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कौन सा 3D प्रिंटिंग टेक्नोलॉजी आपके लिए सर्वश्रेष्ठ है?

निर्माण का समय: 01/22/2019

3 डी प्रिंटिंग की दुनिया एक भ्रामक जगह हो सकती है। असंख्य प्रकार के प्रिंटर और सेवा उपलब्ध हैं और उनके बीच के अंतर अक्सर जटिल और सराहना करने में मुश्किल होते हैं। विभिन्न तकनीकों की तुलना करते समय, सरल प्रश्न जैसे कि "जो तेज़ है", "जो एक बेहतर फिनिश का उत्पादन करता है", या "जो सस्ता है" अक्सर जटिल उत्तर और योग्य बयानों की एक सूची तैयार करता है। यह एक 3D प्रिंटर को चुनौतीपूर्ण और निराशाजनक कार्य चुन सकता है। आइए आज उपलब्ध प्रमुख 3 डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों में से छह पर गहराई से नज़र डालें और स्थिति को थोड़ा स्पष्ट करने का प्रयास करें।

SLA

पिछले कुछ वर्षों में SLA (स्टीरियोलिथोग्राफी उपकरण) में काफी प्रभावशाली वृद्धि हुई है, जो FDM से बहुत अधिक बाजार हिस्सेदारी ले रही है। बहुत समय पहले इस तकनीक को महंगी और दुर्गम के रूप में नहीं देखा गया था, लेकिन प्रासंगिक पेटेंट समाप्त होने के बाद से कीमतों में गिरावट आई है और अब यह सस्ती कीमत पर उच्च स्तर की सटीकता प्रदान करता है।

a large industrial SLA printer
एक बड़ा औद्योगिक एसएलए प्रिंटर

लेजर परिशुद्धता

एसएलए भागों का उत्पादन राल के छोटे क्षेत्रों का चयन करते हुए एक लेजर द्वारा किया जाता है। लेजर एक समय में एक परत निकालता है, और प्रत्येक परत पूरी होने के बाद प्लेटफ़ॉर्म एक स्तर ऊपर चला जाता है और प्रक्रिया जारी रहती है। बीम बेहद छोटा हो सकता है, जो बहुत उच्च स्तर के विस्तार के लिए अनुमति देता है (हालांकि बीम जितना छोटा होगा, निर्माण में उतना अधिक समय लगेगा)। एसएलए बिल्ड न केवल अत्यधिक विस्तृत है, बल्कि असामान्य रूप से चिकनी भी है।

राल

SLA से लोगों को हटाने वाली चीजों में से एक राल है। 3 डी प्रिंटिंग में इस्तेमाल किया जाने वाला राल मध्यम रूप से विषाक्त होता है और इसे बहुत सावधानी से संभालना पड़ता है। इसमें एक तीखी गंध भी है और एक अच्छी तरह हवादार कमरे में इसका उपयोग करने की आवश्यकता है। हालांकि एसएलए उपकरण अब बहुत सस्ती है, राल अभी भी काफी मसालेदार है, जो चल रही लागत में जोड़ता है। अधिकांश उपकरण जोर देकर कहते हैं कि उपयोगकर्ता अपने स्वयं के स्वामित्व वाले राल खरीद लें, जो पैसे बचाने के लिए खरीदारी करने से रोकता है।

अनुप्रयोगों

SLA औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एक अत्यंत बहुमुखी तकनीक है। इसका उपयोग आमतौर पर तेजी से प्रोटोटाइप में किया जाता है, और सटीक उच्च डिग्री भी इसे उपकरण और मोल्ड बनाने के लिए आदर्श बनाती है। एसएलए सामग्री में उपयोग की जाने वाली सीमाओं के कारण उपभोक्ता उत्पादों के उत्पादन के लिए कम अनुकूल है। बड़े उत्पादन रन के लिए यह थोड़ा धीमा है।


डीएलपी

DLP (डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग) SLA के समान है, जिसमें एक लेज़र के साथ राल का इलाज करके भागों का निर्माण किया जाता है। मुख्य अंतर यह है कि डीएलपी में प्रत्येक परत को खींचने वाली एक संकीर्ण बीम के बजाय एकल परतों में पूरी परतें ठीक हो जाती हैं।

Close-up of the resin tray-DLP
राल ट्रे का क्लोज़-अप

SLA के साथ अंतर

तकनीकी रूप से एसएलए के समान होने के बावजूद, डीएलपी का उपयोग करके उत्पादित भागों में काफी भिन्नता देखी जा सकती है। SLA चिकनी सतहों और अधिक गोल किनारों का उत्पादन करता है, जबकि DLP उच्च बनावट के साथ अधिक बनावट वाली सतहों का उत्पादन करता है। क्या इन विशेषताओं को एक लाभ माना जाता है या एक नुकसान का उत्पादन किया जा रहा है और वांछित प्रभाव पर निर्भर करता है। कारण SLA चिकनी सतहों का उत्पादन करता है क्योंकि लेजर सिर घुमावदार आंदोलनों को बनाने में सक्षम है, किसी भी रौघ को बंद कर देता है। डीएलपी में, लेजर को छोटे दर्पणों का उपयोग करके राल पर निर्देशित किया जाता है, और प्रत्येक दर्पण का आकार पिक्सेल आकार निर्धारित करता है। इसलिए, DLP में घुमावदार किनारों को वर्ग पिक्सेल का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है जो पूरी तरह से चिकनी सतह को असंभव बनाता है। हालांकि, डीएलपी में पिक्सेल आकार आमतौर पर एसएलए के लेजर बिंदु आकार से छोटा होता है, इसलिए डीएलपी में अधिक से अधिक विस्तार संभव है।

घनी वस्तुओं के लिए बेहतर है

क्योंकि प्रत्येक परत एक बार यह सब उत्पन्न होती है, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि डीएलपी अक्सर एसएलए से अधिक तेज होता है। गति का लाभ उन मामलों में अधिकतम होता है जहां भाग बेहद घना होता है। एक संकीर्ण बीम का उपयोग करके घने ऑब्जेक्ट को खींचने के लिए लेजर सिर को लंबा समय लगता है, लेकिन डीएलपी में पूरी परत एक ही बार में की जा सकती है। हालांकि, बहुत पतली या खोखली संरचनाओं से बने जटिल हिस्सों के लिए, एसएलए वास्तव में तेज हो सकता है। इसके अलावा, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि बड़े, अत्यधिक विस्तृत भागों के लिए, पूरी परत में पूर्ण-रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए पर्याप्त पिक्सेल नहीं हो सकते हैं।

अनुप्रयोगों

डीएलपी में एसएलए के रूप में अनुप्रयोगों का एक समान सेट है और इसका तेजी से प्रोटोटाइप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एसएलए और डीएलपी के बीच निर्णय लेते समय, सबसे महत्वपूर्ण कारक उत्पादन किया जाने वाला भाग और वांछित वांछित प्रकार (ऊपर देखें) का प्रकार होगा।


एसएलएस

SLA और DLP के साथ सामान्य तौर पर, SLS (चयनात्मक लेजर सिंटरिंग) भी लेजर तकनीक का उपयोग करता है। हालांकि, राल का उपयोग करने के बजाय, एसएलएस पाउडर सामग्री का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप विशेषताओं का एक पूरी तरह से अलग सेट होता है। यह पाउडर लेजर द्वारा (गर्मी के माध्यम से जुड़े) पाप किया जाता है, और भाग बिल्ड चैम्बर के अंदर परत द्वारा परत बनाया जाता है।

Cleaning off excess powder-SLS
अतिरिक्त पाउडर को साफ करना

समर्थन के लिए कोई ज़रूरत नहीं के साथ जटिल डिजाइन

एसएलएस प्रिंटिंग का सबसे बड़ा लाभ उन डिजाइनों की जटिलता में है जो उत्पादन किया जा सकता है। अधिकांश अन्य प्रकार के 3 डी प्रिंटिंग के विपरीत, एसएलएस को कभी भी समर्थन संरचनाओं की आवश्यकता नहीं होती है और शाब्दिक रूप से किसी भी आकार का उत्पादन किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पाउडर कक्ष पूरी तरह से भरा हुआ है और पूरा हिस्सा हमेशा अप्रयुक्त पाउडर में पूरी तरह से घिरा हुआ निकलेगा। असिंचित पाउडर किसी भी फांसी संरचनाओं के लिए समर्थन प्रदान करता है जिसमें हिस्सा शामिल हो सकता है।

अविश्वसनीय विस्तार

एसएलएस अविश्वसनीय रूप से छोटी दीवार की मोटाई का समर्थन करता है जो शाब्दिक रूप से कागज-पतला हो सकता है - एसएलएस प्रिंटर अलग-अलग पृष्ठों के साथ पुस्तक के आकार के भागों को प्रिंट करने में सक्षम होते हैं जिन्हें फ़्लिप किया जा सकता है। चरखा जैसे घूमने वाले हिस्से और काम करने वाले टिकाएं भी मशीन से सीधे बाहर संभव हैं। एसएलएस प्रिंटर सबसे अधिक नायलॉन सामग्री का उपयोग करते हैं जो मजबूत, ठोस भागों का उत्पादन करते हैं जो तैयार उत्पादों के रूप में उपयोग करने के लिए उपयुक्त हैं।

जटिल और महंगा चलाने के लिए

नकारात्मक पक्ष यह है कि उपकरण भारी है, महंगा है और आमतौर पर संचालित करने के लिए प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। पाउडर भी काफी मसालेदार है और इसके साथ काम करने के लिए गन्दा हो सकता है (हर समय चेहरे के मास्क की आवश्यकता होती है)। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पाउडर कक्ष को हमेशा x और y अक्षों पर पूरी तरह से भरा होना चाहिए (z अक्ष पर इसे केवल भाग की ऊंचाई तक भरने की आवश्यकता है)। इसका मतलब यह है कि यदि आपके पास एक बड़ी मशीन है और एक ही हिस्से को प्रिंट कर रहे हैं, तो बड़ी मात्रा में व्यर्थ पाउडर होगा। कुछ पाउडर का पुन: उपयोग करना संभव है जो कि पाप नहीं किया गया था, लेकिन यह गुणवत्ता में कमी का कारण बनता है। इसलिए, आर्थिक रूप से एक SLS मशीन का उपयोग करने के लिए एक ही कक्ष में कई हिस्सों को प्रिंट करना या एक विस्तृत भाग को प्रिंट करना सबसे अच्छा है जो x और y अक्षों पर सबसे अधिक जगह लेता है।

अनुप्रयोगों

एसएलएस कार्यात्मक भागों के उत्पादन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है, एसएलए और डीएलपी की तुलना में बहुत अधिक है। यह SLS सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करने और अत्यधिक उच्च गुणवत्ता का निर्माण करने के कारण है। एसएलएस प्रिंटर कार्यात्मक भागों का उत्पादन कर सकते हैं जो बेहद टिकाऊ होते हैं। स्नैप-फिट, यांत्रिक जोड़ों और टिका के साथ भागों के उत्पादन में तकनीक भी उत्कृष्ट है।


FDM

एफडीएम (जिसे एफएफएफ के रूप में भी जाना जाता है) आज 3 डी प्रिंटिंग का सबसे व्यापक रूप है। अधिकांश डेस्कटॉप 3 डी प्रिंटर एफडीएम प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं, और इसकी कम लागत और पहुंच के कारण यह शौक और उत्साही लोगों की पहली पसंद है। कोई लेज़र या राल नहीं हैं, प्रिंटर सिर बस पिघला हुआ थर्माप्लास्टिक की छोटी मात्रा को जमा करने के चारों ओर घूमता है जो जल्दी से कठोर हो जाता है, परत द्वारा एक परत का निर्माण करता है।

An FDM printer
एक एफडीएम प्रिंटर

सस्ते और आनंददायक

एफडीएम की सबसे आकर्षक विशेषता यह है कि यह सस्ता और उपयोग में आसान है। डेस्कटॉप FDM प्रिंटर केवल कुछ सौ डॉलर में बेचते हैं और किसी भी स्थान में फिट होने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट होते हैं। वे मूल रूप से प्लग एंड प्ले भी हैं, जिससे वे गैर-विशेषज्ञों के लिए बहुत सुलभ हैं।

खराब क्वालिटी

हालांकि, एक अच्छा कारण है कि वे इतने सस्ते क्यों हैं। जब गुणवत्ता की बात आती है तो FDM प्रिंटर SLA की पसंद के करीब नहीं आ सकते। एफडीएम बिल्ड का विस्तार नोजल हेड के आकार द्वारा प्रतिबंधित है, जो आमतौर पर 0.4 मिमी (कुछ एसएलए प्रिंटर के लेजर बिंदु आकार से दस गुना बड़ा) का क्षेत्र है। यह बड़ी परत की चौड़ाई का परिणाम है, इतना है कि "सीढ़ी" सतहों पर स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। पोस्ट-प्रोसेसिंग इसे कुछ हद तक कम कर सकता है, लेकिन यह अभी भी आदर्श से बहुत दूर है। एफडीएम निर्मित भागों को भी बुरी तरह से नुकसान पहुँचाया जाता है (थर्मोप्लास्टिक कूल और सिकुड़ते हुए भागों को थोड़ा आकार दिया जा सकता है)

अनुप्रयोगों

FDM शौक़ीन लोगों के साथ लोकप्रिय है, लेकिन यह उद्योग में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तकनीक काफी लचीली है और सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करती है, इसलिए इसका उपयोग मोटर वाहन से लेकर वैज्ञानिक तक सभी प्रकार के उद्योगों में किया जाता है। यह प्रयोगशालाओं या कार्य केंद्रों के लिए आदर्श है जहां अंतरिक्ष एक प्रीमियम पर है, या जहां स्थितियां राल को अव्यवहारिक बनाती हैं। निर्माण की गुणवत्ता पूर्ण से कम हो सकती है, लेकिन कई उद्योगों के लिए यह कम लागत पर और जटिलताओं के बिना काम करता है।


PolyJet

पॉलीजेट 3 डी प्रिंटर में पारंपरिक इंकजेट प्रिंटर के लिए एक मजबूत शारीरिक समानता है, इसलिए प्रौद्योगिकी के लिए नाम का विकल्प। पॉलीजेट में एफडीएम के साथ कुछ विशेषताएं हैं, लेकिन गुणवत्ता और लचीलेपन की बात करें तो पॉलीजेट एक अलग स्तर पर है।

the-resemblance-to-inkjet-printers
इंकजेट प्रिंटर से समानता मजबूत है। भाग निर्मित होते ही प्लेटफ़ॉर्म नीचे चला जाता है।

सामग्री में बेजोड़ लचीलापन

PolyJet का प्राथमिक लाभ यह है कि यह एक साथ कई सामग्रियों का उपयोग करके और कई रंगों में प्रिंट कर सकता है। एक एकल भाग को अपारदर्शी और पारदर्शी सामग्री के मिश्रण को शामिल करने के अलावा, अलग-अलग कठोरता और लचीलेपन के साथ मुद्रित किया जा सकता है। यह एक लचीलापन प्रदान करता है जो अन्य 3 डी प्रिंटिंग समाधानों से मेल खाने के लिए संघर्ष करता है। इंकजेट प्रिंटर में स्याही कारतूस के समान, एक पॉलीजेट प्रिंटर सामग्री कारतूस का उपयोग करता है जो आमतौर पर निर्माता से सीधे खरीदे जाते हैं, और कई कारतूस एक ही बार में स्थापित किए जा सकते हैं।

चरम विस्तार

पॉलीजेट प्रिंटर 0.01 मिमी की तुलना में पतले परतों का उत्पादन करने में सक्षम हैं। यह यहाँ वर्णित अन्य तकनीकों में से किसी से भी बेहतर है। रिज़ॉल्यूशन भी बहुत अधिक है, और फिनिश के लिए थोड़ा पोस्ट-प्रोसेसिंग (समर्थन हटाने से अलग) की आवश्यकता होती है।

छोटे भागों के लिए सर्वश्रेष्ठ

PolyJet की एक खामी यह है कि यह बड़े भागों की छपाई में बहुत धीमी है। छोटे भागों (10-12 सेमी से कम) के लिए तकनीक काफी तेज है (SLA से बहुत तेज) क्योंकि मुद्रण सिर के पास यात्रा करने के लिए बहुत दूर नहीं है, लेकिन बड़े हिस्से बन जाते हैं, आगे के सिर को यात्रा करना पड़ता है और इसे धीमा कर देता है हो जाता है। बहुत बड़े हिस्सों के लिए, गति असहनीय रूप से धीमी हो सकती है। यह भी एक सस्ती तकनीक नहीं है, मशीनें आम तौर पर तुलनीय SLA या DLP मॉडल की तुलना में बहुत अधिक महंगी हैं, और सामग्री कीमत से 4 गुना तक हो सकती है।

अनुप्रयोगों

PolyJet उन लोगों के लिए एकदम सही है जो छोटे, बहुत उच्च गुणवत्ता वाले भागों को प्रिंट करते हैं जो कई प्रकार के सामग्री और रंगों का उपयोग करते हैं। इसके कारण, यह सीधे उपभोक्ता उत्पादों को प्रिंट करने के लिए विशेष रूप से अनुकूल है, और प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से चिकित्सा उद्योग में उपयोग किया जाता है जहां पूर्ण परिशुद्धता आवश्यक है। उच्च लागत और बड़े भागों के लिए धीमी निर्माण समय के कारण पॉलीजेट तेजी से प्रोटोटाइप के लिए कम अनुकूल है।


क्लिप

सैन फ्रांसिस्को-स्थित कार्बन ने काफी हलचल मचाई जब उन्होंने 2014 में अपने नए CLIP (निरंतर तरल इंटरफ़ेस उत्पादन) 3 डी प्रिंटिंग विधि की घोषणा की। CLIP उन बिल्ड गति का वादा करता है जिन्हें पहले असंभव माना जाता था, और 3 डी प्रिंटिंग का भविष्य इस अद्भुत से संबंधित हो सकता है नई तकनीक। वर्तमान के लिए हालांकि, सीएलआईपी की उपलब्धता सीमित है और आंखों के पानी की कीमत इसे अधिकांश साधनों से परे रखती है।

A complex part emerging smoothly from the resin-CLIP
एक जटिल हिस्सा राल से आसानी से निकलता है।

अभूतपूर्व गति

कार्बन का दावा है कि उनकी एम 1 और एम 2 मशीनें एक पारंपरिक स्टीरियोलिथोग्राफी मशीन की तुलना में 100 गुना अधिक तेजी से भागों को प्रिंट कर सकती हैं, और उन्होंने कुछ ही मिनटों में जटिल भागों को मुद्रित करते हुए प्रदर्शन दिखाया है। सीएलआईपी सबसे अधिक बारीकी से डीएलपी जैसा दिखता है, लेकिन प्रत्येक परत को एक-एक करके ठीक करने के बजाय, मुद्रण निरंतर होता है और यह हिस्सा राल से जादुई रूप से उभरने लगता है। यह न केवल प्रकाश के लिए बल्कि ऑक्सीजन के लिए चुनिंदा राल को उजागर करने से प्राप्त होता है, जो इलाज की प्रक्रिया को गति देता है। बिल्ड क्वालिटी अच्छी है, हालाँकि शायद एसएलएस और पॉलीजेट की तरह अच्छी नहीं है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आम तौर पर एसएलएस के अलावा अन्य सभी तकनीकों के साथ, सीएलआईपी का उपयोग करके उत्पादित भागों को अक्सर समर्थन की आवश्यकता होती है।

खगोलीय मूल्य निर्धारण

पेटेंट के कारण CLIP प्रिंटर बनाने वाली एकमात्र कंपनी कार्बन है, और अनिश्चित रूप से तकनीक सस्ती नहीं आती है। यह एसएलएस के साथ स्थिति की याद दिलाता है, जो 2014 तक बहुत महंगा था जब प्रासंगिक पेटेंट समाप्त हो गए और प्रतियोगियों ने बाजार में प्रवेश किया। वर्तमान में, कार्बन केवल बहुत ही मसालेदार सदस्यता मॉडल पर अपने प्रिंटर की पेशकश करता है।

अनुप्रयोगों

सीएलआईपी की प्राथमिक विशेषता इसकी गति है, इसलिए स्वाभाविक रूप से यह तेजी से प्रोटोटाइप के लिए और समय-समय पर बाजार को कम करने के लिए अद्भुत काम करता है। सीएलआईपी का उपयोग करने वाली कंपनियां अक्सर इंजेक्शन मोल्डिंग से स्विच कर रही हैं, जो धीमी है और बिजली की तेजी से 3 डी प्रिंटिंग के लचीलेपन का अभाव है।

सारांश

Technology Main Advantages Main Disadvantages Materials
SLA -High level of precision
-Good value for money
-Creates smooth, rounded surfaces
-Resin can be expensive and difficult to work with
-Slow, especially when printing in full detail
Photosensitive resins (ABS-like, PP-like, PE-like, PC-like)
DLP -Higher resolution than SLA
-Faster than SLA for some part types
-Quality restricted by pixel size
-Produces rough textures
-Problems associated with resin
Photosensitive resins (ABS-like, PP-like, PE-like, PC-like)
SLS -No support structures required
-Produces strong, high-quality parts
-Miniscule layer thickness
-Equipment is complex and expensive
-Powder must fill the build chamber
Wide choice (nylon, polystyrenes, metal, rubber-like, many others)
FDM -Cheap
-Very easy to use
-Lack of detail
-Staircase texture
-Warping
Wide choice (nylon, ABS, PLA, PC, PC-ABS, others)
PolyJet -Supports mix of colors in one part
-Supports mix of colors in one part
-Very fine resolution
-Slow when printing large parts
-Equipment is expensive
Wide choice (digital ABS, bio-compatible, rubber-like, transparent, many others)
CLIP Incredibly fast Prohibitively expensive Special photosensitive resins


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