شروع کار در هر فرآیند چاپ سهبعدی از یک مدل دیجیتالی سهبعدی آغاز میشود که توسط ابزارهای طراحی سهبعدی قابل طراحی هستند. در صنعت از 3D-CADها استفاده میشود، اما برای سازندگان و مشتریان عادی، موضوع بسیار سادهتر است. آنها بهراحتی میتوانند از ابزارهای مختلف مانند نرمافزارهای در دسترس یا اسکنرهای سهبعدی، که بهطور گستردهای در دسترس هستند استفاده کنند. سپس مدلها به لایههای مختلفی تقسیم میشوند که نتیجه آن فایلی است که توسط چاپگر سهبعدی خوانده میشود. سپس مواد مورداستفاده توسط چاپگر سه بعدی و بر اساس اطلاعات لایهها در فایل پردازششده و به یک شیء تبدیل میشوند.
همانطور که ذکر شد، چندین فنآوری مختلف برای چاپ سهبعدی وجود دارد که با استفاده از مواد مختلف و روشهای خاص خود قادر به اعمال تغییرات بر روی مواد هستند.
پلاستیکهایی تغییرپذیر، فلز، سرامیک و شن و ماسه (سنگریزه) بهطور روزمره در کاربردهای صنعتی، تولید و نمونهسازی مورداستفاده قرار میگیرند. همچنین تحقیقاتی نیز در مورداستفاده از برخی زیست مادهها و برخی انواع خوراکی در حال انجام است. هرچند بهطورکلی در مورد واقعیات موجود در بازار، موضوعی کاملا متفاوت است و برخی از این مواد را نمیتوان یافت و پلاستیک در حال حاضر پراستفادهترین ماده برای چاپ سهبعدی است؛ بهطور خاص ABS و PLA، اما جایگزینهای بیشتری مانند نایلون بهطور روزافزونی مورداستفاده هستند. با اینحال تعداد زیادی از ماشینهای چاپ سهبعدی برای مواد غذایی درحالتوسعهاند که بهطورمعمول برای استفاده از شکر و شکلات (کاکائو) هستند.
چگونه کار میکند؟
هر یک از چاپگرهای سهبعدی از فنآوری گوناگونی برخوردارند که از مواد مختلف با روشهای مختص به خود، بهره میبرند. این نکته مهم است که بدانیم یکی از مهمترین محدودیتهای چاپ سه بعدی، در بعد کاربرد و مواد، این است که راهحلی واحد وجود ندارد.
به عنوان مثال برخی از چاپگرهای سهبعدی بر روی مواد پودری (نایلون، پلاستیک، سرامیک و برخی فلزات)، که از یک منبع نوری/حرارتی برای ذوب و شکلدهی، اعمالی را انجام میدهند که باعث ایجاد شیئی از قبل تعیین شده میشود.
دیگر مواد مورد استفاده نیز انگم «رزین» بسپار«پلیمر» است که با استفاده از لیزری نازک رزینها را از لایههایی نازک، یک پارچه میکند. جهش (Jetting) قطرات، فرآیند دیگری در چاپ سهبعدی است که یادآور روش چاپ در چاپگرهای جوهرافشان دوبعدی است؛ با این تفاوت که در این روش از مواد برتر به همراه چسباندنلایهها به هم استفاده میشود.
گویا رایجترین فرآیند در چاپ سهبعدی را بتوان «روند رسوب» دانست که توسط اکثر چاپگرهای یهبعدی موجود استفاده میشود. در این فرآیند از یک هد اکسترودر استفاده شده است که با گرم کردن پلاستیک معمولا ABS یا PLA به صورت رشتهای و لایهای به ایجاد شیئی که از پیش تعیین شده میپردازد. به دلیل که این کار مستقیما رخ میدهد؛ این عملیات قادر است تا اشیاء دقیق و با جزییات بالایی را ایجاد کند که به طور ذاتی از اسمبلکردن (سرهمبندی) در آخر کار نیز، بینیاز است.
با این حال لازم به ذکر است که تا امروز، هیچ یک از فرآیندهای فوق، به گزینههایی با آمادگی سریع (Plug and Play)، تبدیل نشده اند. مراحل زیادی قبل از انجام چاپ باید انجام گیرد که اغلب نادیده گرفته شدهاند. جدای از واقعیت طراحی برای چاپگر سه بعدی که به کوشش و آمادهسازی و تبدیل فایل نیازمند است؛ میتواند زمان زیادی از شما را به خود جذب کند. مخصوصا برای قطعاتی که دارای لایهها و پیچیدگیهای بیشتری هستند. با این حال به طور روزمره بهروزرسانیهای مختلفی برای این روشها در حال انجام استو اوضاع در حال بهبود است. علاوه براین زمانی که کار تمام میشود هنوز شئ مطلوب به دست نیامده است و باید با روشهای سنتی که زمانگیر هستند به پرداخت کار (سنباده، نقاشی، رنگرزی) بپردازیم.