آموزش کامل استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی

0 2,080 زمان تقریبی مطالعه 5 دقیقه

در دنیای بدون مرز تکنولوژی، ما هر روز شاهد ورود محصولی جدید به بازارهای مصرف هستیم ولی در مورد چاپگرهای سه‌بعدی باید گفت که تکنولوژی جدیدی محسوب نمی‌شوند اما به دلیل قیمت بالا و کارایی‌ به نسبت پایین خیلی مورد توجه همگان قرار نمی‌گرفته است. امروزه با پیشرفت این محصول، کارایی‌های آن افزایش و قیمت آن‌ها به نسبت کاهش پیدا کرده است و این امر باعث استفاده بیشتر و مورد توجه قرار گرفتن این محصول در بین عده ی زیادی از اقشار جامعه شده است.

چاپگر سه‌بعدی این قابلیت را ایجاد می کند که هر گونه جسم سه‌بعدی را با هر نوع پیچیدگی تولید کند و برای این کار لازم است تنها شکل مورد نظر در یکی از نرم افزارهای سه‌بعدی ساز طراحی و بعد آن را با متریال های مختلف چاپ کرد.

تمامی سازندگان و تولیدکنندگان صنعتی برای تست محصولات خود، نیاز به پیش تولید آن به منظور تکمیل و برطرف نمودن نقص های احتمالی دارند. امروزه چاپ سه‌بعدی این امکان را فراهم کرده که در کوتاه‌ترین زمان، کم‌ترین هزینه و صرف نظر از پیچیدگی‌های نمونه، پیش تولید را انجام دهند. برای این کار فرآیندهای مختلفی از چاپ سه‌بعدی وجود دارد که هر کدام از آنها در صنایع مختلف استفاده می شود و برای چاپ نمونه به وسیله هر کدام از این فرایندها نیازمند مدل سه‌بعدی نمونه، توسط نرم افزارهای سه‌بعدی سازی مانند CAD و یا اسکنرهای سه‌بعدی هستیم.

اساس کار این چاپگرها این است که فایل سه‌بعدی توسط نرم افزارها به لایه های مجزا تفکیک شده و توسط چاپگر قابل خواندن می شود سپس چاپگر به طراحی و ساخت لایه ها پرداخته و در نهایت نمونه مورد نظر ساخته می شود. فن آوری‌های متفاوتی از چاپ سه‌بعدی هستند که هر کدام با مواد اولیه مخصوص عملیات چاپ را انجام می دهند. این مواد می توانند از جنس پلاستیک، فلز، سرامیک و… باشند. درحال حاضر بیشترین کاربرد بازار از مواد پلاستکی است که معمولاً ABS و PLA مناسب ترین آنها هستند.

ارزش چاپگرهای سه‌بعدی در چیست؟

ارزش واقعی این چاپگرها در دو زمینه اقتصاد و نوآوری بررسی می‌شوند، ازنقطه‌نظر اقتصادی این نوع چاپگرها باعث باز کردن پنجره‌های جدید اقتصادی بر روی جامعه است و با کمک این نوع چاپگرها سرعت و تنوع تولید محصولات و صدالبته کیفیت آن‌ها بیشتر می‌شوند به‌گونه‌ای که باعث ایجاد شدن هزاران فرصت شغلی برای جامعه می‌شود.

3d_systems_printer_cube-100046086-large

چه نوع چاپگری بخریم؟
انتخاب چاپگر مناسب، همانند انتخاب یک لپ تاپ مناسب است. وقتی شما نیازی به یک سیستم پیشرفته کامپیوتری نداشته باشید، دلیلی برای هزینه کردن و خریدن آن هم ندارید. اگر شما نهایتا با یک نرم افزار اکسل و فتوشاپ و چند بازی معمولی سر و کار دارید یک سیستم کامپیوتر معمولی جوابگوی نیازهای شماست.
خرید چاپگر‌های سه‌بعدی نیز به این صورت است. هدف خود را از چاپگر سه‌بعدی مشخص کنید. مصرف خانگی یا صنعتی، خدماتی، ابعاد کوچک یا بزرگ، دقت کم یا زیاد و …
چند نکته زیر را حتما رعایت کنید تا بهترین چاپگر ممکن را داشته باشید.
1- درصورت مقدور بودن چاپگری بخرید که دارای محفظه و اتاق باشد. چرا؟ چون دمای داخل کابین بصورت ملایم و آهسته تغییر می کند. امکان دارد چاپگر شما در اتاق زیر باد کولر و پنکه و اسپلیت قرار بگیرد. بهتر است که دمای اتاق و شدت باد، بر روی شئ درحال ساخت اثری نگذارد.
2- صفحه پرینت بزرگ فقط هزینه را زیاد می کند. شما می توانید قطعات بزرگ را تکه تکه کرده و با چاپگر کوچک بسازید و به سادگی بچسبانید. به نظرم صفحه پرینت 25×25 تا 35×35 انتخاب‌های مناسبی برای خرید یک چاپگر سه‌بعدی می باشد. کمتر از این ابعاد واقعا کوچک و بیشتر از این ابعاد بزرگ و گران تر خواهد بود.

3- چاپگر چند نازله خریداری کنیم؟ تقریبا 95% طرح ها را می توان با چاپگر یک نازله ساخت. در صورتی که شما قصد ساخت طرح های پیچیده و چند رنگ دارید می توانید دو یا سه نازله بخرید. قطعا تعداد نازل بیشتر، چاپگر را گرانتر می کند.
4- چاپگری بخرید که صفحه پرینت ثابت باشد و نازل بر روی صفحه پرینت حرکت کند. در اینصورت شی در هنگام چاپ ثبات بیشتری دارد. نمونه هایی وجود دارد که نازل ثابت و صفحه پرینت حرکت افقی دارد.
5- نکته مهم دیگر اینکه حتما چاپگری بخرید که هر نوع فیلامنتی را مصرف کند. برای مثال چاپگرهای سه‌بعدی داوینچی با قیمت ارزانتر نسبت به سایر چاپگرها در بازار دنیا موجود است. خریدار بدون توجه به علت این ارزانی، چاپگر داوینچی را خریداری می کند. نکته اساسی این است که این شرکت، فیلامنت مخصوص خود را دارد و شما نمی توانید هر نوع فیلامنتی را تهیه کنید و البته قیمت این فیلامنت نسبت به سایر فیلامنت ها گران تر است. قطعات جانبی و یدکی نیز به همین صورت فقط مخصوص خود شرکت داوینچی ست.

فیلامنت چیست؟

filament

مواد اولیه مورد استفاده در چاپگر های سه بعدی ست که بصورت رول رشته ای در دسترس می باشد. جنس فیلامنت ها متفاوت است که متقابلا خصوصیات متفاوتی هم دارند. PLA و ABS دو پلیمری هستند که در صنعت چاپ سه بعدی بیشتر استفاده می شوند. این پلیمر ها را اصطلاحا ترموپلاستیک می نامند به این معنی که قابلیت چندین بار ذوب شدن و سرد شدن را دارند.
PLA سرنام کلمات Poly Lactic Acid
ABS سرنام کلمات Acrylonitrile Butadiene Styrene

سوالی که در همین ابتدای کار پیش می آید این است که کدام فیلامنت بهتر است؟ کدام فیلامنت را تهیه کنیم؟

فیلامنت PLA خوش اخلاق تر است! در صورتیکه برای کار با فیلامنت ABS باید مهارت بیشتری داشته باشید و حداقل چندماه با پرینترهای سه بعدی کار کرده باشید تا بتوانید با فیلامنت ABS یک شئ را به خوبی بسازید. فیلامنت ABS بعد از ذوب شدن و روی سطح قرار گرفتن دچار پیچش می شود. در صورتیکه ماهر باشید می توانید این پیچش و شکستگی را برطرف کنید. معمولا با تنظیم دمای صفحه و اتاق و انتخاب چسب و سرعت حرکت نازل و … می توان مانع از خراب شدن شئ پرینت شده با فیلامنت ABS شد.
فیلامنت ABS در دمای 250 درجه سانتی گراد ذوب می شود. مقاومت در برابر دمای بالاتر را دارد. بوی نامطبوع ذوب شدن پلاستیک در هنگام چاپ قطعات از معایب این فیلامنت است. در صورتیکه چاپ قطعه با فیلامنت PLA در دمای 200 درجه سانتی گراد و بدون بو صورت می گیرد. هنگام چاپ قطعه با این فیلامنت دچار مشکل پیچش و شکستگی نخواهید شد.
علاوه بر این ، فیلامنت های دیگری نیز وجود دارند که در چاپ قطعه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
برای مثال فیلامنت چوب، این فیلامنت قطعا دارای پلیمر های پلاستیکی است که به همراه درصدی پودر چوب مورد استفاده قرار می گیرد و به قطعه، جلوه ای چوبی می دهد.
فیلامنت آهن، این فیلامنت نیز دارای درصدی پودر آهن می باشد و به شئ ظاهری فلزی می بخشد.
فیلامنت انعطاف پذیر (felexiable)، این فیلامت قابل انعطاف بوده و کاربرد های خاص خودش را دارد. برای مثال می توان بند ساعت مچی و یا جلد و بک کاور گوشی را با این فیلامنت ساخت.
نکته آخر اینکه فیلامنت ها بصورت نوار رشته ای (رول) کیلویی فروخته می شوند. تکنولوژی ساخت این رول ها هر روز در حال تغییر است. برای مثال وقتی شما به فروشگاه قطعات یدکی پرینترهای سه بعدی مراجعه می کنید تا یک رول فیلامنت بخرید، فروشنده چند نمونه فیلامنت به شما پیشنهاد می کند. مثلا فیلامنت معمولی یا ضد پیچش (گِره) ؟ فیلامنت معمولی یا عطری؟ فیلامنت چه سایزی؟
منظور از فیلامنت ضد پیچش (گِره) این است که رول فیلامنت خاصیت ارتجاعی دارد و اگر سر ابتدایی فیلامنت را گم کنید در حلقه های رول پیچیده می شود و گره می خورد. نمونه ضد پیچش ، خاصیت ارتجاعی و گره خوردن را ندارد. فیلامنت عطری نیز مانند فیلامنت ضد پیچش (گره) یک آپشن برای جذب مشتری است.
سایز فیلامنت ها نیز متفاوت است که شما می بایست مناسب با سایز نازل چاپگرتان اقدام به خرید فیلامنت کنید.