Posted on

تاثیر پارامتر های پرینتر سه بعدی بر روی قطعه کار و هزینه ساخت

پرینتر سه بعدی

تاثیر پارامتر های پرینتر سه بعدی بر روی قطعه کار و هزینه ساخت

پارامتر های بسیاری در نتیجه یک پرینت سه بعدی اثر دارد که از جمله آنها می توان به ضخامت لایه ها و سرعت پیشروی محور های پرینتر سه بعدی و چگالی یا infill اشاره کرد. در این مقاله قصد داریم در مورد دو پارامتر ضخامت لایه های پرینت سه بعدی و چگالی قطعه خروجی پرینتر سه بعدی به طور مفصل صحبت کنیم.

ضخامت لایه در پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی اصفهان
پرینتر سه بعدی اصفهان

با توجه به نتایج تحلیل های کمی و اهمیت زیاد این پارامتر، انتخاب درست آن برای پرینتر سه بعدی بسیار حائز اهمیت خواهد بود. می‌توان گفت مهمترین پارامتر تاثیرگذار برای تولید به روش FDM اندازه ضخامت لایه بوده و انتخاب نامناسب این پارامتر می‌تواند اثرات مثبت دیگر پارامترها را نیز از بین ببرد. افزایش بیش از حد این پارامتر به هیچ عنوان قابل توجیه نیست و با توجه به نتایج به دست آمده می‌توان گفت که ضخامت لایه ۰٫۵ میلیمتر و بیشتر از آن برای تولید قطعات به روش FDM مقرون به صرفه نخواهد بود.در شکل تصویری از شرایط چسبندگی بین رشته‌های ذوب شده را نشان می‌دهدکه عدم اتصال این رشته‌ها در تصویر به وضوح مشخص است. سرعت پیشروی در حداکثر مقدار خود و فاصله عرضی تزریق در حداقل مقدار خود بوده است. در نتیجه به دلیل قطر کمتر رشته‌ها و سرعت زیاد نازل افزایش دمای لایه زیرین و شرایط لازم برای چسبندگی بین رشته‌ها بوجود نیامده و اتصال به صورت ناپیوسته انجام شده است.

 

چگالی در پرینت سه بعدی

پرینتر سه بعدی
پرینتر سه بعدی

منظور از چگالی قطعات تولیدی میزان تخلخل در داخل حجم قطعه می‌باشد. الگوهای مختلفی برای ایجاد این تخلخل وجود دارد که در شکل نشان داده شده است. در این شکل از سمت چپ به راست میزان تخلخل ۲۰ ، ۶۰ و ۱۰۰ درصد نشان داده شده است.

در تولید قطعات به روش پرینت سه بعدی FDM  برای ساخت هر لایه لازم است که آن لایه بر روی لایه زیرین و یا بر روی لایه تکیه گاه ساخته شود. در چند مورد استثنا وجود دارد که می‌توان بدون اینکه در زیر لایه، ماده ای وجود داشته باشد به ایجاد لایه پرداخت.

  • زمانی که قسمتی از قطعه تولیدی شیب دار بوده مانند زوایه‌ای که در قطعه مورد آزمایش مشاهده می‌شود. که این شیب در این قطعه با افق زاویه ۶۰ درجه را می سازد. چنانچه این زاویه زیاد باشد نیاز به تکیه‌گاه نداشته و بدون ایجاد تکیه‌گاه در زیر آن می‌توان آن را ایجاد کرد البته این مقدار بستگی به دیگر پارامتر‌های فرآیند نظیر ضخامت‌لایه، فاصله عرضی تزریق و ….دارد واین قابلیت با تغییر پارامترهای آزمایش تغییر خواهد کرد.
  • هنگامی که در لایه زیرین شیاری وجود داشته باشد و لایه رویی قرار است بر روی این شیار ایجاد گردد چنانچه عرض این شیار کوچک باشد برای ایجاد لایه رویی دیگر نیاز به ایجاد تکیه‌گاه نخواهد بود. لازم به ذکر است که عرض این شیار برای ضخامت لایه‌های متفاوت متغیر بوده و در این حالت نیز عدم نیاز به تکیه گاه وابسته به دیگر متغیرهای فرآیند خواهد بود.

همان طور که در شکل مشاهده می شود کاهش میزان چگالی باعث ایجاد شیارهایی در هر لایه می‌گردد که افزایش میزان این شیارها، مشکلاتی را برای ایجاد لایه بعدی به وجود خواهد آورد که وابسته به دیگر پارامترهای  فرآیند می‌باشد.

لازم است که پس از ساخت لایه‌های متخلخل چند لایه با چگالی صد در صد بر روی سطح قطعه تشکیل گردد که تعداد این لایه‌ها بر اساس چگالی انتخابی متغیر خواهد بود. لازم به ذکر است که افزایش تعداد این لایه‌ها افزایش زمان، افزایش مقدار مواد مصرفی و بالطبع هزینه تولید را در پی خواهد داشت. شکل  حالتی را نشان می‌دهد که با وجود چگالی انتخابی پایین لایه‌ها بر روی یکدیگر تشکیل شده‌اند ولی در شکل بعدی به دلیل  انتخاب چگالی پایین و به دلیل پایین بودن قطر رشته‌های خروجی از نازل، فرآیند پرینت سه بعدی قادر به تشکیل لایه ها بر روی یکدیگر نبوده است و همان طور که در شکل مشاهده می‌شود، حفره‌هایی در قطعه به وجود آمده است.

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *