در دنیای امروز، فناوری پرینت سه بعدی تحولی عظیم در صنایع مختلف ایجاد کرده است. یکی از حوزه‌هایی که به شدت از این فناوری بهره می‌برد، صنعت پرینت سه بعدی در جواهرسازی است. جواهرسازان سنتی که زمانی ساعت‌ها صرف تراشیدن موم یا فلز می‌کردند، حالا می‌توانند با استفاده از پرینترهای سه بعدی، مدل‌های پیچیده و دقیق را در عرض چند ساعت تولید کنند. این فناوری نه تنها سرعت تولید را افزایش می‌دهد، بلکه امکان طراحی‌های نوآورانه و سفارشی را فراهم می‌کند. در میان انواع پرینترهای سه بعدی، پرینترهای رزینی مانند SLA (Stereolithography) و DLP (Digital Light Processing) به دلیل دقت بالا و کیفیت سطح عالی، گزینه‌های ایده آل برای ساخت جواهرات هستند. این پرینترها از رزین‌های حساس به نور UV استفاده می‌کنند که می‌توانند جزئیات میکرونی را بازتولید کنند، و به ویژه رزین‌های castable (قابل ریخته‌گری) که پس از پرینت، می‌توان آن‌ها را سوزاند و برای قالب‌گیری فلزات گران‌بها مانند طلا و نقره استفاده کرد. اما تفاوت بین پرینترهای SLA و DLP چیست؟ چرا یکی ممکن است برای ساخت جواهر مناسب‌تر باشد؟ در این مقاله، به طور مفصل به بررسی این دو فناوری می‌پردازیم. ابتدا هر کدام را معرفی می‌کنیم، سپس مزایا و معایب آن‌ها را در زمینه جواهرسازی تحلیل می‌کنیم، تفاوت‌های کلیدی را برجسته می‌کنیم، و در نهایت راهنمایی برای انتخاب مناسب ارائه می‌دهیم. این مقاله بر اساس تحقیقات گسترده از منابع معتبر مانند Formlabs و Raise3D تهیه شده است. حال تفاوت بین SLA و DLP را بررسی می‌کنیم.

 مقدمه‌ای بر پرینت سه بعدی در جواهرسازی و تفاوت بین SLA و DLP

پرینت سه بعدی در جواهرسازی معمولاً از روش lost-wax casting (ریخته‌گری موم گمشده) الهام گرفته است. در این فرایند، ابتدا مدل جواهر با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند Rhino یا Matrix طراحی می‌شود، سپس با پرینتر سه بعدی پرینت می‌شود. مدل پرینت شده در گچ یا (که معمولاً از رزین castable است)  سوزانده می‌شود تا حفره‌ای ایجاد شود، و سپس فلز مذاب در آن ریخته می‌شود. این روش اجازه می‌دهد تا جواهرات پیچیده با جزئیات دقیق مانند حکاکی‌ها، شبکه‌های ظریف و سنگ‌نشانی‌های پیچیده تولید شوند. تفاوت بین SLA و DLP هست، اما پرینترهای رزینی SLA و DLP هر دو بر پایه فوتوپلیمریزاسیون کار می‌کنند، یعنی رزین مایع با تابش نور UV سخت می‌شود. اما تفاوت در نحوه تابش نور است که تأثیر زیادی بر سرعت، دقت و کیفیت دارد. طبق گزارش‌ها، این فناوری‌ها می‌توانند دقت تا 10 میکرون ارائه دهند، که برای جواهرات ایده آل است. حال بیایید هر فناوری را بررسی کنیم.

 

معرفی پرینتر سه بعدی در جواهرسازی

 

پرینترهای SLA و فناوری لیزری دقیق

پرینتر سه بعدی SLA، که مخفف Stereolithography Apparatus است، اولین فناوری پرینت سه بعدی بود که در دهه 1980 اختراع شد. در این روش، یک لیزر UV بر روی سطح رزین مایع تابانده می‌شود و لایه به لایه مدل را سخت می‌کند. لیزر با دقت بالا مسیر لایه را دنبال می‌کند، که این امر اجازه می‌دهد تا جزئیات بسیار دقیق ایجاد شود. در پرینتر های SLA، رزین در یک مخزن قرار دارد. یک پلتفرم ساخت (build platform) در رزین غوطه‌ور است و لیزر از بالا یا پایین (بسته به طراحی) تابانده می‌شود. برای هر لایه، لیزر مسیر مشخصی را اسکن می‌کند تا رزین سخت شود. پس از هر لایه، پلتفرم کمی جابه‌جا می‌شود تا لایه بعدی آماده شود. این فرایند کندتر است زیرا لیزر باید کل سطح لایه را پوشش دهد. در جواهرسازی، SLA به دلیل دقت بالا (تا 25 میکرون) محبوب است. رزین‌های castable مانند Castable Wax از Formlabs، بدون خاکستر باقی می‌مانند و برای ریخته‌گری مناسب هستند. مثلاً، در تولید انگشترهای پیچیده، SLA می‌تواند حکاکی‌های ظریف را بدون نقص پرینت کند. حال به مزایای SLA در ساخت جواهر می‌پردازیم:

  •  دقت و رزولوشن بالا: SLA بهترین دقت را در میان فناوری‌های رزینی ارائه می‌دهد. این امر برای جواهرات که نیاز به جزئیات میکرونی دارند، حیاتی است. طبق تحقیقات، SLA می‌تواند سطوح صاف و جزئیات شارپ ایجاد کند.
  •  کیفیت سطح عالی: سطوح پرینت شده با SLA نیاز به پس‌پردازش کمتری دارند، که زمان صرفه‌جویی می‌کند.
  •  حجم ساخت بزرگ‌تر: برخی مدل‌های SLA مانند Form 4L حجم ساخت بزرگی دارند (تا 35x19x35 سانتی‌متر)، که اجازه پرینت چندین قطعه همزمان را می‌دهد.
  • سازگاری با رزین‌های متنوع: رزین‌های castable مخصوص جواهر به راحتی با SLA کار می‌کنند و نتایج تمیز در ریخته‌گری می‌دهند.

 

معرفی و بررسی پرینتر سه بعدی SLA

 

 معایب SLA در پرینت سه بعدی در جواهرسازی

  • سرعت پایین: زیرا لیزر لایه را اسکن می‌کند، زمان پرینت طولانی‌تر است، به ویژه برای قطعات بزرگ. این می‌تواند در تولید انبوه مشکل‌ساز باشد.
  • هزینه بالاتر: پرینترهای SLA گران‌تر هستند (از 2000 دلار تا بیش از 500,000 دلار برای مدل‌های صنعتی).
  • نگهداری پیچیده: لیزرها نیاز به کالیبراسیون دقیق دارند و ممکن است خراب شوند.
  • حساسیت به رزین: رزین‌های castable باید دقیق انتخاب شوند تا از انقباض یا ترک جلوگیری شود.

در عمل، جواهرسازان از SLA برای پروتوتایپ‌های دقیق استفاده می‌کنند، ساخت مدل‌های انگشتر با سنگ‌نشانی‌های پیچیده و درگیر ریزه کاری شدن.

 پرینترهای DLP و فناوری پروژکتوری سریع

DLP یا Digital Light Processing، از یک پروژکتور دیجیتال برای تابش نور UV استفاده می‌کند. برخلاف SLA که لیزر اسکن می‌کند، DLP کل لایه را همزمان سخت می‌کند با استفاده از یک تصویر پروژکتوری. چگونگی کارکرد DLP را در زیر بررسی می‌کنیم: در DLP، یک DMD (Digital Micromirror Device) نور را به صورت پیکسلی کنترل می‌کند. پروژکتور کل لایه را در یک لحظه تابانده، که سرعت را افزایش می‌دهد. این فناوری اغلب در پرینترهای رومیزی مانند Anycubic Photon D2 استفاده می‌شود. برای جواهرسازی، DLP عالی است زیرا می‌تواند چندین قطعه کوچک را همزمان پرینت کند، مانند مجموعه‌ای از انگشترها. رزین‌های castable مانند Liqcreate Wax Castable با DLP سازگار هستند و نتایج عالی در ریخته‌گری می‌دهند. همچنین مزایای DLP در ساخت جواهر:

  •  سرعت بالا: DLP لایه‌ها را همزمان سخت می‌کند، بنابراین سریع‌تر از SLA است، به ویژه برای تولید انبوه قطعات کوچک.
  •  هزینه پایین‌تر: پرینترهای DLP ارزان‌تر هستند (از 200 دلار شروع می‌شود) و مناسب برای کارگاه‌های کوچک.
  •  کیفیت ثابت: نور پروژکتوری کیفیت یکنواخت در کل لایه ایجاد می‌کند، که برای جواهرات با الگوهای تکراری مفید است.
  •  دوام بالا: پروژکتورهای DLP عمر طولانی‌تری نسبت به لیزرهای SLA دارند.

 

معرفی و بررسی پرینتر سه بعدی DLP

  • رزولوشن وابسته به اندازه: در DLP، رزولوشن با افزایش حجم ساخت کاهش می‌یابد، زیرا پیکسل‌ها بزرگ‌تر می‌شوند.
  • دقت کمتر در جزئیات بسیار ظریف: نسبت به SLA، ممکن است لبه‌ها کمی پیکسلی باشند، هرچند برای جواهرات کافی است.
  • حجم ساخت محدود: اغلب حجم کوچک‌تری دارند، مناسب برای قطعات کوچک اما نه برای تولید بزرگ.
  • حساسیت به نور محیط: پروژکتورها ممکن است تحت تأثیر نور خارجی قرار گیرند. در جواهرسازی، DLP برای تولید سریع پروتوتایپ‌ها و قطعات سفارشی استفاده می‌شود، مانند ساخت گردنبندهای پیچیده.

تفاوت بین SLA و DLP برای پرینت سه بعدی در جواهرسازی

حالا به مقایسه مستقیم می‌پردازیم. این تفاوت‌ها بر اساس کاربرد در رزین‌های castable برای ریخته‌گری است.

1. روش نوردهی و سرعت

  • SLA: لیزر اسکن می‌کند، کندتر اما دقیق‌تر. زمان پرینت برای یک انگشتر ممکن است 2-4 ساعت باشد.
  • DLP: پروژکتور کل لایه را همزمان سخت می‌کند، سریع‌تر (تا 50% سریع‌تر برای لایه‌های بزرگ). ایده‌آل برای تولید انبوه جواهرات کوچک.

در جواهرسازی، اگر نیاز به تولید سریع دارید (مانند سفارشات سفارشی)، DLP بهتر است.

 2. دقت و رزولوشن

  • SLA: دقت بالاتر (25-50 میکرون)، مناسب برای جزئیات بسیار ظریف مانند پروانه‌های جواهر.
  • DLP: دقت خوب (50-100 میکرون)، اما ممکن است در لبه‌ها پیکسل‌زدگی داشته باشد.

برای جواهرات با طراحی‌های پیچیده، SLA ارجح است.

 3. حجم ساخت و مقیاس‌پذیری

  • SLA: حجم بزرگ‌تر، مناسب برای پرینت چندین قطعه همزمان.
  • DLP: حجم کوچک‌تر، اما سریع‌تر برای قطعات کوچک.

در کارگاه‌های جواهرسازی، SLA برای تولید بزرگ‌تر مناسب‌تر است.

4. هزینه و دسترسی

  • SLA: گران‌تر، اما کیفیت بالاتر.
  • DLP: ارزان‌تر و آسان‌تر برای شروع.

برای کسب‌وکارهای کوچک، DLP اقتصادی‌تر است.

 5. کیفیت سطح و پس‌پردازش

هر دو کیفیت عالی دارند، اما SLA سطوح صاف‌تری ارائه می‌دهد که نیاز به پولیش کمتری دارد. در ریخته‌گری، هر دو با رزین castable خوب کار می‌کنند، اما SLA کمتر انقباض دارد.

 6. کاربردهای خاص در جواهرسازی

  •  SLA: برای جواهرات لوکس با جزئیات بالا، مانند حلقه‌های نامزدی با حکاکی.
  •  DLP: برای تولید سریع جواهرات مد، مانند گوشواره‌های سفارشی.

 

معرفی تفاوت بین دی ال پی و اس ال ای

 

طبق مطالعات، هر دو در دندانپزشکی و پرینت سه بعدی در جواهرسازی استفاده می‌شوند،تفاوت بین SLA و DLP آشکار است، اما DLP برای سرعت ترجیح داده می‌شود. در یک مطالعه از Formlabs، جواهرسازان با استفاده از SLA توانستند 20% زمان تولید را کاهش دهند با حفظ دقت. مثلاً، شرکت Phrozen با DLP، مدل‌های جواهر را در کمتر از یک ساعت پرینت می‌کند. در ایران، کارگاه‌های جواهرسازی در تهران از هر دو استفاده می‌کنند. مثلاً، با DLP می‌توان روزانه ده‌ها مدل تولید کرد، در حالی که SLA برای قطعات خاص استفاده می‌شود. حال با توجه به تمام حرف‌های گفته شده می‌توانیم تصمیم بگیریم: انتخاب بین DLP و SLA بستگی به نیازهای شما دارد. اگر سرعت و هزینه پایین اولویت است، DLP انتخاب ایده‌آل برای ساخت جواهرات است. اما اگر دقت حداکثری و کیفیت سطح عالی می‌خواهید، SLA بهتر است. در نهایت، هر دو فناوری تحول‌آفرین هستند و با رزین‌های castable، آینده پرینت سه بعدی در جواهرسازی را شکل می‌دهند. برای شروع، پیشنهاد می‌کنم با مدل‌های رومیزی مانند Anycubic برای DLP یا Formlabs برای SLA آزمایش کنید.