3D प्रिंटिंग का उपयोग आमतौर पर प्रोटोटाइप के लिए किया जाता है, और व्यक्तिगत भागों को जल्दी से तैयार करने की इसकी क्षमता विचारों को जल्दी से सत्यापित करने और लागत बचाने की अनुमति दे सकती है। सबसे आम 3D प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियां SLA, DLP और FDM हैं, लेकिन न केवल इस प्रकार की प्रौद्योगिकियां। इन 3D प्रिंटिंग तकनीकों के परिचय और कार्य सिद्धांत पर नीचे चर्चा की जाएगी।
स्टीरियो लिथोग्राफी (SLA)
स्टीरियोलिथोग्राफी (SLA) मूल औद्योगिक 3D प्रिंटिंग प्रक्रिया है। SLA प्रिंटर उच्च विस्तार, चिकनी सतह खत्म, और सख्त सहनशीलता वाले भागों के उत्पादन में अच्छे हैं। SLA भागों पर उच्च-गुणवत्ता वाला सतह खत्म न केवल सुंदर दिखता है, बल्कि भाग के कार्य में भी योगदान देता है - उदाहरण के लिए, असेंबली के फिट का परीक्षण करना। यह चिकित्सा उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और सामान्य अनुप्रयोगों में संरचनात्मक मॉडल और माइक्रोफ्लुइडिक्स शामिल हैं।
सिद्धांत: स्टीरियोलिथोग्राफी एक कंप्यूटर है जो लेजर बीम को नियंत्रित करता है, और सीएडी सिस्टम द्वारा प्रदान किए गए डिज़ाइन डेटा का उपयोग परत दर परत तरल प्रकाश संवेदनशील राल परत को जमने के लिए करता है। यह परत-दर-परत संबंध विधि लेज़र की समतल गति को प्लेटफ़ॉर्म के साथ संयोजित करना है। एक त्रि-आयामी वस्तु बनाने के लिए ऊर्ध्वाधर आंदोलन को जोड़ा जाता है।
चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (SLS)
चयनात्मक लेजर सिंटरिंग (एसएलएस) नायलॉन आधारित पाउडर को ठोस प्लास्टिक में पिघला देता है। चूंकि एसएलएस भागों वास्तविक थर्मोप्लास्टिक सामग्री से बने होते हैं, वे टिकाऊ होते हैं, कार्यात्मक परीक्षण के लिए उपयुक्त होते हैं, और जीवित टिका और स्नैप का समर्थन कर सकते हैं। SL की तुलना में, पुर्जे अधिक मजबूत होते हैं, लेकिन सतह की फिनिश खुरदरी होती है। SLS को एक समर्थन संरचना की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए पूरे बिल्ड प्लेटफॉर्म का उपयोग एक ही बिल्ड में कई हिस्सों को नेस्ट करने के लिए किया जा सकता है - जो इसे अन्य 3D प्रिंटिंग प्रक्रियाओं की तुलना में उच्च भाग गणना के लिए उपयुक्त बनाता है। कई एसएलएस भागों का उपयोग प्रोटोटाइप के लिए किया जाता है और एक दिन इंजेक्शन मोल्ड किया जाएगा।
सिद्धांत: कंप्यूटर नियंत्रण के तहत स्तरित अनुभाग जानकारी के अनुसार लेजर बीम को चुनिंदा रूप से sintered किया जाता है। एक परत के पूरा होने के बाद, अगली परत को sintered किया जाता है। सभी सिंटरिंग पूर्ण होने के बाद, अतिरिक्त पाउडर हटा दिया जाता है, और एक sintered भाग प्राप्त किया जा सकता है।
इंकजेट प्रौद्योगिकी (पॉलीजेट)
पॉलीजेट एक और प्लास्टिक 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया है, लेकिन एक महत्वपूर्ण मोड़ है। यह रंग और सामग्री जैसे विभिन्न गुणों वाले भागों का निर्माण कर सकता है। डिजाइनर इस तकनीक का उपयोग इलास्टोमर्स या ओवर-मोल्डेड भागों के प्रोटोटाइप बनाने के लिए कर सकते हैं। यदि आपका डिज़ाइन एकल कठोर प्लास्टिक है, तो हम अनुशंसा करते हैं कि आप SL या SLS से चिपके रहें-यह अधिक किफायती है। हालाँकि, यदि आप ओवरमॉल्डिंग या सिलिकॉन रबर डिज़ाइन के लिए प्रोटोटाइप बना रहे हैं, तो पॉलीजेट आपको विकास चक्र के शुरुआती दिनों में टूल में निवेश करने से बचा सकता है। यह आपके डिज़ाइन को तेज़ी से पुनरावृत्त और मान्य करने में आपकी सहायता कर सकता है और आपके पैसे बचा सकता है।
सिद्धांत: प्रकाश संवेदनशील बहुलक सामग्री की प्रत्येक परत छिड़काव के तुरंत बाद पराबैंगनी प्रकाश के साथ जम जाती है, ताकि एक पूरी तरह से ठोस मॉडल तैयार किया जा सके, जिसे बाद में ठोसकरण के बिना तुरंत ले जाया जा सकता है और उपयोग किया जा सकता है। विशेष रूप से जटिल ज्यामिति का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन की गई जेल जैसी समर्थन सामग्री को हाथ से या पानी के छिड़काव से आसानी से हटाया जा सकता है।
डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग (डीएलपी)
डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग एसएलए के समान है क्योंकि यह तरल राल को ठीक करने के लिए प्रकाश का उपयोग करता है। दो प्रौद्योगिकियों के बीच मुख्य अंतर यह है कि डीएलपी एक डिजिटल लाइट प्रोजेक्टर स्क्रीन का उपयोग करता है, जबकि एसएलए एक पराबैंगनी लेजर का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि डीएलपी 3डी प्रिंटर एक ही बार में पूरी बिल्ड लेयर की इमेज बना सकते हैं, जिससे बिल्ड स्पीड बढ़ जाती है। हालांकि अक्सर रैपिड प्रोटोटाइप के लिए उपयोग किया जाता है, डीएलपी प्रिंटिंग का उच्च थ्रूपुट इसे प्लास्टिक भागों के छोटे-बैच उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाता है।
सिद्धांत: सिद्धांत प्रकाश द्वारा उत्सर्जित प्रकाश स्रोत को एक संघनक लेंस के माध्यम से प्रकाश को समरूप बनाने के लिए पारित करना है, और फिर प्रकाश को आरजीबी तीन रंगों (या अधिक रंगों) में विभाजित करने के लिए एक रंग पहिया (रंग पहिया) पास करना है, और फिर प्रोजेक्ट करना है लेंस पर रंग DND पर, छवि को अंततः प्रोजेक्शन लेंस के माध्यम से प्रक्षेपित किया जाता है।
मल्टी-जेट मेल्टिंग (MJF)
एसएलएस की तरह ही, मल्टी जेट फ्यूजन भी कार्यात्मक भागों को बनाने के लिए नायलॉन पाउडर का उपयोग करता है। पाउडर को सिंटर करने के लिए लेजर का उपयोग करने के बजाय, एमजेएफ नायलॉन पाउडर बेड पर फ्लक्स लगाने के लिए एक इंकजेट सरणी का उपयोग करता है। हीटिंग तत्व तब प्रत्येक परत को फ्यूज करने के लिए बेड से होकर गुजरता है। यह एसएलएस की तुलना में अधिक सुसंगत यांत्रिक गुणों और बेहतर सतह खत्म में परिणाम देता है। एमजेएफ प्रक्रिया का एक अन्य लाभ निर्माण समय में तेजी लाना है, जिससे उत्पादन लागत कम हो जाती है।
सिद्धांत: जिस तरह से यह तकनीक काम करती है वह बहुत दिलचस्प है: पहले पाउडर की एक परत फैलाएं, फिर फ्लक्स स्प्रे करें, और साथ ही मुद्रित वस्तु के किनारों की सुंदरता सुनिश्चित करने के लिए एक विवरण एजेंट स्प्रे करें, और फिर इसे फिर से लागू करें गर्मी स्रोत . यह परत पूरी हो गई है। और इसी तरह, जब तक कि 3D ऑब्जेक्ट पूरा नहीं हो जाता।
फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM)
फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM) प्लास्टिक के पुर्जों के लिए एक सामान्य डेस्कटॉप 3D प्रिंटिंग तकनीक है। FDM प्रिंटर का कार्य प्लास्टिक फिलामेंट परत को परत दर परत बिल्ड प्लेटफॉर्म पर निकालना है। यह भौतिक मॉडल बनाने की एक लागत प्रभावी और तेज़ विधि है। कुछ मामलों में, एफडीएम का उपयोग कार्यात्मक परीक्षण के लिए किया जा सकता है, लेकिन अपेक्षाकृत खुरदरी सतह खत्म होने और भागों की अपर्याप्त ताकत के कारण तकनीक सीमित है।
सिद्धांत: एफडीएम प्रक्रिया एक उच्च तापमान नोजल के माध्यम से प्लास्टिक के तार को पिघलाती है और बाहर निकालती है। तार को प्लेटफॉर्म या संसाधित उत्पाद पर जमा, ठंडा और जम जाता है, और इकाई परत दर परत जमा होती है।
डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस)
मेटल 3डी प्रिंटिंग मेटल पार्ट डिजाइन के लिए नई संभावनाएं खोलती है। यह आमतौर पर धातु, बहु-घटक घटकों को अलग-अलग घटकों या आंतरिक चैनलों या खोखले-आउट सुविधाओं के साथ हल्के घटकों को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। डीएमएलएस का उपयोग प्रोटोटाइप और उत्पादन के लिए किया जा सकता है क्योंकि भागों का घनत्व उतना ही घना होता है जितना कि पारंपरिक धातु निर्माण विधियों जैसे मशीनिंग या कास्टिंग का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है। जटिल ज्यामिति के साथ धातु के पुर्जे बनाना भी इसे चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है जहां भाग डिजाइन को कार्बनिक संरचनाओं की नकल करनी चाहिए।
सिद्धांत: धातु मैट्रिक्स को आंशिक रूप से एक उच्च-ऊर्जा लेजर बीम का उपयोग करके पिघलाया जाता है और 3 डी मॉडल डेटा द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि पाउडर धातु सामग्री को सिंटरिंग और ठोस करना और घने ज्यामितीय ठोस भागों को उत्पन्न करने के लिए परत दर परत स्वचालित रूप से ढेर करना।
इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम)
इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग एक अन्य धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक है जो धातु पाउडर को पिघलाने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल द्वारा नियंत्रित इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करती है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान, प्रिंट बेड को गर्म किया जाता है और वैक्यूम अवस्था में रखा जाता है। जिस तापमान पर सामग्री को गर्म किया जाता है वह प्रयुक्त सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है।
सिद्धांत: ईबीएम उपकरण में भाग के त्रि-आयामी ठोस मॉडल डेटा आयात करें, और फिर ईबीएम उपकरण के कामकाजी केबिन में ठीक धातु पाउडर की एक पतली परत डालें, और फोकस पर उत्पन्न उच्च घनत्व ऊर्जा का उपयोग करें। उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम विक्षेपित और केंद्रित है। स्कैन की गई धातु पाउडर परत एक छोटे से स्थानीय क्षेत्र में तापमान उत्पन्न करती है, जिससे धातु के कण पिघल जाते हैं। इलेक्ट्रॉन बीम की निरंतर स्कैनिंग से छोटे धातु पिघले हुए पूल फ्यूज और जम जाएंगे, और एक रैखिक और प्लेनर धातु परत बनाने के लिए जुड़ जाएंगे।