چاپ سه آتی یک تکنولوژی نوظهور است که قابل استفاده در طیف کبیر ای از کاربردهای نو است. درین مقاله مروری بر آخرین توسعه و گسترش های مواد تازه و کاربردهای آن در قضیه چاپ سه آجل انجام شده میباشد. پنج نوع مواد پیشرفته شامل مواد هوشمند و دیجیتالی، مواد سرامیکی، مواد الکترونیکی، مواد زیستی و مواد کامپوزیتی نیازهای اساسی این مواد و بحران های بحرانی آنها هم پا با کاربرد آنها در مراحل چاپ با پرینتر سه بعدی آیتم دعوا و بررسی قرار گرفته اند.
5 نوع پیشرفته مواد برای چاپ با پرینتر سه آینده
مواد تازه گروهی از مواد پیشرفته میباشند که میتوانند برای کاربردهای جدید خاص، بوسیله پرینتر سه آجل چاپ شوند. در این مبحث، 5 نوع مواد پیشرفته استیناف می شوند:
مواد هوشمند
مواد سرامیکی
مواد الکترونیکی
مواد زیستی
مواد کامپوزیتی
به دنبال نیازمندی های اساسی این مواد و چالش های بحرانی همراه با کاربرد آنها در چاپ سه بعدی مورد گفت و گو قرار می گیرد.
کاربردهای مواد تازه در چاپ سه آینده
1. مواد دیجیتال و مواد هوشمند
الف) مواد دیجیتالی
یک ماده دیجیتال یک ماده پیشرفته کامپوزیتی است که مشتمل بر دو یا سه فوتوپلیمر در نسبت ها و میکروساختارهای خاص می باشد. از این مواد می توان برای ساخت یک نمونه عملگر به کار گرفت که دارای خصوصیات قابل تهیه و تنظیم باشد مانند بافت، رنگ و مشقت سطحی. برای مثال آخرین مدل J750 Stratasys قادر به ترکیب بیشتراز 360000 رنگ و بارگیری تا شش ماده همزمان در یک مراحل تک مرحله ای ساخت بدون نیاز به تعویض قوطی ها میباشد.
مواد دیجیتال همچنین توانگری همسان سازی الاستومرهای متفاوت، تقلید از پلاستیک های استاندارد، ساختوساز جزئیات فوتورئال در گونه های متعدد کاربردها مثل نمونه سازی عملگر، و ساخت مدل های پزشکی، ابزاری و مخابراتی را دارا هستند. در این زمینه، هیلر و همکاران در تحقیق خود امکان تشکیل داد اشیای یکسری ماده ای با دقتی در مقیاس میکرون با به کار گیری از ووکسل کروی را علامت دادند.
در گزارشی دیگر به ارتقاء خواص مکانیکی اجزای چاپ شده با استفاده از یک ماده کامپوزیتی الهام گرفته از مواد زیستی با آرایش توپولوژیکی خاص مواد نرم و مواد سخت اشاره شدهاست. چاپ سه آجل روشی برای ساخت کامپوزیت مقاوم به باخت نشانه داده گردیدهاست.
در واقع می توان برای طراحی مواد کامپوزیتی از مدل های کامپیوتری کمک گرفت و بعد برای ساخت اجزایی با کارایی مکانیکی قابل تهیه و تنظیم از چاپ سه آتی بهره گرفت. کیم و همکاران یک ماده کامپوزیتی پلیمری نانوذره پیزوالکتریک کارآمد را معرفی کرده اند که می توان آن را با به کار گیری از چاپ با طراحی دیجیتال به صورت میکروساختار سه آتی چاپ کرد. براین اساس که برای ساخت پلیمرهای پیزوالکتریک، نانوذرات تیتانات باریوم (BTO) به پلی اتیلن گلیکول آکریلات افزوده شده و سپس با قرار به دست آوردن در معرض ماسک های نوری دیجیتال مختلف، میکروساختارهای سفارشی سه بعدی ایجاد کرد شدند. بایستی توجه نمود که نانوذرات تیتانات باریوم به مراد ارتقاء بازده تبدیل ماده کامپوزیتی، به صورت شیمیایی با دسته های عاملی آکریلات اصلاح شدند. برای نسل آینده مواد کامپوزیتی می توان آن ها را به صورت مواد ماتریسی مخلوط یا مواد ماتریسی متخلخل برای دیگر کاربردها در حیث گرفت.
چاپ سه آتی یک تکنولوژی نوظهور است که قابل استفاده در طیف کبیر ای از کاربردهای نو است. درین مقاله مروری بر آخرین توسعه و گسترش های مواد تازه و کاربردهای آن در قضیه چاپ سه آجل انجام شده میباشد. پنج نوع مواد پیشرفته شامل مواد هوشمند و دیجیتالی، مواد سرامیکی، مواد الکترونیکی، مواد زیستی و مواد کامپوزیتی نیازهای اساسی این مواد و بحران های بحرانی آنها هم پا با کاربرد آنها در مراحل چاپ با پرینتر سه بعدی آیتم دعوا و بررسی قرار گرفته اند.
5 نوع پیشرفته مواد برای چاپ با پرینتر سه آینده
مواد تازه گروهی از مواد پیشرفته میباشند که میتوانند برای کاربردهای جدید خاص، بوسیله پرینتر سه آجل چاپ شوند. در این مبحث، 5 نوع مواد پیشرفته استیناف می شوند:
مواد هوشمند
مواد سرامیکی
مواد الکترونیکی
مواد زیستی
مواد کامپوزیتی
به دنبال نیازمندی های اساسی این مواد و چالش های بحرانی همراه با کاربرد آنها در چاپ سه بعدی مورد گفت و گو قرار می گیرد.
کاربردهای مواد تازه در چاپ سه آینده
1. مواد دیجیتال و مواد هوشمند
الف) مواد دیجیتالی
یک ماده دیجیتال یک ماده پیشرفته کامپوزیتی است که مشتمل بر دو یا سه فوتوپلیمر در نسبت ها و میکروساختارهای خاص می باشد. از این مواد می توان برای ساخت یک نمونه عملگر به کار گرفت که دارای خصوصیات قابل تهیه و تنظیم باشد مانند بافت، رنگ و مشقت سطحی. برای مثال آخرین مدل J750 Stratasys قادر به ترکیب بیشتراز 360000 رنگ و بارگیری تا شش ماده همزمان در یک مراحل تک مرحله ای ساخت بدون نیاز به تعویض قوطی ها میباشد.
مواد دیجیتال همچنین توانگری همسان سازی الاستومرهای متفاوت، تقلید از پلاستیک های استاندارد، ساختوساز جزئیات فوتورئال در گونه های متعدد کاربردها مثل نمونه سازی عملگر، و ساخت مدل های پزشکی، ابزاری و مخابراتی را دارا هستند. در این زمینه، هیلر و همکاران در تحقیق خود امکان تشکیل داد اشیای یکسری ماده ای با دقتی در مقیاس میکرون با به کار گیری از ووکسل کروی را علامت دادند.
در گزارشی دیگر به ارتقاء خواص مکانیکی اجزای چاپ شده با استفاده از یک ماده کامپوزیتی الهام گرفته از مواد زیستی با آرایش توپولوژیکی خاص مواد نرم و مواد سخت اشاره شدهاست. چاپ سه آجل روشی برای ساخت کامپوزیت مقاوم به باخت نشانه داده گردیدهاست.
در واقع می توان برای طراحی مواد کامپوزیتی از مدل های کامپیوتری کمک گرفت و بعد برای ساخت اجزایی با کارایی مکانیکی قابل تهیه و تنظیم از چاپ سه آتی بهره گرفت. کیم و همکاران یک ماده کامپوزیتی پلیمری نانوذره پیزوالکتریک کارآمد را معرفی کرده اند که می توان آن را با به کار گیری از چاپ با طراحی دیجیتال به صورت میکروساختار سه آتی چاپ کرد. براین اساس که برای ساخت پلیمرهای پیزوالکتریک، نانوذرات تیتانات باریوم (BTO) به پلی اتیلن گلیکول آکریلات افزوده شده و سپس با قرار به دست آوردن در معرض ماسک های نوری دیجیتال مختلف، میکروساختارهای سفارشی سه بعدی ایجاد کرد شدند. بایستی توجه نمود که نانوذرات تیتانات باریوم به مراد ارتقاء بازده تبدیل ماده کامپوزیتی، به صورت شیمیایی با دسته های عاملی آکریلات اصلاح شدند. برای نسل آینده مواد کامپوزیتی می توان آن ها را به صورت مواد ماتریسی مخلوط یا مواد ماتریسی متخلخل برای دیگر کاربردها در حیث گرفت.
تک تک نکاتی که بایستی پیش از تعیین پرینتر سه آینده بدانید