نسخه منبع باز طراحی چاپگر سه بعدی پنج محوره در حال توسعه است و به زودی می تواند آغاز شود.
رویای پرینترهای سه بعدی پنج محوره تا حد زیادی برای سال ها دست نیافتنی بوده است، به استثنای بسیار کمی. تعداد کمی از تولیدکنندگان پرینترهای سه بعدی پنج محوره تولید کرده اند، اما هزینه آنها بسیار فراتر از سطح مقرون به صرفه بودن کاربران عادی و حتی مشاغل کوچک است.
دلیل جذابیت پرینت سه بعدی پنج محوره واضح است: نیاز به ساختارهای پشتیبانی را از بین می برد.
اکثر چاپگرهای سه بعدی FFF امروزی به شکل استاندارد سه محوره دکارتی کار می کنند. چاپ در لایه های 2 بعدی XY که روی محور Z چیده شده اند تولید می شود. این به این معنی است که اغلب سناریوهایی وجود دارد که در آن برآمدگی ها نیاز به پشتیبانی از لایه های زیرین دارند. ساختارهای پشتیبان حاصل هم مواد و هم نیروی کار را مصرف می کنند زیرا باید پس از چاپ برداشته شوند. آنها همچنین تمایل دارند بافت سطحی را که به چاپ چسبیده اند خراب کنند.
چاپ سه بعدی پنج محور متفاوت است. یک چاپگر سه بعدی سه محوره را با دو محور حرکتی دیگر تصور کنید. برای مثال، چاپ می تواند در حین چاپ چرخانده شود.
این قابلیت به این معنی است که می‌توان یک پیش‌فرض را وارونه کرد تا در آن لحظه در حین اکستروژن، اورهانگ دیگر وجود نداشته باشد.
یک مزیت دیگر وجود دارد که به آن “رسوب همسان” می گویند. این فرآیند رسوب خطوط پلیمر در امتداد خطوط جسم در مسیرهای سه بعدی به جای مسیرهای دو بعدی معمول است. این، اگر مسیر ابزار به درستی طراحی شود، می تواند به طور چشمگیری کیفیت سطح و استحکام یک شی چاپ شده سه بعدی را بهبود بخشد.
ممکن است آسان به نظر برسد، اما قطعاً اینطور نیست. کنترل حرکت در پرینت سه بعدی پنج محوره بسیار پیچیده تر است. برای مشاهده عملکرد سیستم Open5x و توجه به حرکات این ویدیو را تماشا کنید:
شما به افراد بسیار باهوشی نیاز دارید تا دریابند که چگونه نرم افزار را در مسیرهای پیچیده ای درایو پنج محور بسازید، و این دقیقاً وضعیت اینجاست. فردی هانگ و تیمش در دانشگاه کالج لندن مقاله ای را در Open5x منتشر کردند که در دسترس عموم است. هانگ، دارنده مدرک کارشناسی ارشد در هنر محاسباتی، هنرمند و محققی است که در لندن مستقر است و علاقه آشکاری به فناوری چاپ سه بعدی دارد.
این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه تیم یک پرینتر سه بعدی Prusa i3 را جدا کرده و آن را با یک کنترلر Duet با سیستم‌افزار RepRap و اجزای مکانیکی جدید برای پیاده‌سازی دو محور اضافی نصب کرده است.
برای تهیه مسیر ابزار بسیار غیرمعمول GCODE مورد نیاز برای چاپگر سه بعدی سازگار، آنها از ابزار برنامه نویسی Rhino’s Grasshopper برای تولید GCODE با استفاده از یک پیکربندی پیچیده استفاده کردند. با این حال، این بدان معنی است که با یک محیط واحد، Rhino، یک اپراتور نه تنها می تواند یک مدل سه بعدی طراحی کند، بلکه GCODE پنج محوره را نیز برش داده و تولید کند. با این حال، به نظر می رسد که پروژه قصد دارد در نهایت یک ابزار تخصصی برش نرم افزار مستقل ایجاد کند.
کد برش بسیار پیچیده است و ریاضیات پشت آن حتی پیچیده تر است. شما باید مقاله را بخوانید تا درک کامل تری از آن به دست آورید. با این وجود، با ایجاد اسکریپت‌ها، نرم‌افزار را به‌عنوان «قابل دسترس» برای اکثر اپراتورها توصیف می‌کنند.
مفاهیم بیان شده در مقاله در پروژه منبع باز Open5x که در GitHub قرار دارد، وجود دارد. در آنجا می‌توان طرح‌ها و نرم‌افزارهای سخت‌افزاری را دانلود کرد یا حتی به روش‌های مختلف در پروژه مشارکت کرد، همه اینها بدون پرداخت هزینه.
این پروژه به هیچ وجه به پایان نرسیده است، هنوز در مراحل اولیه است و مسائل و ویژگی‌های زیادی هنوز برای توسعه وجود دارد. در اینجا یک ویدیو نشان می دهد که وضعیت فعلی سیستم و نحوه ساخت دو محور اضافی را نشان می دهد:
هفته گذشته نمونه های اولیه Open5x در ERRF نمایش داده شدند که مطمئناً نمایه این پروژه را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. احتمالاً تعدادی بازیگر جدید را به پروژه جذب می کند و احتمالاً فعالیت تجاری را تحریک می کند.
تا به حال اسرار پرینت سه بعدی پنج محوره افسانه ای بوده است و در دیوارهای شرکت های بزرگی که از این دانش در بازار استفاده کرده اند نگهداری می شود. اکنون این دیوارها را می توان با اطمینان تقریباً شکسته شد که مفهوم منبع باز Open5x در آینده در محصولات قابل خرید استفاده خواهد شد.
پرینت سه بعدی پنج محوره برای همه!
از طریق آرشیو (PDF)، GitHub و فردی هانگ