تعد طابعات FDM ثلاثية الأبعاد مثالية لإنشاء نماذج أولية ميسورة التكلفة والقيام بمشاريع DIY في المنزل. على الرغم من ذلك ، يواجه العديد من الأشخاص نفس المشكلة عندما يحاولون صنع أجزاء وظيفية باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد: قوة المنتج النهائي. ولكن كيف يمكنك جعل مطبوعاتك ثلاثية الأبعاد أقوى؟ دعنا نلقي نظرة على بعض الخطوات الرئيسية التي يمكنك اتخاذها في كل مرحلة من عملية الطباعة.
اختيار المواد المناسبة لطباعة ثلاثية الأبعاد قوية
تلعب المواد دورًا مهمًا في قوة المطبوعات ثلاثية الأبعاد التي تقوم بإنشائها ، ولديك الكثير من خيارات الفتيل للاختيار من بينها. من المهم تقييم الخيوط التي تختارها بناءً على احتياجات الكائنات التي تطبعها. على سبيل المثال ، يعد PLA مناسبًا لنماذج الزينة التي ستوضع على الرف ، ولكن قد تحتاج إلى مادة مثل النايلون لطباعة الأدوات الوظيفية. يمكنك العثور على مجموعة من خيارات الفتيل أدناه جنبًا إلى جنب مع أفضل حالات الاستخدام.
- جيش التحرير الشعبى الصينى: PLA ، أو حمض polylactic ، هو المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في طباعة FDM ثلاثية الأبعاد. هذه المادة صلبة وصلبة ، لكنها أيضًا هشة نسبيًا مقارنة بالمواد الأخرى القابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد. يعد PLA اختيارًا جيدًا لمن يتعلمون الطباعة ثلاثية الأبعاد ، حيث يسهل طباعته وسيوفر دائمًا نتائج جيدة.
- عضلات المعدة: ABS ، أو أكريلونيتريل بوتادين ستايرين ، أقوى بكثير من PLA ، ولكن من الصعب أيضًا الطباعة باستخدامه. قوة ABS تجعله مثاليًا للأجزاء الوظيفية ، لكنه غير مرن ويجب مراعاة ذلك عند اختيار الفتيل الخاص بك.
- بيتغ: يقع PETG ، أو البولي إيثيلين تيريفثاليت ، في أرض وسط مريحة بين ABS و PLA. إنه أقوى من PLA وأكثر مرونة من ABS ، بينما يوفر أيضًا مقاومة كيميائية ممتازة. هذا يجعل PETG رائعًا للاستخدام في الهواء الطلق وفي البيئات القاسية الأخرى.
- نايلون: النايلون هو واحد من أقوى مواد FDM وأكثرها مرونة وأكثرها متانة في السوق. يمكن استخدام خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد من النايلون لصنع الأجزاء والأدوات الوظيفية ، وكذلك العناصر الزخرفية.
- خيوط مملوءة بالكربون: أصبح إدراج ألياف الكربون في الخيوط شائعًا للغاية. نادرًا ما يحسن هذا من قوة المطبوعات النهائية ، ولكن يمكن أن يحسن التصاق الطبقة.
اختيار مادة فتيل الطابعة ثلاثية الأبعاد المناسبة لأي مشروع معين صعب. يجب عليك استكشاف جميع الخيارات المتاحة عند اختيار الفتيل ، خاصةً عند العمل على كائنات تحتاج إلى الاستمرار.
تصميم نماذج ثلاثية الأبعاد قوية للطباعة ثلاثية الأبعاد
مثل الكثير من المواد التي تختارها لمطبوعاتك ثلاثية الأبعاد ، فإن تصميم كل طباعة له تأثير كبير على قوة المطبوعات ثلاثية الأبعاد الخاصة بك. يتطلب تصميم نماذج أقوى ثلاثية الأبعاد قابلة للطباعة بعض التعلم. بينما لا يمكنك البدء في إنشاء أقوى المطبوعات على الفور ، يمكنك العثور على بعض الاعتبارات الرئيسية التي تحتاج إلى القيام بها أدناه. ستتحسن تصميمات النماذج ثلاثية الأبعاد الخاصة بك مع مرور الوقت وستتعلم المزيد حول إنشاء أشكال قوية.
ملفات STL ثلاثية الأبعاد خالية من الأخطاء
سواء كنت تستخدم Blender أو Fusion 360 أو أي أداة تصميم ثلاثية الأبعاد أخرى لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد قابلة للطباعة ، فإن الأخطاء لا بد أن تظهر من وقت لآخر. تعتبر النماذج غير المتشعبة مثالًا جيدًا على ذلك ، حيث توجد فجوات في الجزء الخارجي من النموذج يمكن أن تمنعه من التقطيع بشكل صحيح.
أصبح حل هذا النوع من المشكلات أسهل من أي وقت مضى. يمكن لكل قطاعة في السوق تقريبًا ، بما في ذلك Cura ، مسح النماذج الخاصة بك بحثًا عن الأخطاء عند تحميلها للتقطيع ، وغالبًا ما تقدم إصلاحات على طول الطريق. بالطبع ، من الأفضل دائمًا تعلم وتحسين جودة النمذجة ثلاثية الأبعاد لتجنب الأخطاء في المقام الأول.
توزيع الإجهاد والطباعة ثلاثية الأبعاد
إن التنبؤ الدقيق بالمكان الذي سيؤثر فيه الضغط الميكانيكي على الكائن المطبوع ثلاثي الأبعاد يعد تحديًا. يقوم المهندسون بإجراء رياضيات معقدة لمعرفة ذلك عند العمل في مشاريع كبيرة ، ولكن يمكنك استخدام حدسك لحل هذه المشكلة عند العمل على تصميماتك الخاصة. عليك فقط أن تسأل نفسك ما إذا كانت الأشكال التي تنشئها ستكون قوية أم لا.
الصورة أعلاه هي مثال جيد على ذلك. بدون أي شكل من أشكال الدعامة ، ستكون القطعة الزاوية على اليسار ضعيفة جدًا وعرضة للانطباق إذا تم تطبيق القوة على أي من الطرفين. القطعة الزاوية الموجودة على اليمين لها دعامة تعمل على حل هذه المشكلة. يمكنك إلقاء نظرة على عمل المهندسين المحترفين للحصول على فكرة عن أقوى الأشكال وتطبيقها على تصميماتك.
تشريح نماذج ثلاثية الأبعاد قوية للطباعة ثلاثية الأبعاد
تعد الإعدادات التي تختارها في برنامج التقطيع عاملاً آخر سيؤثر على قوة المطبوعات ثلاثية الأبعاد. قد يكون برنامج تقطيع الشرائح أمرًا شاقًا عند البدء لأول مرة ، ولكننا قمنا بتقسيم أهم الإعدادات التي يجب وضعها في الاعتبار عند العمل على تحسين قوة المطبوعات ثلاثية الأبعاد.
كثافة ونماذج طباعة ثلاثية الأبعاد
سيكون الأمر مستهلكًا للوقت ومكلفًا للطابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء كائنات صلبة ، ومعظم برامج تقطيع الشرائح يتم تعيينها افتراضيًا لاستخدام الحشو داخل الكائنات لتوفير الوقت والفتيل. عادة ما تكون كثافة الحشو بين 20٪ و 30٪ بنفس قوة الجسم الصلب ، لكن الغمس تحت هذا الحد يمكن أن يؤدي إلى مطبوعات أضعف.
ومع ذلك ، فإن الكثافة ليست العامل الوحيد الذي يجب مراعاته. توفر معظم أدوات التقطيع أيضًا القدرة على اختيار أنماط ملء مختلفة لمطبوعاتك ثلاثية الأبعاد. الحشوات السداسية شائعة جدًا ، لكن خيارات التعبئة ثلاثية الأبعاد أو العشوائية تكون أقوى في الغالب. يجب عليك تجربة خيارات الملء في آلة التقطيع الخاصة بك للحصول على أفضل النتائج.
سمك الجدار الداخلي والخارجي مناسب
في حين أن الجزء الداخلي من الطباعة ثلاثية الأبعاد ليس صلبًا ، فإن الجدران الخارجية والداخلية التي تتميز بها هي كذلك. ستؤدي إضافة جدران إضافية لجعلها أكثر سمكًا إلى تحسين قوة المطبوعات ثلاثية الأبعاد إلى الحد الأقصى ، مما يجعل الأمر يستحق تجربة هذا الخيار للحصول على أفضل النتائج. ستحذرك معظم أدوات التقطيع إذا كان سمك الحائط مرتفعًا جدًا.
اختيار الاتجاه الصحيح للطباعة ثلاثية الأبعاد
كما تعلم على الأرجح ، تطبع طابعات FDM ثلاثية الأبعاد في طبقات. تلتصق الطبقات ببعضها البعض ، لكن الروابط بين كل طبقة عادة ما تكون أضعف جزء من كائن عادي مطبوع ثلاثي الأبعاد. يمكنك التفكير في هذا على أنه يشبه النجارة: يعمل النجار الماهر دائمًا مع الحبوب لضمان أن تكون القطع قوية.
يمكنك تغيير اتجاه المطبوعات ثلاثية الأبعاد في آلة التقطيع لتحسين قوتها بنفس الطريقة. من خلال التأكد من أن الضغط سيتبع اتجاه الطبقات ، بدلاً من مواجهتها ، ستقلل من احتمالية الانقسام والمشكلات الأخرى في مطبوعاتك.
الانتهاء من المطبوعات ثلاثية الأبعاد لإضافة القوة
أخيرًا ، كآخر منطقة يجب مراعاتها ، فقد حان الوقت للتفكير في طرق التشطيب للطباعة ثلاثية الأبعاد يمكن أن تجعل الأشياء الخاصة بك أقوى. هناك عدد من الطرق لإنهاء الكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، ولكن طريقة واحدة فقط ستضيف قوة إلى النماذج الخاصة بك: طلاء راتينج الإيبوكسي.
يمكنك تطبيق راتنجات الايبوكسي على الكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد بمجرد الانتهاء منها. سيضيف هذا طبقة صلبة إلى السطح الخارجي لمطبوعاتك ، بينما يخفي أيضًا خطوط الطبقة التي تشكلت أثناء الطباعة. بالطبع ، على الرغم من ذلك ، يجب استخدام هذا جنبًا إلى جنب مع النصائح الأخرى في هذه المقالة ، وليس كبديل لها.
جعل المطبوعات ثلاثية الأبعاد أقوى
تعتبر القوة جانبًا مهمًا عند صنع أي شيء تقريبًا. تتمتع طابعات FDM ثلاثية الأبعاد بالقدرة على صنع كائنات قوية بشكل لا يصدق ، لكنها تعتمد على المستخدم لتحقيق إمكاناتها الكاملة. باختصار ، تعتبر التقنيات التي تناولناها هنا بداية رائعة لأي شخص يتطلع إلى تحسين القوة لمطبوعاتهم ثلاثية الأبعاد ، ولكنك تحتاج أيضًا إلى تطبيق إبداعك على هذه المشكلة للحصول على الأفضل النتائج.
