دنیای پرینتر سه بعدی

اگر شما از یک چاپگر سه بعدی استفاده کرده اید حتما با تاب برداشتن مشکل عمده در قطعات پرینت سه بعدی مواجه شده اید. تاب برداشتن یکی از شایع ترین و مزاحم ترین مشکلات بوجود آمده در قطعات ساخته شده با روش چاپ سه بعدی و به خصوص تکنولوژی FDM است. این مشکل باعث می شود که گوشه های لایه چاپ بلند شده و از صفحه ساخت دستگاه جدا گردد که این امر باعث زاویه دار شدن و پیچ خوردن گوشه های قطعات می گردد.

به طور کلی مشکل تاب برداشتن زمانی اتفاق می افتد که یک جسم بعد از چاپ خنک می گردد. خنک سازی موجب انقباض و این انقباض باعث ایجاد تنش در سطوح جانبی می گردد. هر چه میزان خنک کاری سریعتر میزان تنش به وجود آمده در جسم بیشتر خواهد گردید.

خوشبختانه مشکل تاب برداشتن قطعات به راحتی و با رعایت اصولی قابل پیشگیری است. بسته به شرایط چاپ و مواد شما راهکارهای مختلفی وجود دارد که بتوان از این مشکل جلوگیری نمود یا آن را به حداقل رساند.

راهکارهای مقابله با تاب برداشتن قطعه در روش FDM

• چسبیدن لایه به صفحه ساخت

برای جلوگیری از انحراف باید اطمینان حاصل کنید که قطعه به خوبی به صفحه ساخت می چسبد. بدون چسبندگی خوب، چاپ شما سست گردیده، این موضوع به خصوص در گوشه های قطعه بسیار معمول است و رخ می دهد.

• از یک صفحه ساخت گرم استفاده کنید.

بهترین راه برای جلوگیری از انحراف استفاده از یک صفحه گرم جهت کفه دستگاه است، صفحه گرم ماده را در درجه حرارت کم اما بالاتر از درجه حرارتی که ماده در آن سفت می شود نگه می دارد که این امر باعث می شود که قطعه به صورت تخت و متصل بر روی صفحه ساخت شکل گیرد. هنگامی که شما از یک صفحه ساخت گرم استفاده می کنید، بسیار حائز اهمیت است که درجه حرارت درست را به کار ببرید که این درجه حرارت بسته به جنس مواد متفاوت است. 

• مطمعن شوید صفحه ساخت دستگاه به درستی تراز گردیده است.

بسیار حائز اهمیت است که اولین لایه چاپی به طور سفت و متراکم بر روی صفحه شیشه ای دستگاه ریخته شود تا بتوان آن را به درستی چسباند. اگر فاصله بین نازل و صفحه دستگاه بسیار زیاد باشد، مواد به سرعت در مسیر ریخته شدن سست می گردند، اگر مشکلی با اولین لایه پرینت شده دارید همیشه توصیه می کنیم صفحات ساخت خود را بار دیگر تنظیم و تراز نمایید.

 

• به کار بردن چسب برای اطمینان از اینکه قطعه چاپ شده ما به خوبی چسیبده می شود.

بسیار مهم است که سطح چاپ صاف  و تمیز باشد و هیچ نشانه ای از روغن و یا چربی بر روی آن وجود نداشته باشد. هنگام استفاده از صفحه گرم توصیه می گردد که چسب را به صفحه شیشه ای اعمال کنید، همچنین روش های چسباندن مواد مختلف متفاوت است.

• چاپ یک لبه قبل از چاپ قطعه (brim)

روش raft که به نام ایجاد یک لبه اضافی شناخته شده، یک راه تاثیرگذار برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعه است. در این روش با چاپ یک سطح تک لایه ضخیم و مسطح در اطراف جسم از جمع شدن گوشه ها و کناره های قطعه چاپ شده در اثر خنک شدن جلوگیری می کنند.  این لبه ی اضافی تنها یک تک لایه ی ضخیم است، به همین دلیل پس از اتمام چاپ حذف آن از قطعه آسان است.

• چاپ یک لایه بین قطعه و صفحه چاپ برای بعضی از مواد یا مدل ها (raft)

در مواردی که ایجاد یک لبه برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعه کافی نیست، استفاده از یک لایه ضخیم بین قطعه و صفحه چاپ توصیه می گردد. در این روش با ایجاد یک لایه ضخیم بین مدل و صفحه دستگاه اطمینان حاصل می شود که گرما به طور مساوی توزیع می گردد. این روش نیز به خصوص هنگامی مفید است که پایین مدل کاملا صاف نیست و یا زمانی که می خواهید مواد صنعتی چاپ کنید.

• تنظیمات اولیه لایه را تنظیم کنید.

دو تنظیم مهم مربوط به لایه اول که چسبندگی را تحت تاثیر قرار می دهند، ارتفاع اولیه و سرعت اولیه می باشند. در اغلب موارد، یک لایه اولیه پهن تر چسبندگی را آسانتر می کند، هر چند که تنظیم ضخامت لایه اولیه تاثیر به سزایی در چسبندگی قطعه به کف ایفا می کند اما نباید از تاثیر بنیادی کالیبره بودن دقیق کف دستگاه چشم پوشی کرد.

• خنک کاری

خنک کاری یکی از دلایل اصلی تاب برداشتن قطعات است. قطعات هنگام خنک کاری منقبض می شوند و این امر می تواند یکی از دلایل جمع شدن قطعات باشد. قبل از اضافه شدن لایه بعدی نیاز است که مواد به خوبی خنک شوند اما باید از خنک نمودن بیش از حد جلوگیری کرد تا چاپ صاف و بدون پیچیدگی انجام شود.

• از یک فن مناسب استفاده کنید

فن های سر پرینتر معمولا برای چاپ لایه اول قطعه کار خاموش می شوند (سرعت فن=0)، همچنین برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعات، طیف وسیعی از تنظیمات فن همچون: تغییر قاعده مند سرعت فن در ارتفاع های مختلف و همچنین تعداد لایه هایی که مواد با سرعت کمتری ریخته می شوند را در بر می گیرد. قاعده مند بودن سرعت فن در ارتفاع، بدین معنی است که فن در زمان رسیدن به آن ارتفاع روشن می گردد.

 

 

توصیه می گردد برای تولید لایه اول، فن دستگاه خاموش باشد و به آرامی سرعت فن را در چند لایه اولیه افزایش دهید. این عمل تضمین می کند که لایه چاپ پایین به درستی روی سطح نشسته  و از خنک شدن بیش از حد آن جلوگیری می گردد.

• پرینت با استفاده از یک پوشش محافظ

در این روش یک لایه ضخیم در اطراف مدل ایجاد می کنند تا جریان هوا ناخواسته از خنک کردن مدل شما جلوگیری کند.

• از یک درب جلو استفاده کنید

قرار دادن محوطه ای در اطراف مدل نیز از جریان هوا محافظت می کند. گرما در درون پرینتر نگهداری می شود و محیط چاپی با ثبات تری را ایجاد می کند. هنگام چاپ با مواد صنعتی (PC، CPE و غیره) به دلیل نیاز به درجه حرارت بالا به شدت توصیه می شود از محفظه استفاده شود.

• همچنین انتخاب های طراح می تواند میزان تاب برداشتن را کاهش دهد.

الف- سطوح صاف و بزرگ (همچون یک جعبه مستطیلی) بیشتر در معرض انحراف هستند و باید حد المقدور از آن ها اجتناب گردد.

 

 

ب- برآمدگی های نازک در ظاهر (همچون یک چنگگ چنگال) مستعد تاب برداشتن هستند. در این مورد با اضافه کردن برخی از مواد از بین رونده در لبه نازک به نام ساپورت (به عنوان مثال یک مستطیل ضخامت 200 میکرون)، سطحی که با صفحه ساخت در تماس است را افزایش می دهند.

ج- گوشه های تیز دور شکل معمولا تاب برمی دارند، بنابراین قوس دادن گوشه های تیز در طرح شما برای جلوگیری از انحراف و تاب داشتن بسیار مفید خواهد بود.

د- مواد مختلف حساسیت های مختلفی نسبت به تاب برداشتن دارند، ABS به طور کلی نسبت به PLA یا PETG امکان تاب برداشتن بیشتری دارد به دلیل آنکه دمای انتقال شیشه ای بالاتر و ضریب انبساط حرارتی نسبتا بالایی دارد.

منبع:ژرفا 3d