پرینتر سه بعدی FDM چیست؟

دنیای پرینترهای سه بعدی، دنیایی پر از شگفتی و نوآوری است که در آن مرزهای خلاقیت و ساخت اشیاء سه بعدی جابجا شده است. تنوع خیره‌کننده‌ای از پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی‌ها و قابلیت‌های مختلف وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاص و نیازهای منحصر به فردی طراحی شده‌اند.انتخاب پرینتر سه بعدی مناسب مانند انتخاب یک ابزار قدرتمند برای خلق آثار هنری یا یک دستیار کارآمد برای ساخت و ساز است.در میان تنوع شگفت‌انگیز پرینترها، پرینتر سه بعدی FDM (مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده) با سادگی، کارایی و قیمت مناسبشان، جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده‌اند.

پرینتر سه بعدی FDM چیست؟

پرینترهای سه بعدی FDM (Fused Deposition Modeling) به عنوان رایج ترین نوع پرینتر سه بعدی در جهان، از فیلامنت های پلاستیکی برای ساخت اشیاء سه بعدی لایه به لایه استفاده می کنند. این فناوری به دلیل مقرون به صرفه بودن، کاربری آسان و تنوع مواد، به طور گسترده در مصارف خانگی، آموزشی و صنعتی کاربرد دارد.

تصور کنید می‌خواهید یک مجسمه سه‌بعدی از شخصیت مورد علاقه‌تان را بسازید. با پرینترهای FDM  این رویا به حقیقت می‌پیوندد! فرآیند چاپ با FDM شباهت جالبی به پخت یک کیک لایه‌لایه دارد.

همانطور که پخت یک کیک خوشمزه ظرافت و دقت خاصی را می‌طلبد، ساخت مجسمه سه‌بعدی با پرینترهای FDM نیز فرآیندی هنرمندانه و جذاب است. در این فرآیند که شباهت جالبی به پخت کیک دارد، فیلامنت‌های رنگی مانند مواد اولیه کیک عمل می‌کنند و با ظرافت لایه به لایه روی هم قرار می‌گیرند تا به مجسمه مورد نظر شما جان ببخشند.

همانطور که شیرینی‌پز ماهر با حوصله و دقت، لایه‌های نازک کیک را روی هم می‌گذارد، نازل پرینتر نیز با ظرافت فیلامنت مذاب را بر روی صفحه ساخت ترسیم می‌کند. هر لایه جدید که شکل می‌گیرد، به مجسمه شما نزدیک‌تر می‌شوید و هیجان خلق اثرتان بیشتر می‌شود.

پس از اتمام مراحل چاپ، مجسمه شما مانند کیکی که از فر بیرون آمده، باید خنک شود و سپس با ظرافت از صفحه ساخت جدا شود. در این لحظه می‌توانید با لذت به جزئیات مجسمه خود نگاه کنید و از خلق شاهکار سه‌بعدی‌تان که مانند پخت یک کیک خوشمزه، نیازمند خلاقیت، صبر و حوصله بود، لذت ببرید.

پرینتر سه بعدی FDM چگونه کار می کند؟

گام اول

 نخستین گام در دنیای پرینت سه‌بعدی FDM، طراحی دقیق مدل با استفاده از نرم‌افزارهای CAD مانند Autodesk Fusion 360 یا Blender است. هرچه جزئیات طراحی شما با ظرافت و دقت بیشتری ترسیم شده باشد، نتیجه نهایی نیز دقیق‌تر و بی‌نقص‌تر خواهد بود.سپس باید فیلامنت مناسب را مانند رنگ‌های یک نقاشی انتخاب کنید. تنوع رنگ و جنس فیلامنت‌ها به شما امکان می‌دهد تا به مجسمه سه‌بعدی خود جان ببخشید. برای مثال، فیلامنت ABS با استحکام بالا برای بدنه مجسمه و فیلامنت PLA با رنگ‌های متنوع برای جزئیات، انتخاب‌های مناسبی هستند. هر فیلامنت خواص و کاربردهای خاص خود را دارد که باید متناسب با نیاز شما و مدل مورد نظرتان انتخاب شود. پس از طراحی مدل و انتخاب فیلامنت، نوبت به بارگذاری فیلامنت در پرینتر می‌رسد. این فرآیند ظرافت و دقت خاصی را می‌طلبد.

پرینتر سه بعدی Official CR-10S ورژن A

گام دوم

در این مرحله، پرینتر شما برای خلق مجسمه سه‌بعدی آماده می‌شود.ابتدا، نازل پرینتر باید با توجه به نوع فیلامنت انتخابی شما به دمای مناسب گرم شود. برای مثال، فیلامنت ABS به دمای 230 تا 260 درجه سانتی‌گراد و فیلامنت PLA به دمای 190 تا 220 درجه سانتی‌گراد نیاز دارد.

پرینتر سه بعدی Prusa i3 MK3

سپس، صفحه ساخت که محل قرارگیری مجسمه در طول چاپ است، باید آماده شود. برای این منظور، از چسب مخصوص یا نوار ماسک برای ایجاد چسبندگی بهتر بین فیلامنت و صفحه استفاده می‌شود تا از جدا شدن فیلامنت در حین چاپ و ایجاد اشکال در مجسمه جلوگیری شود.در نهایت، پس از تنظیم دمای نازل و آماده‌سازی صفحه ساخت، باید منتظر بمانید تا هر دو به طور کامل گرم شوند. گرم شدن کامل، ذوب شدن یکنواخت فیلامنت و چسبندگی مناسب آن به صفحه را تضمین می‌کند و زمینه‌ای صاف و یکدست برای ساخت مجسمه شما فراهم می‌کند.

گام سوم و مرحله نهایی

در مرحله نهایی، پرینتر شما با ظرافت و دقت، فیلامنت ذوب شده را لایه به لایه روی صفحه ساخت قرار می‌دهد و گویی مجسمه شما در حال خلق شدن در یک نقاشی سه‌بعدی است. نازل پرینتر، مانند قلم مویی جادویی، فیلامنت مذاب را با حرکات دقیق هدایت می‌کند و هر ذره از آن با ظرافت تمام در جایگاه خود قرار می‌گیرد.

این فرآیند شامل ذوب شدن فیلامنت، لایه‌گذاری دقیق آن و سرد شدن هر لایه برای ایجاد استحکام است. هر لایه جدید با حرارت به لایه قبلی می‌چسبد و پیوندی ناگسستنی بین آنها شکل می‌گیرد. این مراحل تا تکمیل تمام لایه‌های مدل شما و خلق شاهکار سه‌بعدی‌تان ادامه می‌یابد.

مهم‌ترین ویژگی‌های پرینتر سه بعدی FDM 

پرینت سه بعدی FDM که به پرینت با فیلامنت نیز معروف است، یکی از رایج‌ترین روش‌های پرینت سه‌بعدی است که به دلیل مزایای متعددی که دارد، مورد توجه بسیاری از افراد و کسب‌وکارها قرار گرفته است.

1. مقرون به صرفه:

• در مقایسه با سایر روش‌های پرینت سه‌بعدی، FDM جزو ارزان‌ترین روش‌ها محسوب می‌شود.
• این امر به دلیل تنوع و فراوانی فیلامنت‌های موجود در بازار و همچنین قیمت مناسب پرینترهای FDM است.

کیت پرینتر سه بعدی پروسا پلاس

2. تنوع مواد:

• فیلامنت‌های FDM از طیف گسترده‌ای از مواد مانند ABS، PLA، PETG، نایلون و TPU ساخته می‌شوند.
• این تنوع مواد به شما امکان می‌دهد تا با توجه به نیاز خود، ماده‌ای با خواص دلخواه را انتخاب کنید.

3. سادگی استفاده:

• پرینترهای FDM به طور کلی نصب و راه‌اندازی آسانی دارند و کار با آنها نسبتاً ساده است.
• تنظیمات پرینت و رفع ایرادات احتمالی نیز در این روش آسان‌تر است.

4. دقت قابل قبول:

• پرینترهای FDM می‌توانند اشیایی با دقت و کیفیت قابل قبولی را چاپ کنند.
• البته باید توجه داشت که دقت چاپ در این روش به عوامل مختلفی مانند کیفیت فیلامنت، تنظیمات پرینتر و مهارت کاربر بستگی دارد.

5. استحکام و دوام:

• اشیاء چاپ شده با روش FDM معمولاً از استحکام و دوام بالایی برخوردار هستند.
• این امر آنها را برای کاربردهای مختلفی که نیاز به تحمل وزن و فشار دارند، مناسب می‌کند.

6. سرعت چاپ:

• سرعت چاپ در روش FDM به عوامل مختلفی مانند پیچیدگی مدل، تنظیمات پرینتر و نوع فیلامنت بستگی دارد.
• با این حال، به طور کلی می‌توان گفت که سرعت چاپ در این روش قابل قبول است.

مواد اولیه پر استفاده در پرینتر سه بعدی FDM

همانطور که هر دستگاهی برای کار کردن به مواد اولیه نیاز دارد، پرینتر سه بعدی FDM نیز برای خلق اشیاء سه‌بعدی به مواد اولیه‌ای به نام فیلامنت احتیاج دارد. فیلامنت‌ها رشته‌هایی نازک از جنس پلاستیک، رزین و یا فلز هستند که در رنگ‌ها و جنس‌های مختلفی به بازار عرضه می‌شوند. انتخاب فیلامنت مناسب برای پرینتر سه بعدی FDM به عوامل مختلفی مانند نوع مدل، کاربرد مورد نظر، کیفیت چاپ دلخواه و بودجه شما بستگی دارد.

در اینجا به چند نمونه از رایج‌ترین فیلامنت‌ها و ویژگی‌های آنها اشاره می‌کنیم:

• PLA (Polylactic Acid)
• ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
• PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol)
• TPU (Thermoplastic Polyurethane)
• نایلون

علاوه بر موارد ذکر شده، فیلامنت‌های دیگری نیز مانند PC، PVA، HIPS و PEEK در پرینت سه بعدی FDM استفاده می‌شوند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند.

ساده ترین کاربردهای پرینتر سه بعدی FDM

پرینترهای سه بعدی FDM به دلیل مقرون به صرفه بودن، سادگی استفاده و تنوع مواد، کاربردهای بسیار متنوعی دارند. در اینجا به چند نمونه از ساده ترین کاربردهای این پرینترها اشاره می‌کنیم:

1. ساخت اسباب‌بازی و ماکت:

پرینترهای سه بعدی FDM برای ساخت انواع اسباب‌بازی، ماکت و Figuren بسیار مناسب هستند. با استفاده از این پرینترها می‌توانید اسباب‌بازی‌های منحصر به فرد و خلاقانه‌ای را برای فرزندان خود بسازید و یا ماکت‌های دقیق و با جزئیات بالا را برای کارهای آموزشی و نمایشگاهی طراحی کنید.

منبع تصویر pectraresearch

2. ساخت قطعات یدکی:

اگر به دنبال قطعه یدکی خاصی برای دستگاه یا وسیله‌ای هستید که به راحتی در بازار پیدا نمی‌شود، می‌توانید با استفاده از پرینتر سه بعدی FDM آن را خودتان بسازید. این کار می‌تواند در صرفه‌جویی زمان و هزینه شما بسیار موثر باشد.

3. ساخت ابزار و وسایل:

با استفاده از پرینتر سه بعدی FDM می‌توانید انواع ابزار و وسایل مورد نیاز خود را بسازید.

4. نمونه سازی سریع:

پرینترهای سه بعدی FDM برای نمونه‌سازی سریع ایده‌ها و طرح‌ها بسیار مناسب هستند. با استفاده از این پرینترها می‌توانید به سرعت نمونه‌ای از ایده خود را بسازید و آن را مورد آزمایش قرار دهید.

5. ساخت جواهرات و زیورآلات:

پرینترهای سه بعدی FDM برای ساخت انواع جواهرات و زیورآلات منحصر به فرد و خلاقانه بسیار مناسب هستند.

6. ساخت لوازم دکوری و تزئینی:

با استفاده از پرینتر سه بعدی FDM می‌توانید انواع لوازم دکوری و تزئینی را برای منزل یا محل کار خود بسازید.

7. ساخت قاب گوشی و تبلت:

با استفاده از پرینتر سه بعدی FDM می‌توانید قاب‌های گوشی و تبلت منحصر به فرد و مطابق با سلیقه خود بسازید.

8. ساخت قطعات کاربردی:

پرینترهای سه بعدی FDM برای ساخت انواع قطعات کاربردی مانند گیره، پیچ و مهره، واشر و … مناسب هستند.

9. ساخت مجسمه و فیگور:

با استفاده از پرینتر سه بعدی FDM می‌توانید انواع مجسمه و فیگور را با جزئیات بالا بسازید.

10. چاپ طرح های سه بعدی:

پرینترهای سه بعدی FDM برای چاپ طرح های سه بعدی دانلود شده از اینترنت یا طراحی شده توسط خودتان مناسب هستند.

اینها فقط چند نمونه از ساده ترین کاربردهای پرینترهای سه بعدی FDM بودند. با کمی خلاقیت و ابتکار می‌توانید از این پرینترها برای خلق آثار و اشیاء شگفت‌انگیز استفاده کنید.

منبع تصویر stock.adobe

تفاوت چاپگر سه بعدی FDM با سایر پرینترهای سه بعدی

در حال حاضر، طیف گسترده‌ای از پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی‌ها و قابلیت‌های مختلف در بازار وجود دارند، انواع مدل‌های FDM مقرون به صرفه تا پرینترهای SLA با جزئیات دقیق و SLS قدرتمند، هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب بین این تنوع مدل‌ها می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، اما با تحقیق و بررسی دقیق، می‌توانید پرینتر سه بعدی را پیدا کنید که نیازها و خواسته‌های شما را به بهترین نحو برآورده کند.در جدول زیر نگاهی اجمالی به این تفاوت ها خواهیم داشت.

نتیجه گیری

پرینترهای سه بعدی FDM گزینه‌ای مناسب برای افرادی هستند که به دنبال یک راه‌حل مقرون به صرفه و آسان برای شروع کار با چاپ سه بعدی هستند. این نوع پرینترها برای نمونه‌سازی سریع، ساخت اسباب‌بازی و قطعات تزئینی و کاربردهای آموزشی ایده‌آل هستند.با این حال، اگر کیفیت چاپ بالا، سرعت زیاد یا گزینه‌های رنگی بیشتر برای شما مهم است، ممکن است سایر روش‌های چاپ سه بعدی مانند SLA، DLP یا SLS برای شما مناسب‌تر باشند.انتخاب پرینتر سه بعدی مناسب به نیازها و بودجه شما بستگی دارد. قبل از خرید، مهم است که تحقیقات خود را انجام دهید و پرینترهای مختلف را با یکدیگر مقایسه کنید.

اگر متن را کامل نخواندید:

• پرینترهای سه بعدی FDM به دلیل قیمت مناسب و سهولت استفاده، گزینه‌ای ایده‌آل برای افراد مبتدی و علاقه‌مندان به چاپ سه بعدی هستند. این پرینترها از فیلامنت‌های متنوعی با خواص و کاربردهای مختلف استفاده می‌کنند که امکان چاپ اشیاء مختلف را با سرعت بالا برای نمونه‌سازی سریع و ایده‌پردازی فراهم می‌کنند.
• تنوع مواد مصرفی در پرینترهای FDM، به کاربران این امکان را می‌دهد که از متریال‌های مختلفی مانند ABS، PLA، PETG، TPU و نایلون برای چاپ اشیاء با کاربردهای گوناگون استفاده کنند. این تنوع، چاپ اشیاء با استحکام بالا، انعطاف‌پذیری، شفافیت و رنگ‌های مختلف را ممکن می‌کند.
• علاوه بر این، سرعت چاپ بالا در پرینترهای FDM، آنها را به ابزاری ایده‌آل برای نمونه‌سازی سریع و ایده‌پردازی در مراحل اولیه طراحی و مهندسی تبدیل کرده است. این امر به کاربران این امکان را می‌دهد که به سرعت ایده‌های خود را به صورت سه‌بعدی چاپ کرده و آزمایش و اصلاح کنند تا به بهترین طرح نهایی دست یابند.

پرینتر سه بعدی prusa مدل XL