چاپ 3 بعدی مس : چگونه مس را در ایران چاپ سه بعدی کنیم

دسته بندی ها : چاپ 3 بعدی فلز 26 اکتبر 2019 اسماعیلی 946 بازدید

چاپ 3 بعدی مس : چگونه مس را در ایران چاپ سه بعدی کنیم

مس یک فلز در دسترس با خواص رسانایی خوب است . اما آیا می‌دانستید که می‌توانید مس را چاپ سه بعدی کنید ؟ این راهنما را برای چاپ 3 بعدی مس مطالعه کنید! چاپ 3 بعدی مس ، یا فلزات از هر نوع ، نهایت حرفه ای بودن در زمینه چاپ سه‌بعدی خانگی است . علی‌رغم این واقعیت که چاپ فلزات یک چشم‌انداز بسیار جذاب است ، چاپ سه بعدی فلز به طور کلی در محیط خانگی نسبتا ً مشکل است . با این وجود در طی چند سال گذشته گام‌های قابل‌توجهی در زمینه چاپ سه بعدی مس به صورت حرفه‌ای به دست آمده‌است . اکنون این امر برای ساخت قطعات  با چاپ سه‌بعدی فلزی در صنایع مادر مانند تولید خودرو امری معمول است . چاپ 3 بعدی مس ، از لحاظ خواص خوب هدایت گرما و جریان الکتریکی و همچنین از لحاظ زیبایی شناختی مورد توجه است. در حقیقت ، این ایده نیز و جود دارد (در حالی که از لحاظ قانونی این ایده عملا  در هوا  است) ، حتی می توان با استفاده از تکنیک های چاپ سه بعدی فلزی ، سکه های سه بعدی را نیز چاپ کرد. در این میان ، اجازه دهید در مورد برخی از روش‌هایی که می‌توانید برای شروع به چاپ 3 بعدی مس استفاده کنید ، بحث و تبادل نظر کنیم .  

روش 1: چاپ FDM

 
چاپ سه بعدی مس با فیلامنت

چاپ سه بعدی مس با فیلامنت

    از نظر چاپ سه بعدی فیلامنتی ( FDM ), تنها گزینه واقعی شما استفاده از یک رشته فیلامنت مسی است .شرکت های زیادی در این زمینه فعالیت می کنند  ، اما شرکتی که در زمینه چاپ سه بعدی مس پیشرو است ، Virtual Foundry است. البته یکی از اشکالات بزرگ این تکنیک این است که از بین رفتن چسب PLA منجر به کوچک شدن 15-20٪ قطعه می شود. با این وجود ، بسیاری از قسمتها قبل از چاپ قابل تنظیم هستند . تا زمانی که قطعه خیلی ظریف و دارای نقاط  خیلی کوچک یا ظریف نباشد، می توان روی این روش حساب باز کرد. تاکنون بسیاری از اشیاء سرگرم کننده با این روش چاپ مانند ماکت ماشین یا حتی یک پروانه بزرگ چاپ شده است. ایده پشت این روش این است که زمانی که شی چاپ شد ، می ‌توان آن را در کوره sintering آتش زد تا قسمت ناخالصی که ده درصد است  ذوب شود و فقط مس باقی بماند . نکته جالب در مورد رشته مس , این است که وقتی ماده در یک کوره قرار می‌گیرد , تبدیل به مس می‌شود و تمام خواص مس مانند رسانایی الکتریکی بالا را حفظ می‌کند . هزینه البته این روش ارزان نیست . یک کیلوگرم به قیمت ۱۲۱ دلار هزینه دارد و با توجه به چگالی بسیار بالاتر مس ، شما قطعه بسیار کمتری از چیزی که انتظار دارید را در مقایسه با ۱۰۰ % PLA به دست می‌آورید . با توجه به قابلیت دسترسی ، این روش می توان فیلامنت مس را دقیقاً مانند فیلامنت PLA سفارش داد. البته این فیلامنهایی که در بازار موجود است را با فیلامنت مس اشتباه نگیرید ! با این حال ، بر خلاف فیلامنت  PLA ، فیلامنت مس باید قبل از استفاده پیش گرم شود و بر روی یک نگهدارنده spool با اصطکاک کم نصب شود  علاوه بر این ،  Virtual Foundry از جمله سایر ملاحظات ، چاپ را به آرامی (کمتر از 30 میلی متر در ثانیه) توصیه می کند.
پیشنهاد مطالعه :
مرور کلی چاپ سه بعدی سیلیکون
قیمت : ۱۲۱ دلار برای هر کیلوگرم دسترسی : عالی است , شبیه pla ساده عملکرد : می‌تواند تا ضخامت لایه ۱۰۰ میکرومتر چاپ شود و دارای رسانایی الکتریکی مشابه مس خالص است .    

روش ۲ : پرینتر سه بعدی لیزری : پرینت 3 بعدی DSLM مس

 
پرینت 3 بعدی slm مس

                        پرینت 3 بعدی slm مس

    این فرآیند شامل یک لیزر است که فلز را به یک بخش کاملا ً کاربردی تبدیل می‌کند . پودر ته‌نشین شده و لایه روی لایه ساخته می‌شود . بعد از کامل شدن چاپ , پودر اضافی باید با استفاده از سندبلاست در محفظه بسته حذف شود . این روند کاملاً کثیف است و به ابزاری شبیه به آنچه برای سیستم سندبلاست  استفاده می شود نیاز دارد. ملاحظات بهداشتی باید در نظر گرفته شود زیرا نفس کشیدن در محیط با ذرات ریز فلز به طور کلی خطرناک است. خرید دستگاه DMLS شخصی شما برای بیشتر افراد از این سوال که قیمتش چقدر است پیش نمی رود ! زیرا این دستگاه ها معمولاً بالغ بر 100000 دلار هستند. با این وجود ، شرکت های مختلف چاپ سه بعدی می توانند قطعات را با استفاده از DMLS در صورت تقاضا چاپ 3بعدی کنند. علی‌رغم قابلیت دسترسی کم ، DMLS بسته به نوع فلز مورد استفاده کاربردهای زیادی را می تواند داشته باشد . برای مثال ، ناسا در حال بررسی DMLS برای تولید قطعات موشک قابل چاپ سه بعدی  است . قیمت : بستگی به پیچیدگی بخشی دارد و مقدار فلز مورد استفاده ، اما به طور کلی بیش از ۱۰۰۰ دلار در هر کیلوگرم است. دسترسی‌پذیری : دسترسی‌پذیری برای تکنولوژی DMLS در اصل صفر برای فردی است که می‌خواهد ماشین خود را خریداری کند ، اما این امکان وجود دارد که یک دستگاه چاپ سه‌بعدی شما را برای شما چاپ کند . عملکرد : ضخامت لایه حدود ۳۸ میکرون است و قسمت فلزی تکمیل‌شده دارای خواص یک‌سان ( رسانایی , چگالی و غیره ) است .  

روش 3 : ریخته گری با موم و فیلامنت pla

 
ریخته گری مس PLA چاپ سه بعدی

ریخته گری مس PLA چاپ سه بعدی

    ریخته‌گری با هسته موم(Lost-Wax Casting)      فرآیندی است که توسط آن یک شی اولیه ایجاد شده با موم می‌تواند به یک قالب تبدیل شود تا بخشی از مواد دیگر ( معمولا فلز ) جای آن را بگیرد و قطعه فلزی ایجاد شود. گام‌های دستیابی به این هدف عبارتند از:
  • یک شی در موم درست کنید .
  • برای ساختن یک قالب گچی اطراف شی موم , گچی بریزید .
  • قالب گچ را در یک کوره قرار دهید تا موم از داخل قالب خارج شود. جای موم در  قالب خالی می شود.
  • فلز مذاب را به قالب گچی بریزید تا شی مورد نظر خود را در جای موم ایجاد کنید.
  • برای اینکه قطعه خود را خلق کنید , مناطقی را خواهید داشت که در آن‌ها فلزات اضافی وجود دارد و باید ماسه سنگی صیقل داده و یا بریده شود تا قطعه نهایی خود را ایجاد کنید .
پیشنهاد مطالعه :
افزایش استحکام تیتانیوم با افزودن مس در چاپ سه بعدی
لازم به ذکر است که این فرآیند ریخته‌گری با موم  باعث از دست رفتن جزئیات کوچک می‌شود و باعث می‌شود که قسمت نهایی کوچک‌تر از موم قالب‌گیری شده باشد . بنابراین ابعاد دقیق نباید در مقایسه با بخش اصلی بدون توجه دقیق به جمع شدگی مواد مورد انتظار باشند .

PLA Casting

مشابه ریخته‌گری با موم , فرآیند مربوط به چاپ 3 بعدی مس است که به عنوان ریخته‌گری با pla شناخته می‌شود . ریخته‌گری pla می‌تواند با چند گام آسان انجام شود .
  • چاپ 3 بعدی یک شیء از جنس PLA.
  • در طی مراحل طراحی ، کانال های دسترسی می توانند  طراحی شوند تا بتوانید پس از ایجاد قالب ، ریختن مس در قالب ساده باشد(راهگاهها). این ممکن است ساده تر از تلاش برای اتصال مواد جداگانه به PLA باشد و سوزاندن آن ساده تر خواهد بود.
  • برای ایجاد یک قالب گچ در اطراف شیء چاپی سه بعدی ، گچ را در اطراف قسمت آن بریزید.
  • قالب گچ را در یک کوره قرار دهید تا PLA از داخل قالب خارج شود. این قالب را با خلاء خالی همان جایی که PLA قبلاً در آن قرار داشت ، تو خالی می شود و قالب آن ایجاد می شود.
  • یک فلز مذاب را در قالب گچی بریزید تا شی ایجاد شده را ایجاد کنید.
  • کانال‌ها , ماسه و کانال‌های دسترسی را قطع کنید تا قسمت نهایی خود را ترک کنید .
ریخته‌گری – PLA برای ساختن همه چیز از سکه تا قطعات هوافضا که از جنس فلز مس هستند می توان استفاده کرد . البته تقریبا ً هر شی می‌تواند با تخیل شما ایجاد شود . برحسب هزینه , چاپ اشیا بیشتر از چند دلار هزینه خواهد داشت ( بسته به اینکه چاپ شما چقدر بزرگ است ) . قیمت ریخته گری در pla بستگی به این دارد که از کوره موجود استفاده می‌کنید یا تصمیم بگیرید که خودتان بسازید . هزینه آن بسته به اندازه و ویژگی‌های حرارتی که می‌خواهید , از ۱۰۰۰ دلار تا چندین هزار دلار ارزش دارد . گچ و ماسه می‌تواند بسته به مقدار مورد نیاز خریداری شود . قیمت : بیش از ۶۰۰ دلار ( به عنوان سرمایه‌گذاری اولیه ) دسترسی‌پذیری : این کار نیازمند یک کوره و تجربه با ریخته‌گری است . عملکرد : از لحاظ فنی ، PLA را می‌توان با یک وضوح ۲۰ میکرومتر چاپ کرد اگر مطلوب باشد، اما ایجاد ویژگی‌هایی به این ترتیب ممکن است دشوار باشد .  
اگر می‌خواهید از فلز در چاپ 3 بعدی استفاده کنید ، اما شما حاضر نیستید یک کوره را بخرید یا بیش از ۱۰۰ دلار برای هر کیلوگرم رشته فلزی پرداخت کنید ، می‌توانید یک سرویس چاپ سه‌بعدی برای طراحی طراحی‌های فلزی برای شما دریافت کنید . در اینجا چند نکته وجود دارد که قبل از انتخاب یکی از آن‌ها در ذهن داشته باشید :
آیا قطعه شما از ویژگی های بسیار کوچک و ظریف ایجاد شده؟ چقدر حاضرید هزینه کنید؟ چقدر سریع می خواهید قطعه شما ساخته شود؟ حجم قطعه شما چقدر است؟  
به طور کلی ، قطعات با ویژگی های بسیار ناچیز (کمتر از 100 میکرون) به دلیل محدودیت روش ، نمی توانند با استفاده از ریخته گری از دست رفته یا ریخته گری PLA قابل اطمینان ساخته شوند. از طرف دیگر DMLS می تواند ویژگی های بسیار کمی تولید کند. البته اشکال این است که DMLS تمایل به هزینه بیشتری دارد.
 
حسین اسماعیلی
اسماعیلی

علاقم به رشته مکانیک باعث شد نرم افزار های سه بعدی زیادی یاد بگیرم از اون طرف خلا که در حوزه مهندسی پزشکی وجود داشت رو فقط یک مهندس مکانیک میتونست پر کنه از بچگی هم علاقمند به طراحی بودم و از طرف دیگه با چاپگر سه بعدی آشنایی کامل دارم و تونستم با تمامی تکنولوژی های پرینتر 3 بعدی کار کنم

مطالب زیر را حتما بخوانید:

  چنانچه دیدگاهی توهین آمیز باشد و متوجه اشخاص مدیر، نویسندگان و سایر کاربران باشد تایید نخواهد شد. چنانچه دیدگاه شما جنبه ی تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد. چنانچه از لینک سایر وبسایت ها و یا وبسایت خود در دیدگاه استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد. چنانچه در دیدگاه خود از شماره تماس، ایمیل و آیدی تلگرام استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد. چنانچه دیدگاهی بی ارتباط با موضوع آموزش مطرح شود تایید نخواهد شد.  

نظرات کاربران

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    لینک کوتاه :

    همه چیز در مورد سه بعد !

    با عضویت در خبرنامه سایت چیزهای سه بعدی دنیای متفاوت سه بعدی را تجربه کنید