ساختارهای ریز در چاپ سه‌بعدی

ساختارهای ریز در چاپ سه‌بعدی به ریزساختارهایی اشاره دارد که در طی فرآیندهای چاپ سه‌بعدی یا همان ساخت افزایشی در مقیاس میکروسکوپی ایجاد می‌شوند. این ساختارها نقش تعیین‌کننده‌ای در رفتار مکانیکی، حرارتی و فیزیکی قطعات ساخته‌شده با روش‌های افزایشی دارند. نوع فرآیند، انرژی ورودی، سرعت اسکن و شرایط سردشدن از عوامل اصلی شکل‌گیری ریزساختارها.Microstructures in 3D Printing. Wikipedia. Retrieved 2025-12-12. Available 

 اهمیت ریزساختار در ساخت افزایشی 
خواص نهایی قطعات تولیدشده با چاپ سه‌بعدی به‌شدت به ریزساختار آنها وابسته است. در تکنیک‌های مبتنی بر ذوب لایه‌به‌لایه، مانند PBF، نرخ سردشدن بالا و گرادیان حرارتی شدید باعث ایجاد ساختارهای ستونی، جهت‌دار و ناحیه‌های ذوب مجدد می‌شود.Gorsse, S.; Hutchinson, C.; Gouné, M. Additive Manufacturing of Metals: Microstructure and Properties. ScienceDirect, 2021.

 ریزساختار در فرآیندهای مختلف 
ریزساختارهای تشکیل‌شده بسته به فرآیند چاپ سه‌بعدی متفاوت‌اند:
 **PBF**: دانه‌های ستونی، جهت‌دار و ساختارهای ذوب‌مجدد.
 **FFF**: تخلخل بین‌لایه‌ای و جهت‌گیری الیاف (در کامپوزیت‌ها).
 **WAAM**: لایه‌های ذوبی با اندازه دانه بزرگ‌تر و مناطق HAZ مشخص.
 **SLA**: ساختارهای پلیمری شبکه‌ای و میکروترک‌های ناشی از انقباض پخت.

 روش‌های متداول شناسایی ریزساختار 
ریزساختار قطعات چاپ سه‌بعدی معمولاً با تکنیک‌های آزمایشگاهی زیر بررسی می‌شود:

 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 
این روش برای مشاهده سطح، تخلخل، مرزهای دانه و عیوب میکروسکوپی کاربرد دارد. 
جایگزین=Scanning_electron_micrograph_(SEM)_of_PsBGAL|بندانگشتی

 پراش پرتو ایکس (XRD) 
این روش برای تعیین فازها، تنش پسماند و جهت‌گیری بلوری استفاده می‌شود. 
 پراش الکترونی EBSD 
EBSD برای تحلیل جهت‌گیری بلوری، مرزدانه‌ها و نقشه‌برداری ساختار کریستالی استفاده می‌شود. 
جایگزین=Ebsd|بندانگشتی

 عوامل مؤثر بر ریزساختار 
 انرژی ورودی لیزر
 سرعت اسکن
 ضخامت لایه
 دمای پیش‌گرم
 مسیر حرکت ابزار

 کاربردهای صنعتی 
 صنایع هوافضا به‌دلیل نیاز به خواص مکانیکی بالا 
 پزشکی و تولید ایمپلنت‌ها 
 قالب‌سازی 
 قطعات با خواص حرارتی مهندسی‌شده

 جستارهای وابسته 
 چاپ سه‌بعدی
 ساخت افزایشی
 متالورژی
 ریزساختار
 منابع 
Microstructures in 3D Printing. Wikipedia. Retrieved 2025-12-12. Available 
Gorsse, S.; Hutchinson, C.; Gouné, M. Additive Manufacturing of Metals: Microstructure and Properties. ScienceDirect, 2021.
Murr, L. "Metallurgy of Additive Manufacturing." MDPI, 2019.
Smith, J.; Lee, S. “Characterization of Microstructures in AM Processes”, 2020.
 پیوند به بیرون 
 https://www.mdpi.com/1996-1944/12/18/2993
 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352710221008068
 https://en.wikipedia.org/wiki/Microstructures_in_3D_printing
 https://www.nist.gov/ambit/additive-manufacturing-microstructure-research

رده:چاپگر سه‌بعدی