جدا از تکنولوژی کامپیوتری ، تعدادی تکنولوژی دیگری نیز وجود دارند که همزمان با AM توسعه یافته اند و به دلیل اینکه برای مشارکت در پیشرفت های آتی سیستم های AM به کار برده می شوند ، قابل ارائه در این متن می باشند.
لیزرها
اکثرسیستم های ابتدایی AM بر اساس تکنولوژی لیزر پایه گذاری شده بودند. دلیلش این است که لیزرها پرتو نوری دقت و شدت اثر بالایی را ایجاد می کنند که می تواند با استفاده از آیینه های جهت دار بطور کنترل شده ای به سرعت حرکت کند. به دلیل اینکه AM می بایست با شیوه ای انتخابی مواد را به صورت لایه ای جامد سازی و آمیخته کند، لیزر گزینه مناسبیاست زیرا انرژی لیزری فراهم شده با مکانیزم های انتقال مواد قابل تطبیق است. دو نوع فرایند لیزری وجود دارد که درAM استفاده می شود : پختن و حرارت. برای این کار به یک انرژی با نوسانی خاص نیاز است تا به همراه رزین های پلیمر نورپز رزین مایع را جامدسازی کرده یا پخت نماید.معمولا این لیزر در محدوده ماوراءبنفش قرار دارد ولی در نوسانات دیگر هم قابل استفاده است. برای حرارت دهی، جهت حمل میزان مناسبی انرژی گرمایی به لیزر نیاز است تا اجسام جامد را از این طریق برش داده و پودر را به مایع تبدیل و یا صفحات مواد را ذوب نماید. برای مثال در مورد پردازش پودر، هدف ذوب کرن مواد در یک شیوه کنترل شده بدون ایجاد حرارت بسیار زیاد است، در نتیجه وقتی انرژی لیزر حذف شود، مواد ذوب شده دوباره به سرعت تبدیل به جامد می شوند. به منظور برش، هدف جدا کردن یک بخش از مواد از بخش دیگر با برش لیزری است. دستگاه های AM ابتدایی از لیزرهای لوله ای برای ایجاد انرژی لازم استفاده می کردند اما بسیاری از تولید کنندگان اخیرا به سمت تکنولوژی حالت جامد 1 حرکت کرده اند که کارآیی، طول عمر و قابلیت اعتماد بیشتری دارد. برای آشنایی بیشتر با پرینتر سه بعدی خواندن این مطالب توصیه می‌شود.
تکنولوژی چاپ
تکنولوژی پرینت جوهرافشان یا قطره ای در سال اخیرپیشرفت به سزایی داشته اشت. پیشرفت در وضوح طرح و کاهش هزینه به این معناست که چاپ با وضوح بالا، اغلب با چندین رنگ، به عنوان بخشی از زندگی روزمره ما، همیشه در دسترس است. چنین پیشرفتی در وضوح تصاویر با پیشرفت در ظرفیت و اعتبار مواد موجود نیز همراه می شود. در ابتدا، جوهرهای رنگی چسبندگی کمی داشتند و در دمای محیط از بالا وارد دستگاه می شدند. اکنون این امکان وجود دارد تا فشار های بیشتری در محفظه شکل گیری قطرات ایجاد گردد، در نتیجه آن مواد با چسبندگی بسیار بالاتر و حتی مواد ذوب شده قابل چاپ می شوند. این بدین معناست که اکنون از رسوب قطرات برای چاپ استفاده می شود و رزین های ذوب شده نیز مانند پودر چسب برای سیستم های پودری کارآیی دارند. از آنجایی که سری های دستگاه چاپبه خاطر وجود تکنولوژی – های کنترل قطراتی که در این بخش قرار دارد، حالت نسبتا فشرده ای دارند. ایجاد تکنولوژی AM با هزینه کم، وضوح زیاد و توان بالا امکان پذیر است.همانطور که تکنولوژی های دیگر AM از تکنولوژی لیزر انبوه استفاده می کنند، سایر تکنولوژی ها نیز نسبت به صنایع چاپ بزرگتر هم ارجحیت دارند. شناخت موضوع تکنولوژی چاپ می‌تواند به شما کمک بسزایی در شناخت پرینتر سه بعدی نیز داشته باشد.
کنترل کنندگان منطق قابل برنامه نویسی
ورودی مدل های CAD برای دستگاه AM، فایل های اطلاعاتی بزرگی می باشند که جهت ایجاد این نوع فایل ها از تکنولوژی استاندارد کامپیوتری استفاده می شود. به هرحال وقتی این مدل ها بر روی دستگاه AM قرار می گیرند، به مجموعه ای از مراحل پردازش، کاهش پیدا می کنند که نیازمند ورودی حسگر و علامت دهی محرک ها می باشد. این یک پردازش و کنترل ماشینی است که اغلب به جای سیستم های ریزپردازنده با استفاده از سیستم ها ریز کنترل دهنده بهترین عملکرد را اجرا می کند. سیستم های ریز کنترل کننده های صنعتی، که برای کنترل مطمئن فرایندهای صنعتی استفاده می شود، بر پایه کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) عمل می کنند. طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی ( مثل ماشین های AM) با استفاده از بلوک های ساختمانی بر مبتای PLC های مدرن جهت هماهنگی و کنترل مراحل مختلف کار در فرایند های ماشین، خیلی راحت تر عمل می کند.
.jpg "کنترل کنندگان منطق قابل برنامه نویسی")
مواد
تکنولوژی اولیه AM براساس موادی که قبلا وجود داشته اند تولید و رشد و توسعه آنها توسط پردازش های دیگر صورت گرفته است.به هرحال، فرایندهای AM به نوعی خاص هستند و این مواد اولیه برای این کاربردهای جدیداصلا مطلوب و مناسب بودند. برای مثال، رزین های نورپز منجر به ساخت مدل هایی شدند که بسیار شکننده بوده و به راحتی تاب برمی داشتند. پودر هایی که در فرایند ذوب بستر پودر براساس لیزر، استفاده می شدندبه سرعت در دستگاه تغییر کرده و قطعاتی هم که از این مواد ساخته می شدند از نظر کیفی خیلی ضعیف بودند. سرعت در دستگاه تغییر کرده و قطعاتی هم که از این مواد ساخته می شدند از نظر کیفی خیلی خیلی ضعیف بودند. همزمان با درک بهتر ما از تکنولوژی، مواد نیز به شکلی متناسب با فرآیندهای مختلف و ایجاد محصول نهایی بهتر، تنظیم می گردند. در نتیجه، قطعاتی که اکنون ساخته می شوند دقیقتر ف محکم تر و با طول عمر بیشتری هستند و حتی امکان پردازش هایی شده اند که با تولید موادی با دمای بسیار بالاتر، اندازه های کوچکتر و سرعتی بیشتر تطبیق پیدا کرده اند.
ماشین کاری کنترل شده کامپیوتری عددی
یکی از دلایل اصلی توسعه تکنولوژی AM این بود که تکنولوژی CNC قادر به ساخت محصولی مطلوب در چارچوب زمانی مورد نظر نبود. ماشین کاری CNC در عمل کند، طاقت فرسا و مشکل بود. از طرف دیگر انجام تنظیمات تکنولوژی AM بسیار سریع و راحت است اما دقت کمی دارد و ظرفیت مواد مورد استفاده در آن نیز محدود می باشد. با پیشرفت هایی که در تکنولوژی های AM حاصل شد، فروشندگان تکنولوژی ماشین کاری CNC متوجه شدند که در یک شرایط رقابتی رو به رشد قرار گرفته اند. ماشین کاری CNC همزمان با رشد و تکامل تکنولوژی AM به طرز چشمگیری پیشرفت کرد. بعضی بر این باور بودند که ماشین های CNC سریع، به هر صورت پیشرفت هایی داشته اند اما بعضی ها متعقد بودند که خطر مشاهده از طرف تکنولوژی AM باعث شد تا فروشندگان ماشین های CNC در مورد چگونگی ساخت ماشین هایشان تجدید نظر کنند. توسعه تکنولوژی های نمونه سازی ترکیبی1، مثل مدلسازی پازل های فضایی 2که هم از ماشین کاری سرعت بالا و هم از تکنیک های افزایشی برای ساخت قالب ها و عناصر بزرگ، پیچیده و بادوام استفاده می کنند، چگونگی استفاده از این دو فن آوری را به صورت قابل تعویض برای سود بردن از فواید هر دو تکنولوژی، تشریح می کند.
سخن تکمیلی
در مورد اجسام هندسی که با استفاده از یک ست آپ (Set-Up)، ماشین کاری می شوند، معمولا ماشین کاری CNC یک شیوه سریعتر و مقرون به صرفه تری است. برای قطعاتی با هندسه پیچیده یا قطعاتی که به حجم بالایی از مواد اولیه برای ماشین کاری به عنوان ضایعات نیاز دارند، AM می تواند به جای CNC برای تولید سریعتر و اقتصادی تر قطعات، استفاده شود. همچنین با مقاله‌های آذرین 3D در روزهای بعد همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در مورد اسکنر سه بعدی بدست آورید.
نظرات کاربران