ساپورت در پرینت سه بعدی
همانطور که می دانید، در فرایند پرینت سه بعدی، قطعات به صورت لایه به لایه ساخته می شوند و همیشه نیاز است که قبل از ایجاد لایه جدید، لایه قبلی مورد حمایت قرار گیرد. در صورتی که لایه قبلی قادر به حمایت از لایه بعدی نباشد، نیازمند استفاده از یک ساپورت یا تکیه گاه موقت هستیم. از این جهت ساپورت در پرینت سه بعدی نیاز است.
این مقاله به نقش ساپورت در فرایند پرینت سه بعدی و کاربرد های آن می پردازد. همچنین، در این مقاله از فروشگاه تجهیزات پرینتر سه بعدی سارای بررسی می شود که در چه شرایطی نیاز به ساپورت در پرینت سه بعدی وجود دارد و چه تأثیری بر روی کیفیت و قیمت قطعات پرینت شده خواهد داشت. با ما تا انتهای مقاله همراه باشید.
تشخیص نیاز یا عدم نیاز به ساپورت در پرینتر سه بعدی
مهم ترین عوامل موثر در تشخیص نیاز یا عدم نیاز به ساپورت گزاری در پرینت سه بعدی شامل موارد زیر است:
- تکنولوژی پرینت سه بعدی
- پیچیدگی مدل
نحوه استفاده از ساپورت ها در پرینت سه بعدی و تکنولوژی های مختلف
با توجه به نوع تکنولوژی به کار رفته برای پرینت سه بعدی ، استفاده یا عدم استفاده و همچنین نحوه به کار گیری تکیه گاه های ساپورت مورد بحث قرار می گیرد. در تکنولوژی هایی مانند FDM و DLP استفاده از ساپورت لازم است.
ساپورت ها در پرینت سه بعدی تکنولوژی FDM
در پرینت سه بعدی به روش FDM، مواد پلاستیکی ذوب شده در یک مسیر مشخص بر روی صفحه دستگاه اکسترود می شود. پس از اکسترود شده مواد ، این مواد خنک گردیده و تشکیل یک سطح جامد را می دهد که پایه و اساسی برای تشکیل لایه بعدی را فراهم می کند. این لایه ها به ترتیب تکرار می شوند تا تشکیل یک سطح جامد را بدهند.
چه زمانی در پرینت سه بعدی تکنولوژی FDM باید از ساپورت استفاده کرد؟
در پرینت سه بعدی FDM، هر لایه به عنوان مجموعه ای از رشته های گرم که به موضوعات زیر و اطراف آن چسبیده است چاپ می شود. هر رشته نسبت به رشته های قبلی ذره ای بسط داده می شود، که این موضوع اجازه می دهد مدل هایی با زوایه ای تا 45 درجه ساخته گردد. وقتی جسمی برآمدگی هایی با زوایای بیشتر از 45 درجه دارد، ساخت قطعه نیازمند ساپورت بوده تا لایه قبلی را نگه دارد و از ریختن پلاستیک جلوگیری کند.
Bridge و ساپورت در پرینت سه بعدی
مواد داغ می توانند با استفاده از یک روش شناخته شده به نام “پل (Bridge)”، فاصله بین دو نقطه را پر کنند. پل ها به مواد اجازه می دهند بدون استفاده از ساپورت و با حداقل خمش پرینت شوند. به طور کلی، اگر طول پل بیشتر از 5 میلی متر باشد، برای دستیابی به کیفیت سطح مطلوب، استفاده از ساپورت ضروری است.
برای بهتر فهمیدن مفهوم ساپورت، سه حرف H، Y و T را در نظر بگیرید.
بازو های حرف Y به راحتی قابل پرینت هستند، حتی اگر بازو های Y بسیار بلند باشند. زیرا آن ها در زاویه 45 درجه یا کمتر اکسترود می شوند و نیازی به ساپورت ندارند.
حرف H کمی پیچیده تر است، اما اگر پل مرکزی حرف H کمتر از 5 میلی متر باشد، می توان آن را بدون هیچ ساپورت و خمشی پرینت کرد. اما در موارد بیشتر از 5 میلی متر، استفاده از ساپورت ضروری است و در صورت عدم استفاده از ساپورت، مواد ممکن است ریزش کنند.
حرف T برای بازو ها نیاز به ساپورت دارد و در صورت عدم استفاده از ساپورت، ممکن است مواد ریزش کنند.
معایب قرار دادن ساپورت برای قطعات پریت شده سه بعدی با تکنولوژی FDM
- استفاده از ساپورت در قطعات FDM به عملیات پس از چاپ سه‌بعدی بر روی قطعه نیازمند است. این کار ممکن است سطحی که با ساپورت در تماس است را آسیب برساند.
- ساپورت‌ها نسبت به لایه‌های جامد دیگر، ثبات کمتری دارند. این موضوع باعث کاهش کیفیت لایه‌های چاپ شده بر روی ساپورت می‌شود.
- جداسازی ساپورت ها از قطعات کوچک بسیار دشوار است و می تواند باعث آسیب رساندن به قطعات در هنگام جداسازی ساپورت ها شود.
- ساپورت گذاری همواره نیازمند استفاده از مواد اضافی است و در نتیجه هزینه های مرتبط با پرینت را افزایش می دهد. همچنین، اضافه کردن یک مرحله برای جداسازی ساپورت ها ضروری است که باعث افزایش زمان تولید و بالا رفتن هزینه های کلی می شود.
چه مقدار ساپورت در تکنولوژی FDM موردنیاز است؟
قرار دادن ساپورت به میزان کم اما در مکان درست باعث می شود قطعه به درستی چاپ شود. قطعه زیر یک نمونه خوب برای چاپ درست با استفاده از ساپورت کم می باشد.
شکل های مختلف قرار دادن ساپورت ها در روش FDM
به طور کلی در روش FDM از دو نوع ساپورت استفاده می کنند.
- نوع آکاردئونی
- نوع درختی
نوع اول یک حالت آکاردئونی مسطح یا شبکه بندی شده است که مناسب ترین حالت برای خدمات پرینتر سه بعدی می باشد.
نوع دوم درخت مانند است که توسط برخی از پرینتر های دیگر استفاده می گردد. روش درختی کاربرد کمی داشته اما به دلیل سطح تماس بیشتری که با قطعه کار دارد، باعث کیفیت سطح بالاتر و عملیات پس از تولید مناسب تر می گردد.
استفاده از ساپورت حل شونده در قطعات پرینت شده سه بعدی
در پرینتر های ظریف با دو نازل چاپی از مواد قابل حل شدن برای ساپورت استفاده می کنند. این مواد به راحتی در آب حل می شوند و برای برداشتن آن ها لازم است در آب قرار بگیرند. در تمامی دستگاه های FDM صنعتی از مواد حلال در آب PVA استفاده می گردد. پلی وینیل الکل یا polyvinyl alcohol با نام اختصاری PVA پلیمری سنتزی و محلول در آب است که در صنایع بسته بندی مواد غذایی ، تولید دارو ، چسب ، مواد آرایشی بهداشتی کاربردهای فراوانی دارد.