تزریق پلاستیک یا پرینت سه بعدی

  • 0
3D-Printing-FDM-vs-Injection-Molding

تزریق پلاستیک یا پرینت سه بعدی

تزریق پلاستیک یا پرینت سه بعدی

بسمه تعالی

تزریق پلاستیک یا پرینت سه بعدی

تفاوت تولید با تزریق پلاستیک و پرینت سه بعدی

یکی از سوالاتی که زیاد پرسیده می شود این است که مشتریان می خواهند بدانند محصول را با پرینتر سه بعدی تولید کنند یا هزینه قالب سازی و تزریق پلاستیک بپردازند 

قالب سازی تزریق پلاستیک

پاسخ به این سوال به موارد متعددی وابسته است که به بررسی و مقایسه چند مورد می پردازیم

جزئیات قطعه

اگر قطعه شما دارای پین و خارهای ریز با قطر کمتر از ۳_۴ میلیمتر باشد اصلا برای پرینت سه بعدی مناسب نیست چون این قطعه ها استحکام کافی ندارند و باید به روش تولید با دستگاه تزریق پلاستیک ساخته شوند و ابتدا باید قالب تزریق پلاستیک آنها تهیه شود
البته استثناهایی هم گاهی اوقات برای پرینتر سه بعدی وجود دارد که در این مقاله مجال صحبت درباره آنها نیست

درجه حرارت محیط کار قطعه

با توجه به محدودیت مواد اولیه در پرینت سه بعدی معمولا قطعات پلاستیکی تولید شده به روش پرینت سه بعدی آستانه تحمل حرارت کمتری نسبت به قطعات تولیدی به روش تزریق پلاستیک دارند

از این رو برای قطعاتی که در معرض حرارت بالا هستند تولید قطعه پلاستیکی با تزریق پلاستیک را توصیه می کنیم.

کیفیت سطح قطعه نهایی

تزریق پلاستیک و پرینت سه بعدی

سمت راست تولید به روش تزریق پلاستیک – سمت چپ تولید با پرینتر سه بعدی

قطعات تولیدی به روش پرینت سه بعدی چون لایه لایه ساخته می شوند کیفیت سطح پایین تری نسبت به قطعاتت تولیدی به روش تزریق پلاستیک دارند

تیراژ تولیدی قطعه

یکی از مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار در انتخاب روش تولید با تزریق پلاستیک یا پرینتر سه بعدی ، تیراژ قطعه مورد نیاز است.

علیرغم هزینه تولید قطعه به روش تزریق پلاستیک که بسیار مقرون به صرفه هست معمولا هزینه قالب سازی تزریق پلاستیک بالاست از این رو در مواردی که تعداد کمی از یک قطعه نیاز داریم هزینه کردن برای ساخت قالب اولیه تزریق پلاستیک توجیه ندارد و تولید به روش پرینت سه بعدی توصیه می شود.

اگر به طور خلاصه بخواهیم بگوییم تولید قطعه با پرینتر سه بعدی برای تیراژهای پایین مناسب است و اگر قطعه شما تیراژ بالا داشته باشد تولید به روش تزریق پلاستیک را توصیه می کنیم  

زمان

گزینه بهتر از نظر زمانی به حجم تولید مورد نظر بستگی دارد. اگر می خواهید فقط تعداد محدودی کپی تهیه کنید، از نظر زمان، پرینت سه بعدی بهترین گزینه است. زمان صرف شده برای ساخت قالب و هزینه آن برای تولید در مقیاس کوچک به سختی قابل توجیه است.

پرینترهای سه بعدی بسیار جزئی گرا هستند. این امکان خلاقیت و تنظیم دقیق را فراهم می کند. اما در زمان تولید نیز تاثیر خود را می گذارد. در نتیجه، چاپگرهای سه بعدی ممکن است برای تولید یک شی زمان بیشتری نسبت به قالب گیری تزریقی نیاز داشته باشند.

با این حال، پرینترهای سه بعدی نسبت به تجهیزات قالب گیری تزریقی در دسترس تر است. این صرفه جویی در زمان اولیه به پرینترهای سه بعدی مزیتی را می دهد که برای حجم تولید کوچکی قابل  است.

قالب گیری تزریقی از نظر زمانی برای تولید در مقیاس بزرگ بهتر است. این امر به ویژه در مواردی که قرار است محصول نسخه نهایی باشد، صادق است.

تولید

تولید در قالب گیری تزریقی شامل ذوب کردن مواد و سپس تزریق آن در حالت مذاب به داخل حفره قالب است. در آنجا سرد و سفت می شود. مراحل پیچیده تری نسبت به پرینت سه بعدی دارد.

 معمولاً نسخه نهایی محصول را در پایان تحویل می دهد.

تولید در پرینت سه بعدی شامل ذوب مواد است اما نه به حالت مذاب. سپس مواد لایه به لایه اضافه می شود. این برخلاف قالب گیری تزریقی است که شامل فرآیند لایه بندی نمی شود. 

محصول ارائه شده نیز معمولاً نسخه نهایی نیست. در عوض، معمولاً یک نمونه اولیه است.

انجام تنظیمات تولید با استفاده از چاپگرهای سه بعدی آسان تر است. این برخلاف قالب گیری تزریقی است که ویژگی های طراحی ثابت قالب ها را دارد.

 بنابراین پرینترهای سه بعدی نسبت به قالب گیری تزریقی انعطاف بیشتری در تحویل محصول ارائه می دهند.

پرینت سه بعدی از ساخت طرح های پیچیده تر نیز پشتیبانی می کند. این امر با قالب گیری تزریقی امکان پذیر نیست.

گزینه های مواد

قالب گیری تزریقی با طیف وسیع تری از مواد مانند نایلون، اکریلیک، پلی کربنات، پلی اکسی متیلن، پلی استایرن و غیره به خوبی کار می کند.

مکعب WRB - کامپوزیت های پلاستیکی فلز و چوب

مکعب WRB – کامپوزیت های فلزی و چوبی پلاستیکی پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی همچنین با طیف محدودتری از مواد کار می کند. مواد رایج مورد استفاده برای چاپ سه بعدی شامل پلاستیک، رزین و اخیراً فلزات است.

هزینه

اینکه پرینت سه بعدی یا قالب گیری تزریقی گزینه بهتری از نظر هزینه است، به عواملی بستگی دارد. مهمترین آنها تعداد قطعاتی است که باید تولید شود.

 اگر قصد دارید چند نسخه بسازید، به عنوان مثال، نمونه های اولیه، چاپ سه بعدی در بالاترین سطح قرار می گیرد.

قالب گیری تزریقی برای عملیات در مقیاس پایین هزینه بر است. این به دلیل هزینه هایی است که برای طراحی قالب از جمله حفره دقیق آن انجام می شود.

با این حال، در تولید با حجم بالا،  قالب گیری تزریقی از نظر هزینه گزینه بهتری است.

 

آیا پرینت سه بعدی جایگزین قالب گیری تزریقی می شود؟

قالب گیری تزریقی و پرینت سه بعدی می توانند کاربردهای مکمل داشته باشند. چاپ سه بعدی برای توسعه نمونه اولیه و قالب گیری تزریقی برای تولید انبوه بهتر است.

با این حال، چاپ سه بعدی با تکنیک هایی که سعی در تقلید ویژگی های مطلوب قالب گیری تزریقی دارد، به سرعت در حال توسعه است. 

در نتیجه، احتمال اینکه چاپ سه بعدی جایگزین قالب گیری تزریقی در آینده شود، بیشتر می شود.


چند نکته اساسی که مشتریان باید قبل از سفارش پرینت سه بعدی بخوانند

خدمات پرینت سه بعدی اسپادان

۱-آشنایی مختصربا پرینت سه بعدی ۲-کیفیت یا رزولوشن پرینت سه بعدی

۳ضخامت ایده آل قطعات در پرینت سه بعدی ۴-ساپورت گذاری در پرینت سه بعدی

۵-زمان ساخت قطعات با پرینتر سه بعدی ۶- قیمت خدمات پرینت سه بعدی

۷- فرمت فایل ارسالی برای پرینت سه بعدی

۱-آشنایی مختصربا پرینت سه بعدی

پرینترهای سه بعدی برخلاف نامشان که در ذهن انسان دستگاهی ساده شبیه به پرینترهای دو بعدی خانگی را تداعی میکنند نیستند و از لحاظ مکانیزم کاری می توان آن را بیشتر به یک دستگاه CNC تشبیه کرد.

به صورت کلی فرایند های ساخت و شکل دهی از دو طریق کاستن ماده و یا افزودن ماده انجام می­شوند. برای مثال در فرآیند های ماشین کاری در ماشین های CNC با برداشتن ماده به صورت براده از روی قطعه به شکل دلخواهمان می­رسیم ولی در پرینتر های سه بعدی با افزودن تدریجی ماده به قطعه دلخواه می­رسیم.

CNC دستگاه پرینت سه بعدی

خدمات پرینت سه بعدی اسپادان

همانطور که در عکس مشاهده می شود در پرینتر سه بعدی یک نازل و یک صفحه ساخت وجود دارد که شروع ساخت قطعات با خروج پلاستیک مذاب از نازل و قرار گرفتن روی صفحه ساخت آغاز می شود.

در ادامه فر آیند ساخت نازل و صفحه ساخت از هم فاصله می گیرند و پلاستیک مذاب به شکل لایه لایه روی هم قرار می گیرند تا جایی که پرینت سه بعدی قطعه تکمیل شود.

معمولا لایه اول (قسمت پایینی قطعه) که روی صفحه ساخت چسبیده کیفیت پرینت سه بعدی کمتری دارد.

خدمات پرینت سه بعدی اسپادان

۲-کیفیت یا رزولوشن پرینت سه بعدی 

کیفیت یا رزولوشن پرینت سه بعدی عددی ترکیبی از چندین پارامتر است که شامل قطر نازل ،قطر مواد خروجی از نازل،ضخامت لایه های پرینت سه بعدی ،سرعت حرکت اکسترودر،درصد پر شوندگی قطعه ،درصد ساپورت ها و … میشود و معمولا هر چقدر این عدد کوچکتر باشد کیفیت قطعه نهایی بالاتر و زمان ساخت قطعه بیشتر می شود.

ما این عدد ترکیبی را بین ۵۰۰(حداکثر کیفیت) تا ۱۰۰۰۰ (حداقل کیفیت) تعریف کرده ایم و به طور اختصار آن را PLN مینامیم،انتخاب رزولوشن پرینت سه بعدی کاری تخصصی و تجربی است که بر عهده ماست.

ما در مرکز پرینت سه بعدی اسپادان پس مشاهده فایل سه بعدی شما و بررسی جزئیات آن، بر آورد قیمت را با یک یا چند(در صورت امکان) رزولوشن پرینت سه بعدی به شما ارائه می دهیم که در نهایت بر اساس انتخاب قیمت شما عمل می کنیم.

در عکس های زیر شما میتوانید  کیفیت های چاپ مختلف را مشاهده کنید.

کیفیت های مختلف پرینت سه بعدی

کیفیت های مختلف پرینت سه بعدی

کیفیت خدمات پرینت سه بعدی اسپادان

۳- ضخامت ایده آل قطعات در پرینت سه بعدی

بسته به کاربرد قطعه و ابعاد آن ضخامت ایده آل متغییر است ولی به طور نسبی در هنگام طراحی قطعات برای پرینت سه بعدی توجه داشته باشید حداقل یک ضخامت ایده آل برای پرینت سه بعدی دیواره ها ۱٫۵ میلیمتر و برای سقف و کف ۲ میلیمتر برای قطعات کوچک می باشد، برای قطعات بزرگ و همچنین در ماکت سازی برای سازه های اصلی که ارتفاع دارند ضخامت ایده آل دیواره ها ۲-۳ میلیمتر می باشد.

مدل های سه بعدی که برای خدمات پرینت سه بعدی و تکنولوژی های مدل سازی سریع ارسال می شوند، باید حتما از سطوح کاملا بسته تشکیل شده باشند، یا به اصطلاح watertight (آب بندی شده) باشند. در صورتی که حجمی دارای یک یا چند لبه ی باز باشد، آن حجم ممکن است به درستی پرینت سه بعدی نشود.

در مدل های سه بعدی معماری ، با توجه به اینکه در بیشتر مواقع مدل برای گرفتن رندر آماده شده است و نه ساخت ماکت بوسیله پرینتر سه بعدی ، معمولا بسیاری از سطوح تنها از یک Surface تشکیل شده اند. با توجه به اینکه Surface یک حجم بسته نیست، قابل پرینت سه بعدی نیست. برای آنکه دیواره ای قابل پرینت باشد، باید یک حجم باشند و بهتر است حداقل ۱٫۵ میلیمتر ضخامت داشته باشد.

هر جای مدل که ضخامت کمتر از ۱میلیمتر داشته باشد ناقص پرینت سه بعدی میشود یا به طور کلی پرینت نمی شود .

این مشکل در پایان فرآیند پرینت سه بعدی مشخص می شود و مسئولیت آن با طراح می باشد. (حتما در هنگام طراحی و آماده سازی فایل سه بعدی به این نکته توجه داشته باشید.)

 اگر قصد پرینت سه بعدی ماکت معماری دارید حتما مطلب زیر را مطالعه کنید

ماکت سازی با پرینتر سه بعدی

۴-ساپورت گذاری در پرینت سه بعدی

وقتی زیر یک سطح خالی باشد، با توجه به این که فرآیند پرینت سه بعدی به صورت لایه لایه ایجاد می شود، نرم افزار پرینت سه بعدی به طور خودکار دیواره های نازکی به نام ساپورت زیر آن قرار می دهد به طوری که پس از اتمام پرینت   بتوان آنها را جدا کرد.(ساپورت دیواره هایی است که زیر دست و پاهای نینجا در عکس زیر قرار داده شده است) اما اگر زاویه ی آن سطح با یک دیواره ی عمودی کمتر از ۴۵درجه باشد، می توان آن را بدون ساپورت پرینت سه بعدی نمود که باعث می شود قطعه پرینت سه بعدی تمیزتر باشد و زمان و هزینه ی خدمات پرینت سه بعدی کاهش می یابد.

تعداد ساپورت ها در هنگام آماده سازی فایل برای پرینت قابل افزایش یا کاهش است.

ساپورت گذاری در پرینت سه بعدی

۵-زمان ساخت قطعات با پرینتر سه بعدی

از آنجایی که در پرینت سه بعدی ما با ساخت یک حجم پلاستیکی از قطعه یا ماکت مورد نظر روبرو هستیم لذا این فر آیندی زمان بر است و اصلا قابل مقایسه با دستگاههای پرینت دو بعدی (چاپ روی کاغذ) نیست.

برای مثال پرینت سه بعدی قطعه ای در ابعاد یک نمک پاش بسته به رزولوشنی (PLN) که برای پرینت سه بعدی مشخص می شود از ۱ تا ۶ ساعت زمان می برد.

هر چه قدر زمان بیشتری به ساخت قطعات اختصاص دهیم کیفیت سطح قطعه نهایی صاف و صیقلی تر خواهد بود.

اگر کیفیت پرینت سه بعدی قسمت خاصی از مدل سه بعدی برای شما مهم تر است حتما در زمان ارسال فایل سه بعدی ذکر کنید.

۶- قیمت خدمات پرینت سه بعدی

قیمت خدمات پرینت سه بعدی بر اساس مقدار مواد مصرفی،زمان ساخت قطعه و جزئیات طرح سه بعدی قطعه مشخص می شود.

لذا قبل از بارگذاری فایل سه بعدی در نرم افزار خاص پرینتر سه بعدی ،امکان اعلام قیمت وجود ندارد.

ولی برای نمونه هزینه پرینت سه بعدی قطعه ای در ابعاد یک نمک پاش که در بالا ذکر شد بسته به زمان پرینت مبلغی در حدود ۱۰تا۵۰هزار تومان می شود.

هر چه قدر قطعه شما جزئیات کمتری داشته باشد سریعتر ساخته می شود و هزینه کمتری دارد.

 ۷- فرمت فایل ارسالی برای پرینت سه بعدی

برای استفاده از خدمات پرینت سه بعدی فایل خود را با یکی از فرمتهای STP , STL , OBJ-object ارسال کنید.

اگر مطالب فوق برای شما مفید بود در صورت تمایل از طریق لینک زیر در گوگل به ما امتیاز ۵ ستاره دهید:

yon.ir/GOOGLE

مراحل سفارش و استفاده از خدمات پرینت سه بعدی اسپادان