با این تکنیک های برتر برای مدل سازی، برش و تکمیل سه بعدی، پرینت های سه بعدی خود را قوی تر و بادوام تر کنید.
چاپگرهای سه بعدی FDM برای ایجاد نمونه های اولیه مقرون به صرفه و انجام پروژه های DIY در خانه مناسب هستند. با وجود این، بسیاری از مردم هنگام تلاش برای ساخت قطعات کاربردی با چاپگر سه بعدی با مشکل مشابهی مواجه می شوند: قدرت محصول نهایی. اما چگونه می توانید پرینت های سه بعدی خود را قوی تر کنید؟ بیایید به برخی از مراحل کلیدی که می توانید در هر مرحله از فرآیند چاپ بردارید نگاهی بیندازیم.
انتخاب مواد مناسب برای پرینت های سه بعدی قوی
مواد نقش مهمی در استحکام پرینت‌های سه‌بعدی ایفا می‌کنند که می‌توانید از بین آنها انتخاب کنید. ارزیابی رشته هایی که انتخاب می کنید بر اساس نیاز اشیایی که چاپ می کنید بسیار مهم است. به عنوان مثال، PLA برای مدل‌های زینتی که روی قفسه قرار می‌گیرند مناسب است، اما ممکن است برای چاپ ابزارهای کاربردی به موادی مانند نایلون نیاز داشته باشید. می توانید طیف وسیعی از گزینه های فیلامنت را در کنار بهترین موارد استفاده آنها در زیر بیابید.
- PLA: PLA یا پلی لاکتیک اسید رایج ترین ماده ای است که برای چاپ سه بعدی FDM استفاده می شود. این ماده سفت و سخت است، اما در مقایسه با سایر مواد قابل چاپ سه بعدی نسبتاً شکننده است. PLA انتخاب خوبی برای کسانی است که در مورد پرینت سه بعدی می آموزند، زیرا چاپ با آن آسان است و تقریباً همیشه نتایج خوبی ارائه می دهد.
- ABS: ABS یا اکریلونیتریل بوتادین استایرن، بسیار قوی تر از PLA است، اما چاپ با آن نیز سخت تر است. استحکام ABS آن را برای قطعات کاربردی ایده آل می کند، اما انعطاف ناپذیر است و این باید در هنگام انتخاب رشته خود در نظر گرفته شود.
- PETG: PETG یا پلی اتیلن ترفتالات در یک زمین میانی راحت بین ABS و PLA قرار دارد. قوی تر از PLA و انعطاف پذیرتر از ABS است، در حالی که مقاومت شیمیایی عالی را نیز ارائه می دهد. این باعث می شود که PETG برای استفاده در خارج از منزل و سایر محیط های خشن عالی باشد.
- نایلون: نایلون یکی از قوی ترین، انعطاف پذیرترین و بادوام ترین مواد FDM موجود در بازار است. از فیلامنت پرینتر سه بعدی نایلونی می توان برای ساخت قطعات و ابزار کاربردی و همچنین وسایل تزئینی استفاده کرد.
- فیلامنت های کربنی: گنجاندن الیاف کربن در رشته ها بسیار محبوب شده است. این کار به ندرت استحکام چاپ تمام شده را بهبود می بخشد، اما می تواند چسبندگی لایه را بهبود بخشد.
انتخاب مواد فیلامنت پرینتر سه بعدی مناسب برای هر پروژه ای دشوار است. هنگام انتخاب رشته خود باید تمام گزینه های موجود را بررسی کنید، به خصوص زمانی که روی اشیایی کار می کنید که باید دوام داشته باشند.
طراحی مدل های سه بعدی قوی برای پرینت سه بعدی
دقیقاً مانند موادی که برای پرینت های سه بعدی خود انتخاب می کنید، طراحی هر چاپ نیز تأثیر چشمگیری بر استحکام چاپ های سه بعدی شما دارد. طراحی مدل‌های قابل پرینت سه بعدی قوی‌تر نیاز به یادگیری دارد. اگرچه نمی‌توانید فوراً قوی‌ترین چاپ‌ها را ایجاد کنید، می‌توانید برخی از ملاحظات کلیدی را که باید رعایت کنید را در زیر بیابید. طرح های مدل سه بعدی شما با گذشت زمان بهبود می یابد و در مورد ایجاد اشکال قوی بیشتر یاد می گیرید.
فایل های STL قابل چاپ سه بعدی بدون خطا
خواه از Blender، Fusion 360 یا هر ابزار طراحی سه بعدی دیگری برای ایجاد مدل های قابل چاپ سه بعدی استفاده کنید، هر از گاهی خطاها ظاهر می شوند. مدل های غیر منیفولد مثال خوبی برای این موضوع هستند، جایی که شکاف هایی در قسمت بیرونی مدل وجود دارد که می تواند از برش صحیح آن جلوگیری کند.
حل این نوع مشکل آسان تر از همیشه است. تقریباً همه برش‌کن‌های موجود در بازار، از جمله Cura، می‌توانند مدل‌های شما را هنگام بارگذاری برای برش دادن، از نظر خطا اسکن کنند، و اغلب در طول مسیر تعمیراتی را ارائه می‌دهند. البته، با این حال، همیشه بهتر است مدل سازی سه بعدی خود را یاد بگیرید و کیفیت آن را بهبود بخشید تا در وهله اول از خطا جلوگیری کنید.
توزیع استرس و پرینت سه بعدی
پیش‌بینی دقیقاً جایی که تنش مکانیکی بیشترین تأثیر را بر یک شی پرینت سه بعدی می‌گذارد یک چالش است. مهندسان هنگام کار بر روی پروژه های بزرگ، ریاضیات پیچیده ای را برای فهمیدن این موضوع انجام می دهند، اما شما می توانید از شهود خود برای حل این مشکل در هنگام کار بر روی طرح های خود استفاده کنید. فقط باید از خود بپرسید که آیا اشکالی که ایجاد می کنید قوی خواهند بود یا خیر.
تصویر بالا نمونه خوبی از این موضوع است. بدون هیچ گونه مهاربندی، قطعه زاویه دار سمت چپ در صورت اعمال نیرو به هر دو انتها بسیار ضعیف و مستعد کوبیدن خواهد بود. قطعه زاویه دار سمت راست دارای یک مهاربند است که برای حل این مشکل کار می کند. می توانید به کار مهندسان حرفه ای نگاه کنید تا از قوی ترین شکل ها ایده بگیرید و آنها را در طرح های خود اعمال کنید.
برش مدل های سه بعدی قوی برای پرینت سه بعدی
تنظیماتی که در نرم افزار اسلایسر خود انتخاب می کنید عامل دیگری است که بر قدرت پرینت های سه بعدی شما تأثیر می گذارد. نرم‌افزار اسلایسر می‌تواند در ابتدای راه‌اندازی دلهره‌آور باشد، اما ما مهم‌ترین تنظیماتی را که باید هنگام کار برای بهبود استحکام پرینت‌های سه‌بعدی‌تان در نظر داشته باشید، بررسی کرده‌ایم.
چگالی و الگوهای پرینت پرینت سه بعدی
ایجاد اجسام جامد برای پرینترهای سه بعدی زمان‌بر و پرهزینه خواهد بود و اکثر نرم‌افزارهای اسلایسر برای صرفه‌جویی در زمان و رشته‌ها به طور پیش‌فرض از پر کردن داخل اجسام استفاده می‌کنند. تراکم پرکننده بین 20 تا 30 درصد معمولاً به اندازه یک جسم جامد قوی است، اما فرو رفتن زیر این آستانه می‌تواند منجر به چاپ ضعیف‌تر شود.
با این حال، تراکم تنها عاملی نیست که باید در نظر گرفته شود. اکثر اسلایسرها همچنین امکان انتخاب الگوهای پرکننده مختلف را برای پرینت های سه بعدی شما فراهم می کنند. پر کردن شش ضلعی بسیار رایج است، اما گزینه های پر کردن سه بعدی یا تصادفی اغلب قوی تر هستند. شما باید با گزینه های پر کردن در اسلایسر خود آزمایش کنید تا بهترین نتیجه را بگیرید.
ضخامت دیواره داخلی و خارجی مناسب
در حالی که داخل پرینت سه بعدی شما جامد نیست، دیوارهای بیرونی و داخلی آن محکم هستند. افزودن دیوارهای اضافی برای ضخیم‌تر کردن آنها، استحکام پرینت‌های سه بعدی شما را تا حدی بهبود می‌بخشد، و ارزش آزمایش کردن با این گزینه را برای گرفتن بهترین نتایج دارد. اگر ضخامت دیوار شما خیلی زیاد باشد، اکثر برش دهنده ها به شما هشدار می دهند.
انتخاب جهت چاپ سه بعدی مناسب
همانطور که احتمالا می دانید پرینترهای سه بعدی FDM به صورت لایه ای چاپ می کنند. لایه‌ها به یکدیگر می‌چسبند، اما پیوندهای بین هر لایه معمولاً ضعیف‌ترین بخش یک شیء معمولی پرینت سه بعدی است. شما می توانید این را شبیه به نجاری در نظر بگیرید: یک نجار ماهر همیشه با دانه کار می کند تا از محکم بودن قطعات اطمینان حاصل کند.
می‌توانید جهت پرینت‌های سه‌بعدی خود را در برش‌کن خود تغییر دهید تا استحکام آنها را به همان روش افزایش دهید. با اطمینان از اینکه استرس از جهت لایه ها پیروی می کند، به جای مخالفت با آنها، احتمال شکافتن و سایر مشکلات مربوط به چاپ های خود را کاهش می دهید.
تکمیل پرینت های سه بعدی برای افزایش قدرت
در نهایت، به عنوان آخرین زمینه ای که باید در نظر بگیرید، زمان آن رسیده است که در مورد روش های تکمیل چاپ سه بعدی فکر کنید که می تواند اشیاء شما را قوی تر کند. روش‌های مختلفی برای تکمیل اشیاء پرینت سه بعدی وجود دارد، اما تنها یکی استحکام مدل‌های شما را افزایش می‌دهد: پوشش‌های رزین اپوکسی.
پس از اتمام کار، می توانید رزین اپوکسی را روی اشیاء پرینت سه بعدی خود اعمال کنید. این یک لایه سخت به قسمت بیرونی چاپ های شما اضافه می کند، در حالی که خطوط لایه ای را که در حین چاپ ایجاد شده اند پنهان می کند. البته، البته، این باید در کنار توصیه های دیگر در این مقاله استفاده شود، نه به عنوان جایگزینی برای آن.
قوی تر کردن پرینت های سه بعدی
هنگام ساختن هر چیزی، قدرت یک جنبه مهم است. چاپگرهای سه بعدی FDM ظرفیت ساخت اشیاء فوق العاده قوی را دارند، اما برای دستیابی به پتانسیل کامل خود به کاربر متکی هستند. به طور خلاصه، تکنیک‌هایی که در اینجا پوشش داده‌ایم شروعی عالی برای هر کسی است که به دنبال بهبود قدرت پرینت‌های سه‌بعدی خود است، اما شما همچنین باید خلاقیت خود را برای این مشکل به کار ببرید تا بهترین نتیجه را بگیرید.