3d – محمد جواد جاویدی

معرفی تکنولوژی چاپ سه بعدی ، بررسی جایگاه فعلی و چشم انداز آن

سخنرانی های علمی ترویجی UT TED ، دانشگاه تهران ، اردیبهشت ۹۸ ،محمد جواد جاویدی

[vc_separator color=”turquoise” style=”double” border_width=”2″]

[vc_single_image image=”404″ img_size=”full” style=”vc_box_shadow_3d”]

آیا می توان اجسام را هم چاپ کرد؟

جواب مثبت است .
امروزه با استفاده از تکنولوژی ساخت افزایشی ، ما می توانیم حالا همانند عکس ها ، اجسام واقعی را نیز بسازیم . تکنولوژی ای که همین اواخر به جهان معرفی شد ، اکنون در حال تغییر دادن جهان است . تکنولوژی چاپ سه بعدی

تصور کنید کاغذ صرفا سطح دو بعدی است ( از ضخامت اندک یک ورق کاغذ صرف نظر کنید ) ، با روی هم گذاشتن این کاغذ ها ما به یک دسته کاغذ می رسیم که حالا یک جسم سه بعدی است .
این مفهوم ساده ، مبنای فناوری ساخت افزایشی است .

ساخت افزایشی ،فرایند ساخت لایه هایی متوالی است که بر روی هم دیگر قرار گرفته و یک جسم را می سازند . این تکنولوژی مبنای دستگاه هایی است که به عنوان چاپگر های سه بعدی می شناسیم .

یک چاپگر سه بعدی ، ابتدا طرح سه بعدی را به تعداد بسیار زیادی از لایه های دو بعدی تبدیل می کند و سپس این طرح هارا لایه به لایه می سازد . افزودن لایه های متوالی منجر به ایجاد قطعه سه بعدی می شود که به همین خاطر به آن ساخت افزایشی (Additive manufacturing) گفته می شود . همانطور که گفته شد نام تجاری این فناوری چاپ سه بعدی (۳D printing ) است .

[vc_single_image image=”411″ img_size=”full”]

همانند تصویر بالا ، وقتی یک نان را به لایه ها تقسیم کنیم ، با کنار هم قرار دادن آن لایه ها کنار هم باز هم به همان شکل اول نان می رسیم ، چاپگر های سه بعدی دقیقا به همین شیوه عمل می کنند ، بر اساس الگویی که کامپیوتر به آن ها می دهد این لایه هارا بر روی یک دیگر می سازند تا به قطعه نهایی برسند

اواخر قرن ۲۰ ام تکنولوژی های زیادی به دنیا معرفی شد، چاپ سه بعدی نیز فناوری ای بود که در این دوران پدید آمد و در دهه های بعدی به شدت گسترش پیدا کرد .

برای اولین بار در سال ۱۹۸۰ دکتر کوداما اولین دستگاه مدل سازی سریع را ساخت

در سال ۱۹۸۶ ، چاک هال تکنولوژی استریو لیتوگرافی را معرفی کرد و اولین پرینتر سه بعدی با نام SLA-1 توسط شرکت ۳D systems روانه بازار شد .

در واقع تکنولوژی استریولیتوگرافی قدیمی ترین تکنولوژی چاپ سه بعدی است ، در سال های بعدی تکنولوژی های متعددی توسط شرکت های مختلفی به وجود آمدند . (هر کدام از تکنولوژی ها در بخش معرفی تکنولوژی ها معرفی خواهند شد )

مکانیزم های چاپ سه بعدی

در منابع مختلف ،روش های ساخت افزایشی را با توجه به مواردی نظیر نوع مکانیزم جامد سازی و شکل گیری ،نوع ماده مصرفی دستگاه ،نوع منبع انرژی و … دسته بندی کرده اند

امروزه شرکت های سازنده ،پرینتر های سه بعدی با تکنولوژی های مختلف را روانه بازار می کنند که بسیاری از آنان شباهت های زیادی به یکدیگر دارند و برخی از شرکت ها نیز با ارائه تکنولوژی های جدید و انحصاری به ساخت این پرینتر ها می پردازند

تکنولوژی های پرینتر های سه بعدی با استفاده از نوع مواد مصرفی آن ها و مکانیزم پرینت دسته بندی می شوند.

در شکل روبرو یک دسته بندی جامع از تکنولوژی های مطرح بازار انجام شده است .

در ادامه به معرفی هرکدام از این تکنولوژی ها می پردازیم

بر روی هر مورد کلیک کنید

[vc_single_image image=”414″ img_size=”full” alignment=”right” style=”vc_box_border” border_color=”turquoise”]

این تکنولوژی به صرفه ترین و معمول ترین تکنولوژی است بر پایه اکسترود مواد اولیه کار می کند . مواد اولیه از یک نازل حرارتی خارج شده و با حرکت نازل بر اساس طرح قطعه و فرایند پرینت انجام می شود .

روش FDM:

پرینتر سه بعدی FDM از مواد ترموپلاستیک برای ساخت قطعه استفاده می کند که این مواد در قالب فیلامنت ارائه می شود. فیلامنت از یک نازل داغ عبور می کند که به آن حالتی خمیری نزدیک به مایع می دهد.پرینتر سه بعدی به طور پیوسته نازل را حرکت می دهد، ماده اولیه خمیری در مسیرهای مشخص روی سینی ساخت گذاشته می شود. کمی پس از پرینت و لایه نشانی مواد، ماده با خنک شدن جامد می شود و قطعه به صورت لایه به لایه ساخته می شود.

[vc_single_image image=”415″ img_size=”full”]

در این روش دمای مواد خروجی از نازل باعث ذوب شدن قسمتی از لایه قبلی و ایجاد اتصال بین دو لایه می شود استحکام اتصال بین لایه ها همیشه پایین تر از استحکام خود ماده اولیه است که سبب ایجاد ناهمسانگردی در خواص مکانیکی قطعه نهایی می شود.

این تکنولوژی برای مواد اولیه ترموپلاستیک و در گستره ابعادی های مختلف (رومیزی و صنعتی ) و ضخامت لایه هایی در حدود ۵۰ تا ۴۰۰ میکرون کاربرد دارد . در این روش برای قطعات پیچیده ،برای نگهداری لایه های بالایی که در فضای زیرین آن ها لایه ای وجود ندارد از نگهدارند هایی به نام ساپورت استفاده می شود ،ساپورت ها بعد از عملیات پرینت از قطعه به روش های مختلفی جدا می شوند . دستگاه های بسیاری از این تکنولوژی استفاده می کنند و هزینه ی نسبی این تکنونولوژی ارزان برآورد شده است .

این فناوری به دو مکانیزم فوتوپلیمریزاسیون و متریال جتینگ تقسیم می شود .

فوتو پلیمریزاسیون

این سیستم ها خود به دو دسته SLA و DLP تقسیم می‌شوند. پروسه وقتی شکل می گیرد که یک رزین فتو پلیمر(حساس به نور) در معرض یک نور با طول موج معین قرار می گیرد و با یک واکنش شیمیایی تبدیل به قطعه جامد می شود. رزین مایع به وسیله پروسه ای به نام فتوپلیمریزاسیون جامد می شود.

پروسه فتوپلیمریزاسیون غیرقابل بازگشت است و هیچ راهی برای مایع کردن دوباره رزین جامد وجود ندارد و در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالا به جای ذوب شدن، می سوزند .

روش SLA :

پرینتر سه بعدی SLA از یک سینی ساخت قرار گرفته در مایع رزین فتوپلیمر تشکیل شده است. یک لیزر نقطه ای درون دستگاه قرار گرفته است که برش های مختلف محیط قطعه را روی سینی ساخت ترسیم می کند. پس از ترسیم لایه و جامد شدن توسط لیزر، سینی ساخت بالا می رود و عملیات انجماد بر روی لایه بعدی لزین انجام می شود .این پروسه لایه به لایه تا تولید یک قطعه یکپارچه نهایی تکرار می شود. قطعات نهایی معمولا برای بهبود خواص مکانیکی در معرض نور UV قرار می گیرند.

[vc_single_image image=”417″ img_size=”full” alignment=”center” onclick=”zoom”]

دو مکانیزم در پرینتر های SLA وجود دارد : مکانیزم بالا به پایین (top-down) و مکانیزم پایین به بالا bottom-up)) ،تفاوت این مکانیزم ها در محل قرار گیری منبع لیزر و تانک و جهت حرکت سطح و ساخت قطعه است .

[vc_single_image image=”418″ img_size=”full” alignment=”center” onclick=”zoom”]

در این روش از رزین های فتوپلمیر در مقیاس های صنعتی و رومیزی با گستره ضخامت ۱۰ تا ۲۵ میکرون و با اعمال ساپورت گذاری در مواد مورد نیاز استفاده می شود .هزینه ی نسبی این روش متوسط برآورد شده است .

روش DLP :

این روش تشابه بسیاری با روش SLA دارد ،تفاوت موجود در این روش ها در نحوه جامد کردن رزین مایع است که در روش SLA از منبع لیزر و در روش DLP از پرژکتور برای این کار استفاده می شود . برای اکثر قطعات ،سرعت پرینتر های DLPبیشتر است

[vc_single_image image=”419″ alignment=”center”]

در حال حاضر پرینتر سه بعدی DLP بیشتر برای قالب گیری طلا و جواهر استفاده می شوند در حالی که پرینتر سه بعدی SLA کاربردهای زیادی در زمینه محصولات مهندسی و نمونه سازی صنعتی دارند.

جت کردن ماده (material Jetting)

این دسته خود به دو روش MJM و PolyJet تقسیم می شود. در این تکنولوژی ،هِد پرینتر قطرات یک متریال حساس به نور را روی سینی پرینتر پخش می کند، این قطرات با تابش آنی نور UV یا فرابنفش جامد شده و قطعه به صورت لایه به لایه ساخته می شود.. مواد اولیه مورد استفاده در پلی جت و دیگر سیستم های متریال جتینگ ترموست های حساس به نور هستند و در قالب رزین مایع استفاده می شوند . در متریال جتینگ ، پرینتر فتوپلیمر را از صدها نازل کوچک موجود در یک هِد پرینتر توزیع می کند تا قطعه را به صورت لایه به لایه بسازد. این تکنولوژی در مقابل دیگر تکنولوژی های جتینگ نقطه ای اجازه می دهد که متریال به صورت خطی و با سرعت بسیار بالاتر روی سینی پرینتر سه بعدی توزیع شود. . ماده اولیه مایع در پرینتر های این خانواده، به وسیله پروسه ای با عنوان فتوپلیمریزاسیون جامد می شود. مشابه این مکانیزم در پرینتر سه بعدی SLA و DLP هم استفاده می شود.

مزیت این روش ، قابلیت ساخت قطعات مولتی متریال و چند رنگ است

مواد اولیه این روش رزین اکرلیک فتوپلیمر است که در گستره های ابعادی نظیر۲۰۰×۲۵۰×۳۸۰ میلیمتر و ۵۰۰×۸۰۰×۱۰۰۰ میلیمتر استفاده می شود ،در این روش ساپورت گذاری برای بیرون زدگی ها همیشه نیاز است و هزینه ی نسبی آن متوسط برآورد شده است .

روش MJM:

پرینتر سه بعدی مولتی جت یا MJM قطعاتی با دقت بسیار بالا و سطوح نرم می سازد. پرینت سه بعدی مولتی متریال (استفاده همزمان از چندین ماده اولیه) و استفاده از گستره زیادی از متریال ها (مثل شبه ABS، شبه لاستیک ومتریال های کاملا شفاف) در این تکنولوژی امکان پذیر است. امکان استفاده از چند متریال در این تکنولوژی به منظور چاپ سه بعدی ساپورت از یک متریال حلال در آب معمولا استفاده می شود.

[vc_single_image image=”420″ img_size=”full” alignment=”center” onclick=”zoom”]

روش PolyJet:

پرینتر سه بعدی پلی جت یک نوع پرینتر سه بعدی متریال جتینگ است. پس از توزیع قطرات روی سینی پرینتر سه بعدی ، با تابش نور فرابنفش این قطرات منعقد شده و جامد می شوند. برخلاف بیشتر تکنولوژی های پرینت سه بعدی دیگر، پرینتر سه بعدی پلی جت متریال را به صورت خطی توزیع می کند. چندین هدِ پرینت جوهرافشان در کنار یکدیگر روی واگن حمل قرار دارند و متریال را با یک بار عبور از پلتفرم ساخت، روی آن پخش می کنند که این امر سرعت پرینت این روش را بسیار بالا برده است. داشتن چندین هدِ پرینت امکان توزیع مواد اولیه مختلف را در یک نوبت پرینت سه بعدی فراهم می کند.

[vc_single_image image=”421″ img_size=”full” alignment=”center” onclick=”zoom”]

این دسته از چاپگر ها سهم گسترده ای از سیستم های ساخت سه بعدی را شامل می شوند. در این تکنولوژی ماده اولیه به صورت پودر است که توسط یک عامل به یکدیگر متصل می شوند و قطعه نهایی را ایجاد می کنند عامل برقراری پیوند پودر ممکن است چسب، اشعه لیزر و یا پرتو الکترونی باشد.

فرایند های چسبی (binding)

این سیستم ها خود به دو دسته BJ و ۳DP تقسیم می شوند .

روش BJ:

در این روش عاملی که سبب اتصال ذرات پودر به هم می شود ،یک چسب است که به لایه پودر که می تواند از موادی چون سنگ ماسه ،فلز و سرامیک باشد تزریق می شود.

مراحل ساخت :

در این روش با استفاده از یک تیغه ،یک لایه نازک از پودر بر روی پلتفرم توزیع می شود و در مرحله ی بعد عنصر چسبنده به صورت انتخابی از نازل جوهر افشان تزریق می شوند و سبب اتصال ذرات پودر به هم در سطح پودر می شود با تکرار رویه ی بالا لایه های متوالی از قطعه شکل میگیرد.در این روش امکان توزیع رنگ توسط جوهر افشان ها نیز وجود دارد که سبب انجام یک پرینت تمام رنگی می شود .

شماتیک روش BJ

پس از تکمیل فرایند پرینت ،با گذشت زمان قطعه جامد می شود و پس از آن با هوای فشار قوی عملیات پودرزدایی انجام می شود .بسته به مواد اولیه نیازمند برخی عملیات های ثانویه و عملیات های سطحی و پوشش دهی برای حصول کیفیت بهتر هستند

بایندرجت فلز:

پرینت سه بعدی فلز با بایندرجت نسب به روش های دیگر پرینت فلزات تا ۱۰ برابر به صرفه تر است ، همچنین این پرینتر سه بعدی با توجه به اینکه نیاز به سازه ساپورت ندارد امکان ساخت قطعات پیچیده را به راحتی فراهم می کند. این مسئله پرینت سه بعدی بایندرجت فلز را به یک تکنولوژی مناسب برای نمونه سازی و تولید با تیراژ کم تا متوسط تبدیل کرده است،اما قطعات نهایی خواص مکانیکی مناسبی نداشته و برای کاربرد های پیشرفته زیاد مناسب نیستد. اما با انجام عملیات هایی نظیر فیلتراسیون برنز و همچنین زینترینگ میتوان استحکام را افزایش داد ،همچنین با استفاده از پرس ایزواستاتیک گرم می توان تخلخل موجود در این قطعات را به شدت کاهش داد

در مقایسه با SLM و DMLS ، قطعات پرینت شده با بایندرجت استحکام تسلیم و مدول الاستیک کمتری دارند .

روش ۳DP :

در این روش نیز با پخش پودر بر روی سطح توسط یک غلتک انجام می شود و توسط یک هد حاوی چسب ،لایه ها آغشته به چسب می شوند و عملیات پرینت انجام می شود . تصویر شماتیک زیر نشان می دهد که مخزن پودر اولیه توسط یک پیستون تدریجاً به بالا و سینی پرینتر بر روی پیستون دیگر به سمت پایین می رود ،در این زمان غلتک پودر را از مخزن به سمت سینی می برد و هد پرینتر با توزیع چسب فرایند پرینت را تکمیل می کند .

پرینتر سه بعدی

اشعه ای (BF)

یکی دیگر از روش های اتصال ذرات پودر ،استفاده از انرژی اشعه (لیزر و پرتو الکترونی ) است که می توانند مواد مختلفی را به هم متصل کرده و عملیات پرینت را انجام دهند .

گداخت بستر پودری (PBF)

در این روش ها ،قطعه در میان بستری از پودر تولید می شود ،ابتدا لایه ای از پودر توسط یک اشعه گذاخته می شود و لایه ای از قطعه ایجاد می شود ،سپس بستر به سمت پایین حرکت می کند و لایه بعدی ایجاد می شود ،با تکرار این فرایند قطعه نهایی به صورت یک پارچه تولید می شود .

روش SLS

SLS یا تفجوشی انتخابی با لیزر یک روش بر مبنای زینتر کردن اتخابی ذرات پودر پلیمر و به هم چسباندن آن هاست .این روش هم برای نمونه سازی و هم برای ساخت محصول نهایی با تیراژ پایین مناسب است و نسبت به روش های SLA و FDM دقت و خواص مکانیکی بالاتری دارد

مراحل ساخت :

ابتدا مخزن پودر و محفظه تا مرز دمای ذوب پلیمر گرم می شود و سپس با استفاده از یک تیغه ،لایه نازکی از پودر بر روی پلتفرم پخش می شود ،سپس با استفاده از لیزر CO2 زینتر انتخابی ذرات پودر انجام شده که سبب اتصال آن ها به هم می شود با پایین رفتن پلتفرم ساخت و تکرار این مرحله قطعه نهایی تکمیل می شود .

برای خارج کردن قطعه از پودر حتما باید تا رسیدن به دمای محیط صبر کرد و سپس عملیات پودر زدایی را انجام داد ،این پودر ها قابلیت استفاده ی مجدد را دارند .

ویژگی ها :

در روش SLS نیاز به ساپورت گذاری نمی باشد و تقریبا همه ی متغیر ها توسط سازنده ماشین تعیین می شود .از آنجایی که زمانبر ترین بخش این عملیات پخش پودر بر روی پلفترم است ،طول و عرض قطعه تاثیر چندانی بر سرعت قطعه ندارند و فقط ارتفاع قطعه است که تعیین کننده ی زمان لازم است .

در این روش چسبندگی بین لایه ها بسیار بالاست و میتوان گفت که خواص مکانیکی همسانگردی دارند که به این معناست در همه ی جهات خواص آن ها یکسان است .

قطعات SLS مقاومت کششی و مدول خمشی بسیار خوبی نسبت به پلاستیک یک تکه از خود نشان می دهند اما شکننده تر هستند.(افزایش طول در نقطه شکست پایین تری دارند.) دلیل این شکنندگی تخلخل درونی قطعه های SLS است. یک قطعه SLS تقریبا ۳۰% تخلخل دارد.

این قطعات به دلیل کاهش حجم لایه ها، مستعد تاب برداشتن هستند ؛ این مشکل می تواند با جهت گذاری عمودی قطعه در پلتفرم ساخت حل شود اما بهترین راه کم کردن حجم قطعه با پایین آوردن ضخامت سطوح صاف و طراحی چند تکه سطوح است.

ذوب ناخواسته پدیده ای است که به دلیل گرمای بالای لیزر رخ می دهد و سبب ذوب شدن پودر های اطراف قطعه و کاهش دقت جزئیاتی نظیر نظیر حفره ها و شکاف های کوچک می شود .

این قطعات نیاز به ساپورت گذاری ندارند و روشی مناسب برای تولید قطعات توخالی هستند.برای خالی کردن پودر در این قطعات باید سوراخی تعبیه شود .
در صورت نیاز به استحکام بالا بهتر است قطعات توپر پرینت شوند ،اما اگر به صورت تو خالی نیز پرینت شوند اما سوراخ تخلیه برای آن ها تعبیه نشود و پودر درون قطعه محبوس بماند و همچنین با ایجاد ساختار لانه زنبوری درون قطعه میتوان مقاومت قطعه را بالا و احتمال تاب برداشتن را کاهش داد .

از آنجایی که پرینتر سه بعدی SLS قطعات را با سطح پودراندود و خشن تولید می کند نیاز به پرداخت دارند ،این شیوه های پرداخت عبارتند از پولیش ،رنگرزی ،رنگ با اسپری و لاک الکل . کارکرد این قطعات هم می تواند با پوشش دهی آبگریز و یا آبکاری فلزی بهبود پیدا کند

از ویژگی های مثبت و منفی مهم این پرینتر های پودری میتوان به خواص مکانیکی ایزوتروپیک ،عدم نیاز به ساپورت گذاری و آزادی بالا در طراحی ، مناسب برای تولید در تیراژ پایین تا متوسط ،نیاز به پرداخت سطحی ، عدم توانایی ساخت سطوح صاف بلند و حفره های ریز و مستعد تاب برداشتن بودن اشاره کرد .

این تکنولوژی برای مواد ترموپلاست و پودر فلزات پاسخگو است اما به دلیل توان پایین لیزر بیشتر برای پلیمر ها کاربرد دارد .

روش های SLM و DMLS :

ذوب انتخابی لیزری (SLM) و تف جوشی(ذوب) مستقیم لیزری(DMLS) دو تکنولوژی ساخت افزودنی فلز

هستند که شباهت بسیاری به هم داشته و تفاوت آن ها در نوع اتصال بین ذرات پودر است .

این دو روش شبیه روش SLS هستند , و تفاوت آن ها توان لیزر موجود در این دستگاه ها ،نوع گداختگی و نوع مواد اولیه است .این دو روش مخصوص پودر فلزات هستند که به صورت گرانول وارد دستگاه می شوند .

پرینتر سه بعدی SLM پودر فلز را به دمای ذوب رسانده و ذرات را به طور کامل ذوب کرده و به هم متصل می کند در حالی که پودر پرینتر سه بعدی DMLS از متریال های مختلفی با دمای ذوب متفاوت تشکیل شده که در معرض دمای بالا در سطح مولکولی به هم متصل می شوند. در واقع پرینتر سه بعدی SLM قطعات را از یک فلز خالص تشکیل می دهد در حالی که پرینتر سه بعدی DMLS قطعات را با آلیاژهای فلزی تولید می کند.

مراحل ساخت :

مراحل ساخت در هر دوی این روش ها شبیه به هم است ،ابتدا محفظه توسط گاز آرگون جهت حفاظت در مقابل اکسیداسیون پر می شود .

پودر فلزی روی پلتفرمِ ساخت پخش شده و یک لیزر پر قدرت روی مقطع قطعه حرکت کرده ،ذرات فلز ذوب شده و به هم متصل می شوند و لایه بعدی را می سازد ،با پایین رفتن پلتفرم و انجام مجدد فرایند قطعه به صورت کامل پرینت می شود .

در این روش ،برخلاف تکنولوژی SLS قطعات با استفاده از سازه ساپورت به سینی ساخت متصل اند . در پرینت سه بعدی فلز جنس ساپورت مشابه جنس قطعه است و همواره برای پیشگیری از خطا و تاب برداشتن لازم است ،پس از عملیات پرینت ، پودرزدایی به صورت دستی و سپس قطعه تحت عملیات حرارتی قرار گیرد و سپس با ماشین کاری قطعه از پلتفرم جدا شود.

در این تکنولوژی ها تقریباً همه ی متغییر های پروسه توسط سازنده دستگاه تعیین شده و غیر قابل تغییر است ، ضخامت لایه ها بین ۲۰ تا ۵۰ میکرون است و ابعاد ساخت در حدود ۲۵۰*۲۵۰*۱۵۰ میلیمتر و برای مدل های صنعتی تا ابعاد ۵۰۰*۲۸۰*۳۶۰ میلیمتر را پوشش می دهد

پودر فلز قابلیت استفاده ی مجدد را دارد و ضایعات اصلی پرینت سه بعدی فلز ، ساپورت ها هستند

قطعات تولید شده در این روش خواص مکانیکی ایزوتروپیک دارند و دارای تخلخل درونی بسیار کمی هستند و به همین دلیل خواص مکانیکی و انعطاف پذیری بهتری دارند اما بیشتر در معرض فرسودگی قرار می گیرند .

با تکنولوژی SLM اکثر عناصر فلزی پرکاربرد مانند فولاد ،طلا ،آلومینیوم ،تیتانیوم و … را می توان تولید کرد.

و از کاربرد های DMLS می توان به ساخت اینسرت های قالب ، مواد پایه برنزی در ساخت قالب های تزریق ، مواد پایه فولادی ،قطعات آلیاژی و سوپر آلیاژی مانند کبالت –کرم اشاره کرد .

روش EBM:

در این روش با استفاده از یک پرتو الکترونی که از رشته فلزی با دمای بیش از ۲۵۰۰ درجه ساطع و توسط میدان های مغناطیسی متمرکز شده ،پودر فلز توزیع شده بر روی پلتفرم ذوب شده و اتصال انجام می شود، با پایین رفتن پلتفرم و ایجاد لایه جدید پودر و تکرار همین فرایند پرینت قطعه کامل می شود

رسوب نشانی مستقیم (DED)

در این روش قطعات را با ذوب پودر همزمان با توزیع آن می سازند این تکنولوژی معمولا با پودر فلزات یا مفتول فلز کار می کند. تکنولوژی های پرینت سه بعدی DED به طور انحصاری در ساخت افزودنی فلز به کار می روند. طبیعت پروسه ساخت این تکنولوژی ها، آنها را به یک تکنولوژی ایده آل برای کاربردهای تعمیر یا افزودن مواد به قطعات ساخته شده(مانند توربین ها) تبدیل کرده است. وابستگی این تکنولوژی پرینت سه بعدی به سازه های ساپورت متراکم باعث می شود DED برای ساخت قطعات از صفر مناسب نباشد. در این فناوری از هد لیزر و پرتو الکترونی برای تامین انرژی لازم استفاده می‌شود.

روش LENS :

. این فرایند شامل ذوب و یکپارچه کردن پودر فلزات با استفاده از یک لیزر پرقدرت Nd:YAG و تولید یا تعمیر قطعات فلزی با هندسه پیچیده و بصورت کاملا یکپارچه و چگال می باشد

مراحل ساخت :

یک لیزر پر قدرت متمرکز همراه با نازل پودر فلز که در هد دستگاه قرار گرفته اند با حرکت بر روی سطح و ذوب پودر ،موضع را پرینت می کند ،با حرکت میز دستگاه در جهت طولی و عرضی متناظر با سطح مقطعی از قطعه ،یک لایه از قطعه شکل ایجاد می شود .

با تزریق گاز آرگون به محل تابش پرتو لیزر،از تاثیرات منفی اکسیژن موجود در هوا بر روی کیفیت اتصال ذرات و یکپارچگی قطعه جلوگیری می شود

با تکرار لایه به لایه این فرایند قطعه نهایی ایجاد می شود که برای استفاده نهایی نیاز به پرداخت سطحی دارند

روش EBAM:

این روش شباهت بسیاری به روش LENSدارد و مراحل ساخت یکسانی نیز با روش LENS دارد فقط با این تفاوت که به جای پرتو لیزر از پرتو الکترونی جهت ذوب کردن ماده اولیه استفاده می شود .عملیات پرینت در خلا انجام می شود .این پرینتر مصرف انرژی کمتری دارد و مواد اولیه آن عموما سیم های فلزی به نسبت ارزان قیمت تری هستند و در نهایت قطعه چگال تری را به ما می دهد .