پروسه پرینت سه بعدی ؛ نکاتی برای کاربران سالیدورک

کاربران سالیدورک می‌دانند که محبوبیت پرینت سه‌ بعدی، با عنوان تولید افزایشی، هم در دنیای سرگرمی و هم در دنیای صنعت در حال افزایش است زیرا نوآوری و خلاقیت را ترویج می‌کند. اگر تازه شروع به کار کرده اید، احتمالا که سؤالاتی در سر شما وجود دارد در اینجا ده نکته وجود دارد که احتمالا پاسخ خود را در آن ها بیابید و این نکات را برای شروع ساخت افزایشی در سالیدورک باید دانست.

همچنین بخوانید: نرم افزار های مدل سازی مناسب چاپ سه بعدی

1.پرینت سه بعدی چیست؟

ممکن است بدیهی به نظر برسد، اما برای کسانی که به تازگی وارد کار پرینت سه بعدی شده اند، ارزش آن را دارد که تعریفی از این مفهوم ارائه دهیم. پرینت سه بعدی یک فرآیند ساخت افزایشی است که در آن اجسام با انجماد یک ماده مذاب و اضافه شدن به یک لایه ساخته می شوند و هندسه تشکیل میشود. این برخلاف روش‌های تولید سنتی است که در آن مواد از یک بلوک جامد تراشیده و حذف می‌شود تا یک هندسه تشکیل شود.

همچنین بخوانید: مبانی تولید افزایشی

در واقع، می‌توان گفت که چاپ سه بعدی مانند چاپگر جوهر افشان خانگی کار می‌کند. به جای اینکه هد چاپ بر روی کاغذ حرکت کند و قطرات جوهر را در مکان‌های خاص قرار دهد، در یک تخته چاپ حرکت می‌کند و هر بار یک قطره از مواد را رسوب می‌دهد. در یک چاپگر جوهر افشان، محل این قطرات جوهر حروف یا تصاویر را در صفحه ایجاد می کند. در حالی که چاپگر سه بعدی قطرات مواد را روی قطره های قبلی که اکنون جامد شده اند روی هم می چیند تا بعد سومی را به چاپ اضافه کند.

 

2.دانستن چه چیزی قبل از شروع پروسه پرینت سه بعدی مهم است؟

پرینت سه بعدی برای نمونه سازی عالی است ، با این حال، می تواند بسیار فراتر از یک ماشین نمونه سازی باشد. این فناوری از نظر مواد و کیفیت آنقدر پیشرفته شده است که می توان برخی از قطعات تولیدی را با استفاده از یک چاپگر سه بعدی خانگی نسبتاً ارزان ایجاد کرد. در نتیجه، پرینتر های سه بعدی به ابزار های کاربردی برای همه افراد در زمینه تولید محصول تبدیل شده اند.

 

3.برای شروع چه کاری لازم است؟

شروع پروسه پرینت سه بعدی آسان است.تنها چیز هایی که نیاز دارید عبارتند از:

• یک پرینتر سه بعدی که می توان آن را خریداری یا اجاره کرد.
• نرم افزاری برای ایجاد یک طرح سه بعدی.
• نرم افزاری برای ترجمه طرح برای اجرای دستگاه.
• دانش اولیه فیزیک برای تصمیم گیری آگاهانه طراحی.

 

نرم افزار انتخابی من برای طراحی سه بعدی SOLIDWORKS است. نرم‌افزار دومی هم برای اجرای دستگاه نیاز است تا فایل سه بعدی را به آن بدهیم و آن را برای چاپگر سه بعدی ترجمه کند که معمولاً همراه با دستگاه چاپگر عرضه می‌شود. برای مبتدیان، استفاده از نرم افزار دومی که همراه با دستگاه عرضه میشود توصیه می شود.

در مورد دانش اولیه فیزیک، این برای کاهش تعداد چاپ های ناموفق شما مفید است. هنگام تنظیمات چاپگر، کاربر باید تصمیماتی اتخاذ کند، مانند اینکه آیا پشتیبانی موقت را برای نگهداشتن بخش‌ هایی از چاپ که بدون آن‌ ها انجام پروسه سخت میشود را شامل شود یا خیر. آنها همچنین باید در مورد اندازه قطرات و تأثیر آن بر وضوح، کیفیت چاپ، زمان چاپ و قابلیت چاپ تصمیم بگیرند. اساسا، شما باید فناوری را به اندازه کافی درک کنید تا بتوانید تصمیمی آگاهانه برای دستیابی به اهداف خود بگیرید.

 

4.روش های پرینت سه بعدی چیست؟

برای مبتدیان، دو روش اصلی پرینت سه بعدی وجود دارد که پیشنهاد می شود با آنها شروع کنند:

•  FDM (Fused Deposition Modeling) با ذوب کردن رشته ای از جنس مواد قطعه به نام فیلامینت و ریختن قطرات مذاب برای ایجاد اشکال طراحی شده در SOLIDWORKS  کار می کنند. FDM انتخاب محتمل برای کاربران SOLIDWORKS است.
•  SLA (Stereolithography) با یک نوع رزین مایع فوتوپلیمری حساس به نور که با نور لیزر سفت میشود کار می کنند.

روش های چاپ سه بعدی دیگری مانند تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) و فرآیندهای مختلف برای چاپ قطعات فلزی وجود دارد. با این حال، آنها گران هستند و معمولاً برای کاربردهای صنعتی استفاده می شوند.

 

5.مزایا و معایب چاپ SLA و FDM چیست؟

مزایای SLA	مزایای FDM
وضوح بالا و سطح صاف را ارائه می دهد.	چاپ مقرون به صرفه تر است.
عالی برای مدل های دقیق	کار کردن و نگهداری ماشین آلات آسان تر است.
	طیف گسترده ای از مواد ترموپلاستیک (PLA، ABS، نایلون، PETG) را ارائه می دهد.

 

معایب SLA	معایب FDM
عمدتاً به رزین ها محدود می شود.	چاپ معمولا وضوح و کیفیت پایین تری ارائه می دهد.
مواد ممکن است به نور UV حساس باشند.	قطعات معمولا سطح ضعیف تری با خطوط لایه قابل مشاهده دارند.

6.چه روش پرینت سه بعدی برای من مناسب است؟

هر فردی اهداف منحصر به فرد خود را دارد و هر روش پرینت سه بعدی بسته به کاربرد مزایای خود را دارد. به طور معمول، برای یک کاربر SOLIDWORKS، روش FDM یک مکان عالی برای شروع است.

FDM معمولاً برای استفاده عمومی بهینه شده است، در حالی که SLA در دقت و کیفیت سطح برتر است. برای اکثر کاربران SOLIDWORKS، کیفیت و دقت سطح اولویت اصلی نخواهد بود.

 

7.چه ملاحظاتی برای مواد مهم است؟

مواد پرینت سه بعدی در سال های اخیر پیشرفت زیادی کرده اند. در مقایسه با همین یک دهه پیش، ما در عصر طلایی پرینت سه بعدی زندگی می کنیم. پلاستیک های PLA و ABS گزینه های محبوب و مقرون به صرفه ای برای FDM هستند. اما می‌توانید مواد تخصصی‌تری مانند مواد تقویت‌ شده با فیبر کربن برای استحکام یا پلی‌یورتان ترموپلاستیک (TPU) برای قطعات انعطاف‌پذیر یا خم‌شونده در نظر بگیرید. شما همچنین می توانید فلزات با کارایی بالا مانند تیتانیوم و آلومینیوم را چاپ کنید، اما این موارد به چاپگرهای تخصصی نیاز دارند.

هنگام انتخاب مواد باید در نظر بگیرید:

• قدرت در مقابل انعطاف پذیری: آیا قسمت شما نیاز به تحمل تنش دارد؟
• محیط های گرم یا مرطوب: آیا قسمت شما در معرض دمای بالا یا محیط مرطوب قرار می گیرد؟
• زیبایی شناسی: مواردی مانند تناسب، پرداخت و کیفیت سطح قطعه شما چقدر مهم هستند؟
• زمان و هزینه: برخی از مواد گرانتر از سایرین هستند، در حالی که برخی دیگر برای چاپ زمان بیشتری نیاز دارند. شما باید تعادل مناسب را برای برنامه های خود پیدا کنید.

 

8.چگونه قطعات خود را طراحی کنم و DfAM یا DF3 چیست؟

در فضای طراحی مکانیکی، یک عبارت رایج DFM یا طراحی برای تولید است. این مفهومی است که شما برای طراحی چیزی نیاز دارید که قرار است به صورت فیزیکی ایجاد شود. در پرینت سه بعدی ما این را DF3 (طراحی برای چاپ سه بعدی) یا DfAM (طراحی برای تولید افزایشی) می نامیم.

اینها ملاحظاتی هستند که باید در فرآیند طراحی خود رعایت کنید تا بتوانید قطعه ای را که نیازهای شما را برآورده می کند چاپ کنید. همه چیز در مورد بهینه سازی طراحی شما برای پروسه پرینت سه بعدی است. SOLIDWORKS  نیز می تواند کمک کند، زیرا دارای ویژگی هایی برای بهینه سازی یک قطعه بر اساس ضخامت لایه، اندازه بستر چاپ و پشتیبانی های موقت است.

به عنوان مثال، هنگام طراحی قطعه خود باید انتخاب درستی داشته باشید تا عملکرد مواد پرینت سه بعدی و همچنین عملیات چاپ را در نظر بگیرید. گاهی اوقات ضخامت دیوار خیلی نازک است و خیلی انعطاف پذیر است یا مواد (لایه های بعدی) نمی توانند روی هم چیده شوند که منجر به خرابی چاپ می شود.

همچنین باید از پشتیبانی استفاده کنید تا مطمئن شوید که دستگاه شما می تواند مواد را به صورت فیزیکی چاپ کند. به عنوان مثال، هنگامی که طرح دارای اورهانگ است، چاپگر نیاز به ساخت تکیه‌گاه‌های موقتی دارد تا بتواند موادی را که در قسمت نهایی باقی می‌ماند، در زیر آن قرار دهد. به طور مشابه، شما معمولاً مواد جامد را چاپ نمی کنید. برای صرفه جویی در زمان و مواد، می توانید حجم های داخلی را با یک شبکه پرکننده، مانند لانه زنبوری، پر کنید. این پر کردن بر روی کیفیت چاپ نهایی به روشی مشابه پشتیبانی های موقت تأثیر می گذارد.

در نهایت، جهت گیری و ضخامت لایه نیز در زیبایی و استحکام یک قطعه نقش دارد. شما باید انتخاب کنید که چگونه کیفیت کلی و سرعت چاپ مرتبط است.

 

9.فرمت فایل هایی که باید از SOLIDWORKS استخراج کنم چیست؟

پروسه ی پرینت سه بعدی شما معمولاً در SOLIDWORKS شروع می شود، جایی که هندسه سه بعدی را ایجاد می کنید. از آنجا یکی از دو نوع فرمت فایل را استخراج خواهید کرد: 3mf یا STL. در SOLIDWORKS، استخراج این فایل ها آسان است.

 

10.چگونه شروع کنم؟

هنگامی که ماشینی برای کار کردن و نرم افزاری برای تنظیم همه چیز دارید، آماده شروع خواهید بود. پس از آن ممکن است بخواهید گزینه های دیگری را در دسترس داشته باشید. به عنوان نرم افزارهایی که چاپگر را کنترل می کنند، ابزارهای باز مانند Ultimaker Cura یا PrusaSlicer گزینه های محبوبی هستند.

اگر در حال خواندن این مطلب هستید، احتمالاً از قبل SOLIDWORKS را برای ایجاد طرح های خود نصب دارید. بنابراین اکنون آماده هستید تا شروع کنید و ببینید که چگونه پرینت سه بعدی می تواند دروازه ای برای نوآوری و خلاقیت باشد.