رفتن به نوشته‌ها

هنگام انتخاب نازل چاپگر سه بعدی چه مواردی را باید در نظر گرفت « Fabbaloo


یک نازل معمولی چاپگر سه بعدی برنجی [Source: Fabbaloo]

خواص نازل پرینترهای سه بعدی چیست و چه معنایی دارند؟

مدت ها پیش ایده یک نازل چاپگر سه بعدی برای دستگاه FFF بسیار ساده بود: این نازل 0.4 میلی متری برنجی بود، امیدواریم با الگوی نخی مطابق با انتهای داغ شما.

اما زمان تغییر کرده است و انتخاب نازل کمی پیچیده تر است.

البته، بسیاری از اپراتورهای چاپگر سه بعدی اصلاً نازل چاپگر سه بعدی خود را انتخاب نمی کنند: آنها به سادگی از نازلی که همراه دستگاه است استفاده می کنند. این کار می کند، اما اغلب محدودیت هایی در مواد ایجاد می کند و احتمالاً می تواند منجر به نیاز به جایگزینی در آینده شود.

ویژگی های اصلی یک نازل پرینتر سه بعدی FFF عبارتند از:

  • قطر
  • سازگاری
  • ماندگاری
  • جریان دما
  • مقاومت در برابر سایش

بیایید نگاهی به هر کدام بیاندازیم.

قطر نازل چاپگر سه بعدی

این آشناترین مشخصات برای نازل های چاپگر سه بعدی FFF است و به سادگی به قطر روزنه ای اشاره دارد که پلاستیک نرم شده از آن عبور می کند.

قطر استاندارد برای اکثر دستگاه‌ها 0.4 میلی‌متر است، اما تعداد کمی از دستگاه‌ها با نازل‌های 0.5 میلی‌متری عرضه می‌شوند.

گفته می‌شود، بسیاری از ماشین‌ها امکان تعویض نازل‌ها را با سایر دستگاه‌ها با قطرهای مختلف ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، یک نازل 0.25 میلی متری جزئیات بسیار دقیق تری را برای پرینت سه بعدی امکان پذیر می کند، اما به طور قابل توجهی به مدت زمان چاپ اضافه می کند.

از سوی دیگر، قطرهای بزرگتر برای ذخیره مواد بیشتر در همان زمان استفاده می شود و در نتیجه مدت زمان چاپ را افزایش می دهد. با این حال، این به قیمت کیفیت چاپ تمام می شود، و برخی از چاپ ها ممکن است خطوط لایه بسیار درشتی را نشان دهند. با این حال، ممکن است در بسیاری از برنامه‌ها، به‌ویژه برای چاپ‌های با اندازه بزرگ‌تر، مشکلی نداشته باشد.

نازل های سایز بزرگ معمولا در اندازه های 0.6، 0.8 و 1.0 میلی متر در دسترس هستند. قطر بزرگتر ممکن است، اما معمولا فقط در تجهیزات تخصصی یافت می شود.

سازگاری نازل چاپگر سه بعدی

این به این سوال پاسخ می دهد که آیا نازل در قسمت داغ خاص شما قرار می گیرد یا خیر. بسیاری از ماشین ها از استانداردها پیروی می کنند، اما برخی به دلایل مختلف استانداردهای خاص خود را دارند. بهتر است قبل از خرید لیست سازگاری ارائه شده توسط سازنده نازل را بررسی کنید تا ببینید آیا با تجهیزات شما مطابقت دارد یا خیر.

سازگاری اساساً ترکیبی از الگوی نخ و طول نازل است. برخی از انتهای داغ به نازل طولانی تری نیاز دارند زیرا طراحی حرارتی متفاوتی دارند.

دوام نازل پرینتر سه بعدی

دوام تابعی از مواد پایه برای نازل است. در حالی که مواد نازل پیش‌فرض برای بسیاری از ماشین‌ها برنج است، این ماده نسبتاً نرمی است که می‌تواند در طول زمان به دلیل برخورد با آچار، گرمای زیاد و عوامل دیگر تغییر شکل دهد.

تعدادی نازل ساخته شده از فولاد را خواهید دید که بسیار سخت تر و بادوام تر است. همچنین می توان نازل های ساخته شده از تنگستن را به دست آورد که می تواند در برابر دمای بسیار بالا مقاومت کند. به طور کلی نازل های برنجی پایین رده هستند و جایگزین ها بادوام تر خواهند بود.

جریان حرارتی نازل چاپگر سه بعدی

جریان گرما جنبه مهمی از هر نازل چاپگر سه بعدی FFF است، زیرا هدف نهایی نازل این است: انتقال گرما از طریق رشته ورودی و نرم کردن سریع آن. اگر انتقال حرارت ناکارآمد باشد، سرعت چاپ باید کاهش یابد تا زمان بیشتری برای نفوذ گرما به مواد فیلامنت داشته باشد. اگر برای انتقال حرارت خیلی سریع چاپ می کنید، وقتی به نوک آن برخورد می کند، مواد کاملاً نرم نمی شوند و ممکن است گیر کرده باشید.

به عبارت دیگر، هرچه انتقال حرارت نازل کارآمدتر باشد، سریعتر می توانید چاپ سه بعدی را انجام دهید.

این عمدتاً تحت تأثیر خواص حرارتی فلزی است که نازل را تشکیل می دهد. برنج در انتقال حرارتی بسیار خوب است، شاید بیشتر از فولاد – اما برنج آنطور که در بالا توضیح داده شد بادوام نیست.

برخی از نازل های عجیب و غریب از مس ساخته شده اند که شاید بهترین خواص انتقال حرارتی را دارد. با این حال، این یک فلز واقعا نرم است، بنابراین برخی از گزینه های مس، مانند “دو فلز” از Bondtech، دارای “درج های فولادی تقویت کننده وانادیوم” برای جبران مس ضعیف هستند، در حالی که بیشتر انتقال حرارت را حفظ می کنند.

نازل غیر معمول CHT Bondtech [Source: Bondtech]

در نهایت، یک سبک نوظهور از نازل وجود دارد که انتقال حرارت برتر را از طریق تغییر طراحی، به جای تغییر مواد، نشان می‌دهد. همچنین با Bondtech، آنها آنچه را که نازل “CHT” می نامند ارائه می دهند. این سبک کانال‌های داخلی متعددی را برای جریان مواد نرم‌شده ارائه می‌کند، که سطح قابل توجهی را در معرض قرار می‌دهد و بنابراین انتقال حرارت را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

معمولاً از نازل‌های با راندمان بالا در پرینترهای سه بعدی استفاده می‌شود که با سرعت چاپ بالا کار می‌کنند.

مقاومت در برابر سایش نازل چاپگر سه بعدی

در تلاش برای قوی‌تر کردن پرینت‌های سه بعدی، مواد کامپوزیتی توسعه یافتند. اینها اساساً همان پلیمرهای قدیمی هستند، اما با نوعی از مواد فیبری مخلوط شده اند. این مانند افزودن سنگ به سیمان برای ایجاد بتن است.

رایج ترین الیاف مورد استفاده در مواد کامپوزیتی فیبر کربن یا شیشه است که هر دو به طول های بسیار کوچک خرد می شوند تا از عبور آنها از نازل بدون گرفتگی اطمینان حاصل شود. گاهی از فلزات نیز در مواد کامپوزیتی استفاده می شود.

اینها در واقع چاپ را به طور قابل توجهی قوی تر می کنند، اما یک مشکل وجود دارد: الیاف – شیشه و فیبر کربن – از برنج سخت تر هستند. هنگامی که این الیاف از نازل عبور می کنند مانند کاغذ سنباده عمل می کنند و به تدریج نازل را از بین می برند.

در نهایت دهانه نازل بزرگتر از آنچه باید باشد می شود و رسوب شروع به نادرست شدن می کند. مشکل با استفاده از نازل هایی که سخت تر از مواد کامپوزیت هستند حل می شود.

ساده ترین روش در اینجا استفاده از نازل فولادی سخت شده است که می تواند مواد ساینده را برای مدت طولانی تری تحمل کند. با این حال، رویکردهای دیگری نیز وجود دارد.

برخی از تولیدکنندگان نازل مشکل ساییدگی را با استفاده از مواد متفاوت روی نوک حل می کنند. معمولاً از یاقوت کبود یا یاقوت سرخ استفاده می شود، زیرا بسیار سخت هستند. در حالی که فقط نوک آن پوشانده شده است، هنوز هم ممکن است ساییدگی بیشتر در بالای نوک وجود داشته باشد، اما این مهم نیست زیرا نوک همچنان مقدار ثابتی از مواد را از بین می‌برد.

روش دیگر پوشاندن فضای داخلی نازل با ماده ای جایگزین است که سخت تر است. نیکل به دلیل توانایی پوشش دهی و سختی آن، یک ماده پوشش دهنده رایج است.

انتخاب نازل چاپگر سه بعدی

مانند هر خرید دیگری، اولین چیزی که باید بپرسید این است که قصد شما از نازل چیست. چه موادی را قصد چاپ دارید؟ چند بار این کار را انجام خواهید داد؟ چقدر سریع می خواهید چاپ کنید؟ و البته بودجه شما چقدر است؟

پس از دانستن پاسخ‌ها، می‌توانید با مشاهده ویژگی‌های مختلف توضیح‌داده شده توسط سازنده، انتخاب نازل را محدود کنید.

دیدن این که چگونه برخی از تولیدکنندگان نازل این ویژگی ها را در نازل های “جهانی” ترکیب می کنند که سعی می کنند همه چیز را به یکباره انجام دهند، شگفت انگیز است، مانند Bondtech Bi-metal CHT که دارای بدنه مسی، درج های فولادی و پوشش نیکل با هندسه CHT در داخل است. یکی دیگر از نازل های همه کاره، نازل X E3D است که از فولاد با دمای بالا با پوشش نیکل و همچنین با پوشش نانو برای جریان صاف استفاده می کند.

اینها تنها دو مورد از ده ها گزینه نازل موجود در بازار هستند.



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی