پرینتر سه‌بعدی FDM چیست؟
پرینتر سه‌بعدی FDM چیست؟
دوستان و همراهان عزیز سایت نت‌تری‌دی؛ در این نوشتار باهم یاد میگیریم که پرینتر سه بعدی چه نوع دستگاهی‌ست. همچنین با نحوه عملکرد، تاریخچه، مزایا و معایب آن آشنا میشویم..
پرینتر سه‌بعدی FDM چیست؟
به زبان ساده:
ابتدا یک چاپگر معمولی را در نظر بگیرید. پرینتر در ۲ محور x و y (چپ یا راست، بالا یا پایین) می‌تواند جوهر را روی کاغذ چاپ کند. مثلاً یک مربع چاپ کند. حال فرض کنید به جای جوهر از پلاستیک استفاده شود و اگر بتواند در محور z (عمق یا ارتفاع) هم چاپ کند، مربع ما تبدیل به مکعب شده و به همین ترتیب هر جسم سه بعدی دیگری نیز ساخته می‌شود.
تاریخچه:
روش FDM که مخفف fused deposition modeling است، محبوب‌ترین و پرکاربردترین روش چاپ سه‌بعدی‌ست که در سال ۱۹۹۲ توسط اسکات کرامپ اختراع شد و از آن زمان تا کنون برای تولید نمونه‌های اولیه (RP) استفاده می‌شود. سیر و تحول این روش به گونه‌ای بود که خیلی سریع به ارزان‌ترین و سریع‌ترین روش برای تولید کالاهای سفارشی تبدیل شد.
اولین پرینتر سه بعدی اختراع شده
نحوه عملکرد:
ابتدا یک قطعه در نرم افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی طراحی شده و از آن فایل خروجی STL گرفته می‌شود. سپس فایل STL را داخل نرم افزار رابط پرینتر (اسلایسر) وارد می‌کنند، و بعد از تنظیمات مربوط، از آن خروجی G-CODE میگیرند؛ فایل نهایی به کمک فلش یا مموری‌کارت وارد دستگاه پرینتر سه‌بعدی شده و عملیات ساخت افزایشی آغاز می‌شود..
طبق مسیر از پیش تعیین شده G-CODE، لایه به لایه شروع به ریختن فیلامنت میکند. لایه اول در دو جهت xy حرکت میکند و بر روی صفحه داغ (هیت بد) تزریق می‌شود. فن‌هایی تعبیه شدند که وظیفه خنک‌کاری و جامد کردن دوباره فیلامنت را دارند.. سپس نازل به اندازه 1 لایه بالا میرود، و لایه بعدی روی لایه خشک شده قبلی ریخته می‌شود. این فرایند تا زمان تکمیل چاپ ادامه دارد..
برخی از مزایای روش FDM:
- فرآیند پرینت سه بعدی FDM تمیز، ساده و بدون دردسر و ارزان است.
- به کمک این روش میتوان نمونه‌هایی مشابه با قطعات اصلی تولید کرد. (نمونه سازی سریع rapid prototyping)
- فیلامنت در پرینتر سه بعدی FDM به راحتی قابل تعویض و اگر حین کار تموم شود، به راحتی میتوان فیلامنت جدید را بارگزاری کرد، و فرایند پرینت را ادامه داد.
- پرینتر سه بعدی FDM در انواع محیط‌ها قابل استفاده و عاری از دود، بخار سمی و بخار شیمیایی است.
- تأییده قبل از شروع به ساخت قالب و تزریق پلاستیک، به واسطه چاپ یک مدل سه بعدی صورت میگیرد، انطباقات ،تلرانس ها و یک نمونه شی قابل لمس توسط پرینتر سه بعدی چک شود.
- پیچیدگی طراحی برای پرینتر سه بعدی معنا و مفهومی ندارد، پرینتر FDM قادر به تولید 99% اشکال هندسی‌ست.
- تولید محصولات سبک تر و قوی تر ،بیش از 10 الگوی پرشوندگی برای چاپ سه بعدی یک قطعه دارد.
- و…
برخی از معایت روش FDM:
- پرینتر FDM دارای کمترین دقت و رزولوشن ابعادی در مقایسه با دیگر روش‌های پرینت سه‌بعدی‌ست.
- خطوط ایجاد شده در قطعات قابل مشاهده است. به همین دلیل این قطعات برای رسیدن به کیفیت سطح بهتر نیاز به پرداخت سطح دارند.
- مکانیزم چسبندگی در قطعات باعث می‌شود که این قطعات به طور طبیعی دارای ساختار غیرایزوتروپیک باشند.
- ذات پرینتر سه‌بعدی جهت نمونه‌سازی اولیه در تعداد کم است و برای تیراژ بالا مناسب نیست.
- برای رسیدن به یک کیفیت عالی باید دقت رو بالا برد که به طبع هزینه ساخت و زمان بیشتری می‌برد، در نتیجه امکان اینکه یک قطعه بسیار بزرگ با دقت بسیار بالا و سریع تولید شود، در این روش وجود ندارد.
- قطعاتی که با پرینتر سه بعدی چاپ می‌شوند، در بعضی مواقع ساختار ضعیف‌تری نسبت به روش‌های دیگر ساخت دارد. مثلاً یک ورق ABS که با روش ماشین کاری cnc براده برداری شده نسبت به پرینت سه بعدی‌اش قوی‌تر است.
- و…
امیدوارم از مطالب فوق نهایت استفاده رو برده باشید. سپاس از اینکه نت‌تری‌دی را برای مطالعه انتخاب کردید. 🙂
تجربه و اطلاعات بهتری دارید؟ آن را در کامنت‌ها با ما در میان بگذارید..
سؤالی دارید؟ آن را در گروه پرسش و پاسخ با اساتید مجرب مطرح کنید و بصورت رایگان مشاوره علمی-آموزشی دریافت کنید..