تولید افزودنی یا همان چاپ سه بعدی از جهات مختلفی صنعت را دستخوش تغییر کرده است. به علاوه اینکه این روزها استفاده از پرینترهای سه بعدی متداول‌تر از گذشته شده و دلیل آن هم مزیت‌های این روش نسبت به روش‌های سنتی است. دنیای پرینترهای سه بعدی تنوع بسیاری دارد. یعنی با توجه به هر نیازی که دارید و برای ساخت هر نوع وسیله‌ای می‌توانید به سراغ یکی از انواع این پرینترها بروید. دستگاه‌هایی که هر کدامشان تکنولوژی منحصر به فردی ارائه می‌کنند و از طرفی از مواد اولیه بخصوصی هم استفاده می‌کنند. رایج‌ترین پرینترهای سه بعدی شامل FDM، SLS و SLA می‌باشند. روی صحبت ما در این مطلب دو مدل SLS و SLA هستند. ما امروز در این مطلب از ژئومارس قصد داریم تا علاوه بر مقایسه پرینتر SLS و SLA ببینیم که کدام یک از این پرینترهای سه بعدی بهتر هستند.
پرینترهای SLS
ما در مطلبی جداگانه به طور مفصل در مورد هر دو مدل SLS و SLA صحبت کرده‌ایم و در این بخش تنها قصد داریم که یک نگاه کلی از این دستگاه‌ها در اختیار شما بگذاریم.
پرینترهای سه بعدی SLS که آن‌ها را با نام کامل Selective Laser Sintering می‌شناسند. چاپگرهایی که از تف جوشی لیزری برای چاپ قطعات مختلف استفاده می‌کنند و به پرینترهای پودری شهرت دارند. پرینترهایی که عموما برای کاربردهای صنعتی‌تر استفاده می‌شوند و دلیل آن هم توانایی بالای دستگاه‌ها و تکنولوژی آن‌ها در تولید قطعات بزرگتر و کارآمدتر است. در پرینترهای SLS با استفاده از اشعه لیزر یک ماده پودری ذوب می‌شود که در نهایت به صورت لایه لایه روی هم قرار می‌گیرد و شی مورد نظر را می‌سازد.
پرینترهای SLA
در طرف دیگر ماجرا چاپگرهای SLA یا همان Stereolithography را داریم. استریولیتوگرافی اولین فناوری چاپ سه بعدی در جهان بود که در سال 1980 میلادی به دنیا معرفی شد. در این چاپگرها با استفاده از اشعه لیزر رزین مایع به صورت لایه لایه روی هم قرار می‌گیرد و در نهایت به پلاستیک سخت تبدیل می‌شود، فرآیندی که به آن در صنعت چاپ سه بعدی فوتوپلیمریزاسیون(photopolymerization) گفته می‌شود. در واقع در این فرآیند رزین‌ها با برخورد لیزر تغییر شکل می‌دهند.
مقایسه پرینتر SLS و SLA
تنها شباهت اصلی این دو مدل پرینتر استفاده از لیزر برای ذوب کردن ماده اولیه یا شکل دادن به آن است. لیزر نه تنها نیاز به گرمکن را از بین می‌برد بلکه دقت بالاتری هم دارد.
خب، در این بخش می‌خواهیم به مقایسه پرینتر SLS و SLA بپردازیم و دقیق‌تر تفاوت‌های آن‌ها را بررسی کنیم. تفاوت در بخش مواد اولیه، نحوه کار، ابعاد و فاکتورهایی از این قبیل.
تکنولوژی
در پرینترهای SLA از یک آینه برای تابش لیزر استفاده شده و همین موضوع دقت پرینترها را پایین آورده و گاها ممکن است به دلیل چرخش آینه چاپ نهایی کمی نقص داشته باشد. در پرینترهای SLA اما دقت چاپ نهایی بیشتر است.
جالب است بدانید که در پرینترهای SLS از اشعه لیزر قوی‌تری استفاده شده و همین باعث می‌شود این دستگاه خطر بیشتری داشته باشد تا جایی که تمامی بخش‌های آن کاملا پوشیده شده و کاربر هیچ دیدی از فرآیند چاپ اشیا ندارد. این در حالی است که در پرینترهای سه بعدی SLA لیزر ضعیف‌تر است و تنها با استفاده از پلاستیک شفاف یا شیشه اطراف محفظه چاپ پوشیده شده تا از تابش UV جلوگیری کند و کاربر هم به راحتی بتواند به فرآیند تولید دید داشته باشد.
مواد اولیه
بالاتر گفتیم که در SLA از رزین و در SLS هم از پودر استفاده می‌شود.
به این نکته دقت کنید که رزین استفاده شده در SLA نه تنها پروسه پیش تولید خطرناکی دارد بلکه بسیار هم گران قیمت است. به علاوه اینکه چاپ با رزین بسیار زمانبر و پر خطر است. در حالی که پودرهای مورد استفاده برای چاپ SLS چنین مشکلاتی را ندارند. همچنین می‌توانید به راحتی بعد از تمام شدن پروسه چاپ باقیمانده آن‌ها را از روی شی نهایی پاک کنید. به طور کلی هم مواد اولیه مورد استفاده در پرینترهای رزینی نسبت به مواد اولیه پرینترهای پودری یا همان ترموپلاستیک‌ها تردتر هستند.
محصول نهایی
یکی از مهم‌ترین فاکتورهای مقایسه پرینتر SLS و SLA مقایسه محصول نهایی است. پرینترهای SLA می‌توانند محصولات بسیار دقیقی تولید کنند، البته محصولاتی که شکنندگی بالایی هم دارند و این باعث می‌شود که برای مصارفی که قرار است بار مکانیکی زیادی به قطعه وارد شود مناسب نباشند. به عبارت دیگر محصولات ساخته شده با SLA انعطاف‌پذیری کمتری دارد. اما SLSها می‌توانند قطعات و محصولات قوی‌تری بسازند. محصولاتی که می‌توانید در تمامی مصارف مکانیکی و صنعتی به راحتی از آن‌ها استفاده کنید.
ابعاد
مورد بعدی در مقایسه پرینتر SLS و SLA ابعاد چاپ است. SLAها توانایی چاپ قطعات بزرگ را ندارد و بیشتر برای مصارف شخصی و خانگی مناسب هستند. این در حالیست که SLSها می‌توانند به راحتی مدل‌های بزرگتری را بسازند و دلیل آن هم مساحت فضای داخلی دستگاه است. به همین خاطر است که برای چاپ قطعات و محصولات بزرگتر صنعتی اکثر اوقات تولیدکنندگان به سراغ مدل پرینترهای سه بعدی SLS می‌روند.
هزینه
با اینکه چاپگرهای SLA مواد اولیه گران قیمت‌تری دارند اما خود پرینترها در حال حاضر با قیمت حدودا 500 دلار هم در بازار موجود هستند. اما دستگاه‌های SLS هزینه خرید اولیه بالاتری دارند و برای تهیه یکی از آن‌ها باید بیش از 5000 دلار هزینه کنید. همچنین این هزینه با گذشت زمان بیشتر هم می‌شود. از هزینه بروز رسانی پرینترهای SLS گرفته تا هزینه نگهداری آن‌ها.
تا اینجای کار به مقایسه پرینتر SLS و SLA پرداختیم. در ادامه می‌خواهیم مزیت‌ها و معایب هر دوی این مدل‌ها را بررسی کنیم.
مزیت‌ها و معایب پرینتر SLS
مزیت‌ها
از مزیت‌های چاپ SLS می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- عدم نیاز به پس پردازش
- امکان تولید قطعات صنعتی و کاربردی
- سرعت بالای فرآیند تولید در تعداد بالا
- عدم نیاز به سازه پشتیبانی در فرآیند چاپ
- امکان ساخت قطعات مکانیکی ایزوتروپیک
- پایداری و مقاومت بالای قطعات ساخته شده در برابر ضربه
معایب
- هزینه بالا
- تولید پسماند زیاد
- ابعاد بزرگ پرینترهای SLS
- عدم امکان بازیافت مواد اولیه
- مصرف بالای انرژی برای چاپ
- دشوار بودن فرآیندهای پس تولید
- عدم سازگاری کامل با محیط زیست
- به همراه داشتن خطرات جدی برای سلامتی
- و زمانبر بودن فرآیند خنک شدن محصولات و پرینتر
از معایب اصلی پرینترهای SLS هستند.
مزیت‌ها و معایب پرینتر SLA
مزیت‌ها
- فرآیند سریع تولید
- سازگار با محیط زیست
- عدم تولید مواد پسماند
- قابلیت سرهم کردن آسان
- توانایی تولید قطعات پیچیده
- عدم آسیب رسانی به نیروی انسانی
- صرفه جویی در استفاده از مواد اولیه
معایب
مزایای این مدل پرینتر نباید باعث شود از معایب آن چشم پوشی کنید. در ادامه تعدادی از نقاط ضعف پرینترهای SLA را نام می‌بریم:
- استفاده دشوار
- هزینه بالای خرید مواد اولیه
- تولید قطعاتی با سطح غیر صاف
- عدم توانایی در پرینت قطعات بزرگ
- شکنندگی لیزر و صفحه نمایش شفاف
- عدم توانایی در تولید قطعات مستحکم
- فرآیند زمانبر خشک و خنک شدن محصول نهایی
- عدم سازگاری قطعات با رطوبت، گرما و مواد شیمیایی
کدام پرینتر بهتر است؟ SLS یا SLA؟
با توجه به مقایسه پرینتر SLS و SLA به نظر شما کدام پرینتر بهتر است؟
پاسخ به این سوال تا حد زیادی به نیاز کاربر بستگی دارد. در واقع قبل از هر چیز شما ابتدا باید خواسته‌ها و انتظاراتی که از یک پرینتر سه بعدی دارید را مشخص کنید. در نهایت می‌توانید با توجه به این انتظارات بهترین مدل را انتخاب کنید. به عنوان مثال اگر بودجه کمی دارید و از طرفی هم به دنبال ساخت مدل‌هایی با رزولوشن بالا هستید، به علاوه اینکه به مدل‌های منعطفی هم نیاز ندارید بهترین انتخاب برای شما SLA است. از طرف دیگر اگر که محدودیتی در بودجه ندارید و قصد تولید قطعات بزرگ، صنعتی و مستحکمی را دارید پیشنهاد می‌کنیم که نگاهی به پرینترهای سه بعدی SLS موجود در بازار بیندازید.
سخن پایانی
در این مطلب نگاهی داشتیم به مقایسه پرینتر SLS و SLA. در این مقایسه مزیت‌ها و معایب هر دو مدل را نیز بررسی کردیم. اگر که شما قصد خرید اولین پرینتر سه بعدی‌تان را دارید ولی هیچ اطلاعاتی در این زمینه ندارید تنها کافیست با کارشناسان ما در بخش فروش ژئومارس تماس بگیرید. ما از ابتدای مسیر خرید پرینتر تا زمان پشتیبانی، سرهم کردن دستگاه و حتی خرید مواد اولیه در کنار شما هستیم.
منابع: all3dp – plunkettassociates
