پس از کسب اطلاعات از آنکه پرینتر سه بعدی چیست باید به مبحث ساختار پرینتر سه‌بعدی چیست بپردازیم، پرینترهای سه‌بعدی از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش مهمی در فرآیند چاپ دارند. ساختار یک پرینتر سه‌بعدی بسته به نوع تکنولوژی چاپ (مانند FDM، SLA، SLS و …) ممکن است کمی متفاوت باشد، اما اجزای اصلی آن معمولاً مشابه هستند. در زیر به بررسی اجزای کلیدی پرینتر سه‌بعدی می‌پردازیم:

اجزای اصلی پرینتر سه‌بعدی:

1. بدنه پرینتر:

   • ساختار اصلی دستگاه که سایر اجزا روی آن نصب می‌شوند. این بدنه معمولاً از مواد مقاوم و سبک ساخته می‌شود.

2. بستر چاپ (Build Plate):

   • سطحی است که شیء چاپی بر روی آن ساخته می‌شود. این بستر می‌تواند گرم باشد تا از چسبندگی بهتر مواد به آن اطمینان حاصل شود. در برخی مدل‌ها، بستر می‌تواند قابل جداشدن باشد تا راحت‌تر اشیاء چاپ‌شده از آن جدا شوند.

3. اکسترودر (Extruder):

   • این قسمت مسئول ذوب کردن مواد اولیه (فیلامنت یا رزین) و ریختن آن بر روی بستر چاپ است. اکسترودر شامل:
     • نازل: جایی که مواد ذوب شده از آن خارج می‌شوند.
     • محفظه گرم: جایی که فیلامنت ذوب می‌شود.

4. محورهای حرکتی (X, Y, Z Axis):

   • پرینترهای سه‌بعدی معمولاً به سه محور حرکتی نیاز دارند:
     • محور X: حرکت افقی نازل.
     • محور Y: حرکت عمودی بستر چاپ.
     • محور Z: حرکت عمودی نازل برای ایجاد لایه‌های مختلف.
   • این محورهای حرکتی معمولاً توسط موتورهای استپر کنترل می‌شوند.

5. موتورهای استپر (Stepper Motors):

   • این موتورها برای کنترل حرکت محورهای مختلف پرینتر استفاده می‌شوند و دقت بالایی در حرکت فراهم می‌کنند.

6. سنسورها:

   • سنسورهای موقعیت: برای تشخیص موقعیت نازل و بستر چاپ به کار می‌روند.
   • سنسورهای دما: برای کنترل دمای اکسترودر و بستر.

7. کنترلر (Controller):

   • این بخش شامل یک برد کنترل است که فرمان‌های چاپ را از نرم‌افزار برش دریافت می‌کند و به موتورهای استپر و سایر اجزا ارسال می‌کند. کنترلر می‌تواند یک برد Raspberry Pi، Arduino یا بردهای مخصوص پرینترهای سه‌بعدی باشد.

8. منبع تغذیه (Power Supply):

   • انرژی لازم برای کارکرد اجزای مختلف پرینتر را تأمین می‌کند.

9. نرم‌افزار برش (Slicing Software):

   • نرم‌افزارهایی مانند Cura، PrusaSlicer یا Simplify3D که فایل‌های سه‌بعدی را به لایه‌های قابل چاپ تقسیم کرده و کد G (G-code) تولید می‌کنند. این کد شامل دستوراتی است که کنترلر از آن برای هدایت چاپگر استفاده می‌کند.

چند نوع از پرینترهای سه‌بعدی:

1. FDM (Fused Deposition Modeling):

   • شامل اکسترودر و بستر چاپ است. این نوع پرینتر بیشتر در مصارف خانگی و DIY (خودساخته) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. SLA (Stereolithography):

   • از یک منبع نور UV برای سخت کردن رزین مایع استفاده می‌کند. ساختار آن شامل یک مخزن رزین و یک لایه نازک است که با نور UV سخت می‌شود.

3. SLS (Selective Laser Sintering):

   • از لیزر برای ذوب پودرها و ساخت اشیاء استفاده می‌کند. در این نوع، بستر چاپ از پودر پر می‌شود و لیزر انتخابی پودرها را به هم متصل می‌کند.

نحوه کارکرد اجزا پرینتر سه‌بعدی:

• حرکت نازل و بستر: با استفاده از موتورها، نازل و بستر طبق دستورات نرم‌افزار به‌طور دقیق جابه‌جا می‌شوند.
• ذوب مواد: در نوع FDM، فیلامنت به‌وسیله اکسترودر گرم شده و از نازل خارج می‌شود. در نوع SLA، نور UV رزین را سخت می‌کند.
• چاپ لایه‌به‌لایه: پرینتر به‌طور مداوم لایه‌ها را روی یکدیگر چاپ می‌کند تا شیء نهایی شکل بگیرد.

جمع‌بندی:

ساختار پرینتر سه‌بعدی متشکل از اجزای مختلفی است که هر کدام نقش خاصی در فرآیند چاپ دارند. این دستگاه‌ها با استفاده از تکنیک‌های مختلف، توانایی تولید اشیاء پیچیده و سفارشی را فراهم می‌آورند و در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند.