הדפסת תלת מימד נקראת גם ייצור תוסף. זוהי טכנולוגיה כללית המשתמשת באבקת מתכות או מתכות שאינן מתכות וחומרים אחרים הניתנים לחיבור לבניית אובייקטים על ידי הדפסה שכבה אחר שכבה על בסיס קבצי מודל דיגיטלי. מדפסת התלת מימד תחתוך את הדגם הדיגיטלי, ולאחר מכן תיתן לראש ההדפסה להניח שוב ושוב את החומר על לוח ההדפסה בהתאם למסלול הנוכחי ולמזג את שכבות החומר הרציפות עד ליצירת המודל התלת מימדי הסופי. טכנולוגיית ה-Fused Deposition (FDM, Fused Deposition Modeling) וטכנולוגיית ריפוי אור (SLA, Stereolithography) הן כיום שתי טכנולוגיות ההדפסה התלת-ממדיות הנפוצות ביותר בשוק. מכיוון שלשתי הטכנולוגיות יש היסטוריה ארוכה של פיתוח, בין אם הם מקצוענים או חובבים, הם בדרך כלל משתמשים בשתי הטכנולוגיות הללו כאפשרויות כניסה כשהן באות במגע עם מדפסות תלת מימד, כך שהן גם הבוגרות ביותר מבין טכנולוגיות ההדפסה התלת מימדיות הנוכחיות. בין אם מדובר באב-טיפוס, תצוגת דגמים או ייצור חלקים כלליים, למרות ששניהם יכולים להדפיס חלקים דומים יחסית למשתמשים, עדיין יש צורך בבחירת תהליך התלת-ממד והחומרים המתאימים ביותר בתהליך הייצור בפועל שימו לב לפרטים רבים. הבה נשווה בין היתרונות והחסרונות של שני התהליכים הללו ובאילו נסיבות יש להשתמש בהם.
עקרון העבודה של מדפסת התלת מימד של טכנולוגיית FDM הוא להוציא את התרמופלסטי המותך על גבי פלטפורמת ההדפסה התלת מימדית ולהניח אותו שכבה אחר שכבה באופן שכבה אחר שכבה עד ליצירת המודל התלת מימד הסופי. ישנם סוגים רבים של חומרי מדפסת תלת מימד המשתמשים בטכנולוגיית FDM, החל מה-ABS וה-PLA הנפוצים יותר ועד לחומרים מרוכבים המסוממים במגוון אבקות משופרות, מה שהופך את תחומי היישום של מדפסות תלת מימד FDM רחבים מאוד. יחד עם זאת, בשל הקוד הפתוח של טכנולוגיית FDM, חובבים יכולים גם להתאים אישית את מדפסת התלת מימד, כך שניתן לשנות את הגדרות ההדפסה ואביזרי החומרה בהתאם לצרכים שונים כדי לענות על הצרכים של תרחישים מיוחדים יותר. מדפסת התלת מימד בטכנולוגיית SLA משתמשת בלייזר UV או במקרן אור כדי לעקוב באופן רציף אחר כל שכבת פרוסה של האובייקט, ולרפא את שכבת השרף הרגישה לאור לפלסטיק מוקשה עד להיווצרות מודל התלת מימד הסופי.
יתרונות טכניים של FDM
למדפסת FDM 3D יש גודל בנייה גדול יותר ממדפסת SLA. בנוסף ליצירת אב טיפוס והדפסה של חלקים ודגמים מעשיים בגודל גדול, הוא יכול גם לבצע משימות ייצור באצווה קטנה. לסוג יחיד של חומר הדפסה תלת מימד יש בדרך כלל עמידות נמוכה, חיכוך נמוך, חוזק גבוה ומאפיינים מסוימים נגד קורוזיה, בעוד שחומרים מרוכבים מתייחסים בדרך כלל לחומרים המכילים אבקת חומר מחוזקת או תערובת סיבים קצוצה בחומר העיקרי, כגון פולי קרבונט ו ניתן להשתמש בסיבי פחמן להדפסת חלקים חזקים יותר, קלים יותר ויציבים במידות. הדפסת 3D FDM נעה בין תצוגות דגמים וחלקי חילוף קטנים לרכבים ועד אביזרי כלי עבודה עבור חברות תעופה וחלל, מה שהופך אותה לבחירה חזקה יותר עבור אובייקטים הדורשים פונקציות מכניות וביצועים. לחלק מהמדפסות FDM3D יש מאפייני הדפסה ברמת דיוק גבוהה, כך שמשטח החלקים המודפסים חלקים ואחידים, שיכולים לעמוד בדרישות בדיקת השימוש הכללי.
במדפסת התלת מימד, מספר רכיבים פנימיים פועלים בו זמנית במהלך תהליך ההדפסה, וכל בעיה בראש ההדפסה, מערכת האקסטרוזיה או רכיבי הקצה החם תגרום לבעיות באמצע תהליך ההדפסה. לכן, בעת הכנה וחיתוך מודלים תלת-ממדיים, עליך לשים לב במיוחד להשפעה הפוטנציאלית של הגדרות ההדפסה, החומרה ומפרטי החומרים על האובייקטים המודפסים בתלת-ממד.
יתרונות טכניים של SLA
הדפסת SLA תלת מימדית יכולה להשיג רזולוציה מינימלית של 25 מיקרון, על מנת להשיג טיפול משטח חלק ומוקפד. לפרטי פני השטח אין תחרות על ידי FDM ודומים למראה של חלקים מסורתיים בהזרקה. הוא מתאים ביותר לתצוגת מוצר או ליצירת מודלים רעיוניים, מבנה אורגני, חלקים בעלי צורות גיאומטריות מורכבות, פסלונים ואבות טיפוס ייחודיים של מוצרים אחרים. מכיוון שלייזר ה-UV משמש כרכיב כיול הנתונים, שגיאת ההדפסה של מדפסת SLA 3D קטנה יותר. הסיבה לכך היא שאין התרחבות תרמית במהלך היתוך שכבות, מה שהופך אותו לאידיאלי להדפסת דגמים בעלי דיוק גבוה כגון תכשיטים, שתלים רפואיים, מודלים אדריכליים מורכבים וחלקים קטנים אחרים.
כיצד להשתמש בשתי הטכנולוגיות בצורה סבירה
ל-FDM ול-SLA יש יתרונות וחסרונות משלהם וניתן להשתמש בהם להשלמת משימות שונות או בשילוב עם בניית מכלול מרובה רכיבים. אם אתה רוצה לייצר דגם עיצובי הדגמה עם משטח עדין, אז SLA היא בחירה טובה יותר. FDM יתאים יותר לייצור חלקים שבהם הצרכים העיקריים הם מתכנון וייצור ועד לייצור אצווה קטנה מאוחרת יותר.