رفتن به نوشته‌ها

یک راه آسان برای شروع چاپ سه بعدی غیر مسطح « Fabbaloo


یک پرینت سه بعدی غیر مسطح که روی چاپگر سه بعدی رومیزی ساخته شده است [Source: Fabbaloo]

من یک راه بسیار آسان برای شروع چاپ سه بعدی غیر مسطح پیدا کردم.

صبر کنید، نمی دانید پرینت سه بعدی غیر مسطح چیست؟ بگذارید بگویم چگونه کار می کند و چرا می خواهید این کار را انجام دهید.

ابتدا، باید بدانید که امروزه تقریباً تمام فرآیندهای چاپ سه بعدی “مسطح” هستند. این بدان معنی است که جسم در لایه های کاملاً مسطح، روی لایه بعدی ساخته شده است.

به همین دلیل است که نرم افزار آماده سازی کار پرینت سه بعدی شما “اسلایسر” نامیده می شود. این به این دلیل است که یک مدل سه بعدی می گیرد و به معنای واقعی کلمه آن را به برش های افقی برش می دهد که به لایه های چاپ تبدیل می شوند. چاپگر سه بعدی، خواه FFF، SLA، SLS یا DMLS باشد، به سادگی هر لایه را با استفاده از روش های همجوشی مربوطه تولید می کند.

چرا مسطح؟ این به دلیل ریسک و سادگی است. مشکل این است که چاپگر سه بعدی نمی تواند هندسه چاپ ورودی را در نظر بگیرد. سناریویی را در نظر بگیرید که در آن دو “برج” در مدل دارید. اگر قرار باشد چاپگر یک برج و سپس برج دیگر بسازد، ممکن است هنگام ساخت برج 2، چاپگر به طور تصادفی به برج 1 برخورد کند.

اما اگر مدل به صورت مسطح ساخته شده باشد، مکانیسم چاپگر می تواند به سادگی “بالای صفحه” بماند و تضمین شود که هرگز به هیچ بخشی از لایه های چاپ شده قبلی برخورد نمی کند. به عنوان مثال به یک چاپگر سه بعدی FFF نگاهی بیندازید: هیچ چیزی در زیر نوک نازل در حجم ساخت وجود ندارد.

این مفهوم توسعه نرم افزار برش را که مدل ها را به لایه هایی که به راحتی ساخته می شوند خرد می کند بسیار ساده می کند. این رویکردی است که ثابت شده است.

اما چند چالش وجود دارد.

اکستروژن ها در چاپ سه بعدی FFF اساساً خطوطی از پلیمر هستند. اگر بخواهید آنها را بکشید، این خطوط کاملاً قوی هستند زیرا مولکول ها به معنای واقعی کلمه در طول اکستروژن به هم متصل هستند. با این حال، هنگامی که خطوط را روی هم قرار می دهید، همانطور که با لایه های چاپی انجام می شود، پیوند بین لایه ها به مراتب کمتر است.

این بدان معنی است که پرینت های سه بعدی FFF به طور مداوم در مفاصل ضعیف تر هستند.

برای وسایل تزئینی، این مهم نیست. اما واقعا برای قطعات مکانیکی کار می کند. برخی از اسلایسرها و اپراتورهای چاپگرهای سه بعدی تلاش قابل توجهی را برای جهت دهی کامل قطعات خود انجام می دهند تا اطمینان حاصل شود که خطوط لایه با نیروهای مورد انتظار همسو هستند.

اگر فقط می توانید یک مدل سه بعدی را به صورت غیر مسطح چاپ کنید تا مطمئن شوید که قدرت اکستروژن دقیقاً همان جایی است که به آن نیاز دارید. با این حال، به دلیل عدم توانایی در جلوگیری از برخورد همانطور که در بالا توضیح داده شد، این تقریباً یک خیال است.

با این وجود، آزمایش‌هایی با اشکال محدود چاپ سه‌بعدی غیرمسطح انجام شده است. ما در مورد یکی چند سال پیش گزارش دادیم که در آن کلاه ایمنی دوچرخه به صورت غیر مسطح روی چاپگرهای سه بعدی “معمولی” چاپ می شد.

با این حال، مشکل آنقدر پیچیده است که اساساً غیرممکن است که یک “برش دهنده” غیرمستقیم با هدف کلی ایجاد کنید، اگر بتوان آن را اینطور نامید. چاپ سه بعدی غیر مسطح به دلیل چالش های مکانیکی و محاسباتی برای همیشه یک رویکرد خاص باقی خواهد ماند.

با این اوصاف، هندسه‌های زیادی وجود دارند که می‌توانند در واقع به شکل غیرمسطح چاپ شوند، زیرا شکل آنها برخورد ایجاد نمی‌کند.

اینجاست که FullControl وارد می شود.

FullControl محصول Andy Gleadall از دانشگاه Loughborough در انگلستان است که تصمیم گرفت یک چارچوب نرم افزاری تولید GCODE ایجاد کند که بتواند شاهکارهای غیرمسطح چاپ سه بعدی را انجام دهد.

گلدال توضیح می دهد:

پس از تبدیل شدن به یک مدرس، متوجه شدم که بسیاری از دانشجویان و محققان می‌خواهند GCode خود را تولید کنند اما نمی‌خواهند اسکریپت بنویسند. آنها زمان زیادی را صرف یادگیری برنامه نویسی و نوشتن اسکریپت کردند و زمان کمتری برای انجام کارهای تولید افزودنی واقعی که به آن علاقه داشتند داشتند.

این باعث شد ببینم که چارچوبی برای تولید GCode، بر اساس دستورالعمل‌های ساده قابل درک برای انسان، مورد نیاز است.

من به طور مکرر FullControl GCode Designer را توسعه دادم و اکنون آن را به اشتراک می گذارم به این امید که مردم آن را به اندازه من و همکارانم مفید و قدرتمند بدانند. این به ما اجازه می‌دهد کارهایی را انجام دهیم که با اسکریپت‌ها یا برش‌کننده‌ها غیرممکن است.”

می توانید به سایت FullControl بروید و چارچوب نرم افزاری را برای ساختن ژنراتور آزمایشی GCODE خود دریافت کنید. شاهکارهایی مانند:

  • مسیرهای چاپ غیر مسطح (مثلاً زیگزاگ در ویدیوی برجسته در صفحه اصلی)
  • مسیرهای چاپ پیوسته منظم (مثلاً برای موادی که چاپ آنها دشوار است)
  • سازه‌هایی که قبلاً غیرقابل تصور بودند (مثلاً داربست‌های رشته‌ای در ویدیوی برجسته در صفحه اصلی)

با این حال، بسیاری از مردم قطعا مهندس نرم افزار نیستند و ممکن است این کار را چالش برانگیز یا غیرممکن بدانند. برای شکستن این مانع، Gleadall همچنین FullControl.xyz را ایجاد کرده است، سایتی که می تواند GCODE را برای اشکال استاندارد مختلف در صورت تقاضا ایجاد کند.

با استفاده از FullControl.xyz [Source: Fabbaloo]

استفاده از FullControl.xyz آسان است، اما گردش کار بسیار متفاوتی است. به جای ایجاد یک مدل سه بعدی در یک برنامه CAD، یک مدل سه بعدی از پیش ساخته شده را با استفاده از پارامترها تغییر می دهید و مستقیماً GCODE غیر مسطح مربوطه را تولید می کنید. سپس بلافاصله می توان آن را به صورت سه بعدی پرینت کرد.

این سایت همچنین به شما امکان می دهد تا از چندین مدل پرینتر سه بعدی محبوب انتخاب کنید تا مطمئن شوید که GCODES درست تهیه شده است. از زمان نوشتن این مقاله، به نظر می رسد موارد زیر پشتیبانی می شوند:

  • Prusa i3
  • Ender-3
  • Ultimaker 2 Plus
  • تغییر ابزار E3D
  • CR-10

توجه داشته باشید که در واقع اینها در واقع “خانواده” مدل های چاپگر سه بعدی هستند. به عنوان مثال، مدل های بی شماری از Ender 3 وجود دارد. من گمان می‌کنم که GCODE روی اکثر چاپگرهای سه‌بعدی FFF رومیزی کار می‌کند، اما ممکن است مجبور شوید برخی از کدها را تغییر دهید.

با داشتن یک Ender-3 S1، فکر کردم این را امتحان کنم. من ابتدا یک مدل را انتخاب کردم و کمی آن را تغییر دادم. GCODE تولید شد و من آن را روی Ender-3 S1 تنظیم کردم.

تماشای چاپ بسیار ناراحت کننده بود. همانطور که چاپ ادامه پیدا کرد، به معنای واقعی کلمه می‌توانستید محور Z را در حال بالا و پایین رفتن به‌عنوان تپه‌ها و دره‌های مدل مشاهده کنید.

در اینجا نمای دیگری وجود دارد که رسوب در حال انجام را نشان می دهد. من هرگز چنین چاپی انجام نداده ام و تماشای آن جذاب است.

نتیجه چاپ دیوانه وار نشان داده شده در بالا بود. از نزدیک نگاه کنید و به لایه ها نگاه کنید: آنها صاف نیستند! اکستروژن ها همان طور که در این مدل خاص در نظر گرفته شده بود، از کانتور طرح شی پیروی می کردند. باور نکردنی

گلدان چاپ سه بعدی تولید شده توسط FullControl.xyz [Source: Fabbaloo]

در اینجا یک مثال دیگر است. اما صبر کنید، شما می گویید، “این فقط یک گلدان است”.

نه، اینطور نیست. نزدیکتر نگاه کن!

جزئیات یک گلدان پرینت سه بعدی تولید شده توسط FullControl.xyz [Source: Fabbaloo]

اکستروژن ها به صورت افقی برش داده نمی شوند! آنها بالا و پایین می چرخند و بافت سطحی فوق العاده منحصر به فرد ایجاد می کنند.

در زمان نگارش این مقاله، سایت FullControl.xyz ده مدل پایه مختلف غیر مسطح را ارائه می دهد که می توان آنها را به روش های مختلف تغییر داد. توجه داشته باشید که اکثر آنها از نظر اندازه بسیار کوچک هستند، بنابراین ممکن است بخواهید به اندازه در پارامترها توجه کنید.

به نظر می‌رسد مدل‌های بیشتری در راه است، و حتی برخی از آن‌ها تا زمان انتشار رسمی «شمارش معکوس» دارند.

مدل های ارائه شده ترکیبی از مدل های تزیینی و آزمایشی مانند “2000-Retractions Test” هستند.

اگر در مورد چاپ سه بعدی غیر مسطح کنجکاو هستید، FullControl.xyz را بزنید و خودتان آن را ببینید. اگر اهل نرم‌افزار هستید، حتی ممکن است بخواهید نرم‌افزار منبع باز را خریداری کنید و مدل‌های غیر مسطح خود را بسازید.

از طریق FullControl.xyz و تسلط کامل (نکات کلاه به رندی)



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی