جدیدترین تکنولوژیهای پودر پلیمری صنعت پرینت سه بعدی

 

در یک سال و نیم گذشته اتفاقات زیادی در دنیای صنعت و بازار پرینت سه بعدی افتاده است. Stratasys چندین چاپگر سه بعدی جدید، فناوریهای پیشرفته و مواد شگفت‌انگیزی عرضه کرده است. در این مطلب هیجان‌انگیزترین پیشرفت‌های جدید شامل هر سه مورد فناوری جدید، چاپگر جدید و ماده جدید را توضیح میدهیم.

شرکت آمریکایی استراتاسیس، پیشرو در توسعه فناوریهای پرینتر سه‌بعدی، اخیرا سه چاپگر جدید را معرفی کرد که بخش بزرگی از فرصت‌های چند میلیارد دلاری بازار تولید قطعات مصرفی نهایی را برآورده می‌کنند. هدف این سیستمها در مجموع تسریع تغییر از تولید زمانبر سنتی به تولید لایه افزایشی سریع ۳dprint بوده و مناسب کاربردهای تولیدی کم تا متوسطی است که با روشهای سنتی امکان‌پذیر نمیباشد.

دکتر Yoav Zeif مدیر عامل Stratasys گفت: “ما در حال شتاب گرفتن به عصر Additive Manufacturing 2.0 هستیم، که در آن میبینیم رهبران تولید فراتر از نمونه‌سازی پیش میروند تا بطور کامل از پویایی چاپ سه بعدی بمنظور بهبود زنجیره تولید صنعتی بهره ببرند. «اختلالاتی که امروز در هر دو طرف عرضه و تقاضای زنجیره‌های تامین جهانی مشاهده می‌کنیم، نشانه آشکاری است که وضعیت موجود بدرستی کار نمی‌کند. پرینترهای سه بعدی به مشاغل انعطاف کاملی برای تصمیم گیری در مورد زمان، مکان و نحوه تولید قطعات میدهد. به همین دلیل است که ما متعهد هستیم ارائه‌دهنده روشهای چاپ سه بعدی به مشتریان در سطح جهانی باشیم.

سال گذشته، Stratasys بیش از ۲۵ درصد از درآمد خود را از برنامه‌های مربوط به تولید بدست آورد. Stratasys تخمین می‌زند که با مجموعه‌ای جامع و یکپارچه از راه‌حل‌های سخت‌افزار، نرم‌افزار، مواد و خدمات پرینت سه‌بعدی، رشد درآمد تولیدی آن از سایر بخش‌ها پیشی بگیرد و با نرخ سالانه بیش از ۲۰ درصد رشد کند.

 

پرینتر Stratasys Origin One : تولید انبوه قطعات با هندسه پیچیده

Stratasys برای نشان دادن توانایی اجرای سریع و یکپارچه سازی تولید بوسیله پرینتر سه بعدی، چاپگر Origin One را معرفی کرده که برای هر دو کاربردهای تولید نهایی و پروتوتایپینگ طراحی شده است. این چاپگر جدید از فناوری اختصاصی رزین فتوپلیمری P3 و معماری نرم‌افزاری هوش مصنوعی در تولید قطعات حجیم و در طیف گسترده‌ای از متریالهای شخص ثالث بهره میبرد. این پرینتر با دقت بالا میتواند جزئیات سطحی قطعات را تکمیل و در سری زیادی تکرار کند که ابتکار بینظیری در صنعت محسوب میشود.

فناوری P3 همراه با ارتقاهای سخت افزاری، Stratasys را قادر ساخته تا تقریباً تمام جنبه‌های سیستمی را در نسخه جدید محصول بهینه کند و قابلیت اطمینان و عملکرد بهبود یابد.

مارک ساویج، رهبر مرکز جهانی تعالی تولید TE Connectivity و کارآفرین حوزه کانکتورها و اتصالات، گفت: « برای رعایت معیارهای دقت و تکرارپذیری صنعت اتصالات که به دقت میکرونی دو رقمی نیاز دارند تحقیقات لیزری زیادی انجام داده‌ایم. تجهیزات ما توسط کمپانی Stratasys و دستگاه Origin آنها آنالیز میشود. Stratasys و پرینتر Origin در دستیابی به اهدافمان و نشان دادن امکان استفاده از چاپ سه بعدی در مقیاس ده‌ها هزار قطعه، شریک خوبی بوده‌اند. امروز، میبینیم که سخت افزار، نرم افزار و مواد Stratasys واقعاً گرد هم آمده اند تا مقیاس تولید را برای ما به واقعیت تبدیل کنند. ما معتقدیم که TE Connectivity به شریکی چابک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای بسیاری از OEM‌های پیشرو جهان در صنایع از خودرو گرفته تا هوافضا و لوازم خانگی تبدیل خواهد شد، زیرا برای ساختن آینده‌ای متصل‌تر تلاش می‌کنیم.»

برآوردهای داخلی Stratasys نشان میدهد که تا سال ۲۰۲۵ فرصت بازار ۳.۷ میلیارد دلاری برای بخشهای تولید محور مناسب Origin One، از جمله خودرو، کالاهای مصرفی، پزشکی، دندانپزشکی و ابزارآلات وجود دارد. Stratasys قصد دارد شروع به دریافت سفارشات آنلاین پرینت و نرم افزارهای مرتبط از طریق کانال جهانی خود کند.

 

فناوری پلیمری SAF برای چاپگر سه بعدی H350

Stratasys آخرین محصول خود بنام H350 را معرفی کرد، اولین پلتفرم سری H که با استفاده از فناوری پودر پلیمری SAF، توان عملیاتی تولید قطعات مصرفی نهایی را قطعی کرده است. دستگاهی کاربردی تا به تولیدکنندگان پلیمر امکان ثبات تولید، هزینه رقابتی و قابل پیش بینی در هر قطعه و کنترل کامل تیراژ هزاران عددی را بدهد. چاپگر H350 حتی خودش هم شامل حدود دوازده قسمت مختلف است که با فناوری SAF پرینت شده اند.

 

چاپگر H350 از اوایل سال ۲۰۲۱ با دفاتر خدمات و سازندگان قراردادی اروپا، اسرائیل و ایالات متحده، از جمله Stratasys Direct Manufacturing، که اکنون قطعات را بر اساس تقاضا با استفاده از این سیستم می‌فروشد، مورد آزمایش بتا قرار گرفته و انتظار میرود بطور گسترده‌تری برای مشتریان ارسال شود. کاربردها شامل قطعات مصرفی نهایی مانند پوششها، کانکتورها، لولاها، نگهدارنده کابلها، محفظه‌های الکترونیکی و کانال کشی است.

فیلیپ گوتز، مالک Goetz Maschinenbau، یک دفتر خدمات مستقر در آلمان، گفت: «ما برنامه‌های بلندپروازانه‌ای برای رشد کسب‌وکار خود داریم و معتقدیم اضافه کردن Stratasys H350 می‌تواند جزء کلیدی این رشد باشد. “ما سفارشات را برای قطعات بزرگ و همچنین تا چند صد قطعه کوچکتر انجام داده ایم. ما تحت تأثیر عملکرد فناوری SAF، با قطعات ثابت در کل حجم ساخت قرار گرفته‌ایم. این سیستم قابل اعتماد است.»

Stratasys از مواد مورد تایید شخص ثالث برای سیستمهای سری H استفاده می کند. ماده اولیه Stratasys High Yield PA11 است که یک پلاستیک زیستی است که از روغن کرچک ساخته شده است.

چاپگر سه بعدی Stratasys F770 ساخت آسان قطعات بزرگ ترموپلاستیکی

سومین محصول جدیدی که توسط استراتاسیس معرفی شده، پرینتر F770 بوده و بمنظور تکرارپذیری و قابلیت اطمینان از فناوری پرینت رشته ترموپلاستیکی FDM درجه صنعتی توسعه داده شده است. این دستگاه، ایده آل پرینت قطعات بزرگ است. این چاپگر FDM دارای بزرگترین محفظه ساختمانی با گرمایش کامل بازار بوده و حجم ساخت سخاوتمندانه بیش از ۱۳ فوت مکعب دارد.

این پرینتر با قیمت کمتر از ۱۰۰.۰۰۰ دلار، برای نمونه‌سازی اولیه، اتصالات و وسایل و ابزارهای کاربردی که نیاز به ترموپلاستیک استاندارد دارند، طراحی شده است. مواد پولیشینگ قابل حل در آب، امکان ماشینکاری ثانویه را ساده میکند، درحالیکه نرم افزار GrabCAD Print جریان کار را هوشمندتر و اتصال سازمانی را از طریق استاندارد MTConnect و GrabCAD SDK فعال مینماید.

شرکت Sub-Zero Group، مستقر در مدیسون، لوازم لوکس تولید میکند و مشتری مرحله بتای پرینتر سه بعدی F770 بوده است. داگ استایندل، ناظر آزمایشگاه توسعه، گفته که این دستگاه به حفظ چاپ قطعات بزرگتر در داخل کارگاه کمک و باعث صرفه جویی هزینه ۳۰ تا ۴۰ درصدی می شود: «این نهایت سرعت برای همه چیز صنعت ماست. آزمایشگاه پرینت سه بعدی ما هر شش هفته یک بار با تولید محصولات جدید مواجه میشود. هر چه سریع‌تر بتوانیم محصولاتمان را ارتقاء دهیم، برایمان بهتر است و سریع‌ترین راه برای انجام کار آنست که تا حد امکان توسط خودمان بدون واسطه در همان کارگاه انجام شود و پرینتر سه بعدی F770 این نیاز را کاملا برآورده می کند.

فناوری SAF چیست؟

در سال ۲۰۱۹، شرکت Stratasys وارد یک سرمایه گذاری مشترک با استارت آپ XAAR 3D و مخترع فناوریMulti Jet Fusion (MJF) شد. زمانیکه MJF اختراع شد، پیشرفتی علیه فناوری چاپ سه بعدی قدیمیتر SLS بود و حالا فناوری SAF از Stratasys نسل بعدی همان جهش است – یک پیشرفت بر علیه MJF.

فناوری SAF – همجوشی جذبی انتخابی پلیمر نامیده شده و بر پایه بستر پودر پلیمر و فیوژن گرمایی است. SAF امکان چاپ سه بعدی درجه صنعتی را با توان عملیاتی تولید قطعات مصرف نهایی فراهم می کند. استراتاسیس چاپگر H350 را ساخته تا این فرآیند را زنده کند.

مشخصات فنی پرینتر سه بعدی پودر پلیمری H350

این محصول چگونه کار می کند؟ خب، همانطور که هدهای نازلهای چاپ از چپ به راست حرکت می کنند (با معماری نانومتری مجتمع و قدرت پردازش چند هزار پیکسلی)، مایعی با جذب گرمای بالا به قسمتهای منتخب بستر پودر، ریزش میشوند. حالا روی همان پاس هدهای چاپ، یک لامپ مادون قرمز ذرات را گرم می کند و باعث می شود که آنها بهم جوش بخورند و لایه ای از قطعه را تشکیل دهند. این یک فرآیند یک پاس، چاپ و فیوز است و تا تشکیل آخرین لایه (بمعنی تکمیل کامل قطعه) ادامه می یابد.

تکنولوژی چاپگر SAF H350 و قطعات پلیمری ساخته شده با آن فوق العاده قابل اعتماد، سازگار و مقرون‌بصرفه هستند که پرینت سه بعدی را برای تولید صنعتی حجم بالای قطعات پلاستیکی ایده آل می کند.

مزایای H350

• مواد مصرفی اقتصادی در هزینه جاری کمتر.
• درصد بیشتری از پودر قابل استفاده مجدد در مقایسه با سایر چاپگرهای PBF (بستر پودری).
• کیفیت قطعه بالا – پارتهای SAF متراکم‌تر از رقبا چاپ می شوند و در نتیجه زیبایی و کیفیت قطعه بهتری دارند. شما با پوسته زبر پرینت MJF که بسیار رایج است مواجه نخواهید شد.
• تراکم قطعه سازی بالاتر در مقایسه با سایر روشها. می‌توان قطعات بیشتری را نسبت به رقبا چاپ و در نتیجه پرینت ارزان‌تری داشته باشید، زیرا دستگاه را کمتر نسبت به قطعات بیشتر مستهلک می‌کنید.
• چرخش سریع، زیرا می توانید اولین سری قطعات خود را ظرف ۴۸ ساعت در دست بگیرید. با SAF، قطعات خود را در چند روز دریافت کنید، نه چند هفته.

اخیراً از یک مشتری Purple Porcupine در مورد ساخت ۳۰۰۰ قطعه تولیدی صحبت شد. این مشتری با پیشنهاد قالب‌گیری تزریقی که شامل ۳۵ روز برای ساخت قالب فولادی و ۲۰ تا ۶۰ روز اضافی برای تهیه قطعات مواجه بود ولی تیم بازاریابی شرکت استراتاسیس پیشنهاد SAF را داد که اولین دسته از قطعات را فقط در عرض چند روز تحویل داد؛ آنهم با هزینه کمتر!

منابع این مطلب:

۳dprinting.co.uk/news/stratasys-3d-printing-triple-play

purpleplatypus.com/the-h350-print-production-parts-smarter

آکادمی ۳DPE