همه ما درباره چاپگرهای سه بعدی با فیبر کربن شنیده ایم، اما چاپگر سه بعدی ساخته شده از فیبر کربن چطور؟
این فکر از کجا پیدا شد؟ یک تولید کننده خارج از کشور (به اشتباه) با ما تماس گرفت که معتقد بود ما یک تولید کننده چاپگر سه بعدی هستیم. این سردرگمی به دلایل نامعلومی به طور مداوم رخ می دهد، اما ما خوشحالیم که هر کسی در این صنعت با ما تماس می گیرد.
به هر حال، تامین کننده پیشنهاد استفاده از لوله های فیبر کربنی خود را برای ساخت پرینترهای سه بعدی به جای اکستروژن های معمولی آلومینیومی ارائه کرد.
آیا این می تواند ایده خوبی باشد؟ من باور نمی کنم که هیچ چاپگر سه بعدی رومیزی را با استفاده از این روش ببینم. تقریباً همه پرینترهای سه بعدی رومیزی از اکستروژن های آلومینیومی استاندارد برای اجزای قاب خود استفاده می کنند.
اولین چاپگرهای سه بعدی رومیزی از چوب یا اکریلیک به عنوان قاب خود استفاده می کردند که به خصوص سفت و سخت نبود. در نتیجه، پرینت های سه بعدی تولید شده روی آن دستگاه ها کاملاً لرزان بودند. اما ثبات فریم ضعیف تنها یکی از مشکلات آن دستگاه ها بود.
بعداً، سازندگان به سمت اکستروژن‌های آلومینیومی رفتند، که با این فرض که ضخامت کافی دارند، بسیار سفت و سخت هستند. تلاش‌های اولیه با اکستروژن‌های آلومینیومی اغلب از اکستروژن‌های بسیار نازک استفاده می‌کردند که واقعاً پایدار نبودند.
اخیراً ما شاهد پیاده سازی های کاملاً سفت و سختی بوده ایم که از اکستروژن های آلومینیومی ضخیم تر با نقاط اتصال CNC استفاده کرده اند. اینها منجر به فریم های کاملاً سفت و سختی شده است که به کیفیت چاپ کمک می کند.
لوله های فیبر کربن در حال حاضر یک جزء معمولی ساختمان هستند و می توانند دارای مشخصات گرد، مربع، شش ضلعی یا سایر مشخصات باشند. آنها در اصل ورقه هایی از فیبر کربن هستند که به شکل لوله در می آیند و با یک چسب ثابت می شوند. مانند ساختن یک لوله با فایبرگلاس است.
این لوله های فیبر کربنی در کاربردهایی که نیاز به مواد سبک وزن اما قوی دارند استفاده می شود و یک کاربرد بسیار خوب ساخت پهپاد است. این دستگاه ها هم به استحکام و هم وزن کم نیاز دارند و این لوله های فیبر کربنی قطعاً این ویژگی ها را ارائه می دهند.
بنابراین آیا ساخت قاب از لوله های فیبر کربن سودی خواهد داشت؟ بیایید کمی حدس و گمان انجام دهیم.
فیبر کربن یک ماده فوق العاده سفت و سخت است که بسیار سبک وزن است و در برابر بسیاری از اثرات محیطی مقاوم است. لوله ها می توانند 4-5 برابر سفت تر از آلومینیوم باشند. همچنین می تواند رسانا باشد.
اگر می خواهید یک چاپگر سه بعدی با فیبر کربن بسازید، اگر با طراحی مناسب انجام شود، می تواند بسیار سفت و سخت باشد. در حالی که خود لوله‌ها سفت و سخت هستند، طراحی باید اطمینان حاصل کند که به گونه‌ای به هم متصل شده‌اند که اجازه چرخش یا خم شدن را ندهد. نقطه ضعف مفاصل خواهد بود، اما با طراحی مناسب می توان بر آن غلبه کرد.
قاب حاصل بسیار سبک وزن است، اما برای اهداف عملیاتی که هیچ مزیتی برای چاپگر سه بعدی ندارد. آنها بیشتر روی یک میز می نشینند و گاهی ممکن است آنها را جابجا کنند. جایی که این ممکن است مفید باشد در مرحله حمل و نقل است، جایی که یک چاپگر سبک وزن ممکن است هزینه کمتری برای ارسال داشته باشد.
همچنین هیچ مزیتی برای خواص مقاومت محیطی فیبر کربن وجود نخواهد داشت، زیرا دستگاه ها در معرض چنین شرایطی قرار نمی گیرند.
بنابراین به نظر می رسد تنها مزیت آن سفتی شدید است که می تواند تا حدودی مفید باشد. با این حال، اکستروژن های آلومینیومی امروزی کار بسیار خوبی را انجام می دهند.
عامل دیگر هزینه است. آیا استفاده از لوله های فیبر کربنی هزینه کمتری خواهد داشت؟ گشتم و متوجه شدم که می‌توان لوله‌های فیبر کربنی با قطر 6 میلی‌متر به طول 2 متر را به قیمت 60 تا 150 دلار آمریکا خریداری کرد که برای ساخت حداقل یک دستگاه کافی است.
از سوی دیگر، قیمتی که من برای اکستروژن‌های استاندارد آلومینیوم یافتم ارزان‌تر بود، در حدود 25 دلار آمریکا برای همان طول.
اما اینها سیب و پرتقال هستند: شما به لوله‌های فیبر کربنی بسیار باریک‌تر از اکستروژن‌های آلومینیومی نیاز دارید، بنابراین شاید منفعت هزینه‌ای داشته باشد؟ همچنین هنگام ساخت یک سری ماشین آلات، سازنده به صورت عمده خرید می کند و قیمت واحد را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
این احتمال وجود دارد که با استفاده از لوله‌های فیبر کربنی باریک اما قوی، هزینه قطعات کمتر از اکستروژن‌های آلومینیومی ضخیم‌تر باشد. با انجام این کار، سازنده در حمل و نقل نیز صرفه جویی می کند. این همه به تامین قطعات از یک تامین کننده اقتصادی بستگی دارد.
نمی‌دانم که آیا تولیدکنندگان پرینترهای سه‌بعدی رومیزی به دنبال این امکان هستند یا خیر، اما اگر این کار را انجام دهند، به دلیل افزایش استحکام، می‌توانند به چاپ‌های با کیفیت بالاتر ببالند.