معرفی اصطلاحات پرینتر سه بعدی - شناخت Infill و Shell
تعداد بازدید: 2544
تاریخ ایجاد: ۱۳۹۹/۰۴/۲۱
نویسنده: مهدی علیزاده
8 دقیقه
65%
دو مورد از مهم‌ترین متغیرهایی که روی کارکرد و هزینه پرینت سه بعدی FDM تاثیر می‌گذارند، ضخامت دیواره (Shell) و تراکم پرکنندگی (Infill) هستند.
قطعاتی که با پرینتر سه بعدی FDM ساخته می‌شوند، معمولا کاملا توپر پرینت نمی‌شوند، زیرا باعث افزایش زمان ساخت و هزینه خواهد شد. برای بهینه‌سازی این فرآیند بیشتر قطعات با پوسته‌های توپر پرینت شده و داخل آنها با درصد معینی از فیلامنت پر می‌شوند.
حال دو سوال مهم دیگر پاسخ داده خواهد شد:
قطعاتی که با پرینتر سه بعدی FDM ساخته می‌شوند، معمولا کاملا توپر پرینت نمی‌شوند، زیرا باعث افزایش زمان ساخت و هزینه خواهد شد. برای بهینه‌سازی این فرآیند بیشتر قطعات با پوسته‌های توپر پرینت شده و داخل آنها با درصد معینی از فیلامنت پر می‌شوند.
حال دو سوال مهم دیگر پاسخ داده خواهد شد:
- تفاوت میان پوسته و پرکننده داخلی چیست؟
- چگونه از این متغیرها برای بهینه سازی فرآیند پرینت سه بعدی یک مدل استفاده کنیم؟
یک قطعه پرینت سه بعدی FDM به چهار بخش تقسیم می شود: (متغیرهای این بخش‌ها می توانند به تناسب برای بهینه‌سازی هر مدل سه بعدی تغییر کنند)
- پوسته (Shell) : دیواره های خارجی مدل سه بعدی که مرز بین قطعه و فضای بیرون از آن هستند.
- پایین ترین لایه (Bottom Layer) : قسمت های خارجی مدل که در هنگام پرینت زیر قطعه و به عنوان اولین لایه ها بر روی صفحه ساخت قرار می گیرند.
- بالاترین لایه (Top Layer) : قسمت های خارجی مدل که به عنوان سقف برای هر بخش از لایه که پرینت آن قسمت تمام شده محسوب می شود. این لایه روی قطعه می باشد و معمولا بهترین کیفیت سطح را دارد.
ضخامت دیواره (Shell) و تراکم پرکنندگی (Infill)
پوسته (Shell)
پوسته‌ها تعداد لایه هایی هستند که در بخش‌های بیرونی یک قطعه قرار دارند. در پرینتر سه بعدی FDM پوسته‌ها اولین مناطقی هستند که پرینت می‌شوند. برخی نکات مرتبط با پوسته ها که هنگام طراحی قطعه برای پرینت سه بعدی FDM بهتر است درنظر بگیرید، عبارتند از :
- استحکام با ضخامت پوسته (Shell Thickness) رابطه مستقیم دارد. با افزایش ضخامت پوسته می توانید بدون اینکه هزینه مواد به طرز قابل توجهی بالا رود قطعه مقاوم تری داشته باشید. بیشتر نرم افزار های لایه گذار (Slicer) قابلیت تنظیم پوسته را دارند. (همچنین حتما توجه داشته باشد که درصورت امکان هنگام طراحی مدلتان، حداقل ضخامت ۳ میلیمتر را برای دیواره ها در نظر بگیرید)
- اگر تصمیم دارید قطعه شما پس از پرینت سه بعدی پرداخت سطح یا سمباده کاری شود، افزایش ضخامت پوسته برای آسیب ندیدن مدلتان امری ضروری به حساب می آید.
پرکننده داخلی (Infill)
استحکام یک قطعه پرینت سه بعدی با تراکم پرکنندگی آن رابطه مستقیم دارد. یک قطعه با تراکم ۵۰% نسبت به یک قطعه با تراکم ۲۵% ، استحکام بالاتری دارد. این در حالی است که تغییر تراکم از ۵۰% به ۷۵% تنها حدود ۱۰% مقاومت قطعه را افزایش می دهد. پس توجه داشته باشیم که برای قطعات معمولی بیهوده هزینه خودمان را بالا نبریم
برای کاربردهای معمولی در بیشتر قطعات به روش FDM انتخاب تراکم ۳۰% کاملا مناسب می باشد و همچنین زمان پرینت و هزینه ساخت هم کاهش می یابد.
برای کاربردهای معمولی در بیشتر قطعات به روش FDM انتخاب تراکم ۳۰% کاملا مناسب می باشد و همچنین زمان پرینت و هزینه ساخت هم کاهش می یابد.
پرکننده داخلی (Infill)
آگاهی نسبت به کاربرد قطعه پرینت شده می‌تواند به انتخاب تراکم داخلی بهینه برای مدل سه بعدی کمک بسیاری کند. به همین خاطر ضرورتا تاکید می شود که در هنگام سفارش پرینت سه بعدی حتما به اهمیت کاربرد و دقت ظاهری مورد نیاز قطعه خود توجه داشته باشید.
در چه مواردی باید درصد بالاتری از میزان پرکننده را انتخاب کنیم؟
انتخاب تراکم پرکنندگی مختلف برای یک قطعه
برای همه قطعات با کاربردهای مکانیکی، استفاده از تراکم‌های بالاتر برای پرینت سه بعدی توصیه می‌شود.
قطعات کاربردی که عملکرد مکانیکی خاصی دارند و بار مکانیکی تحمل می کنند
قطعاتی که بار مکانیکی تحمل می کنند.
قطعات دارای لبه های اتصال چفت شدنی (snap fit)
پرکننده داخلی نقش حیاتی در کیفیت ساخت لبه های اتصالات، خارها و جزئیات کاربردی مدل سه بعدی را دارد. پایه های این اتصالات معمولا ضعیف‌ترین بخش آنها هستند و در صورت پایین بودن تراکم پرکنندگی به راحتی شکسته می‌شوند. برای افزایش استحکام و گرفتن نتیجه مطلوب تر از چاپ این نوع قطعه ها، حتما باید میزان تراکم بالاتری را برای ساخت مدل خود انتخاب کنید.
دو قطعه یکسان که اتصال یکی شکسته شده. قطعه سفید با تراکم ۲۰% و قطعه طوسی با تراکم ۱۰۰% پرینت شده است. افزایش تراکم داخلی موجب اتصال قوی تر بین بدنه و لبه ها شده است.
قطعاتی که قرار است دریل کاری یا پیچ و مهره شوند
میزان تراکم پرکننده داخلی در قطعه هایی که در آنها پیچ و مهره به کار می‌رود یا نیاز دارید که پس از پرینت سه بعدی قسمتی از آن را برای ایجاد سوراخ دریل نمایید، اهمیت بالایی دارد. برای اینگونه کاربرد‌ها، انتخاب تراکم بیش از ۵۰% توصیه می شود.
A. اتصال ضعیف پیچ در قطعه با تراکم داخلی پایین و ضخامت پوسته کم | B. بالا بردن میزان تراکم پرکنندگی به استحکام اتصال کمک کرده است | C. بالا بردن ضخامت پوسته، راه حل ارزان تری برای افزایش استحکام اتصال است (نسبت به بالا بردن تراکم داخلی)
اگر امکان بالا بردن تراکم قطعه را ندارید، در مدل سه بعدی خود برای مکان هایی که اتصال پیچ و مهره قرار می گیرد، حفره در نظر بگیرید. ضخامت پوسته و دیواره‌ها نیز به اتصال محکم قطعه کمک می کنند.
جمع بندی
- پیش از تنظیم ضخامت پوسته و درصد تراکم داخلی در مورد کاربرد مدل سه بعدی اطلاع کسب کنید.
- بالا بردن ضخامت پوسته و درصد تراکم داخلی مقاومت قطعه را بالا برده و به طبع زمان و هزینه چاپ سه بعدی قطعه را افزایش می‌دهد.
- اگر یک قطعه نیاز به پیچ یا دریل کاری دارد، ضخامت دیواره و یا تراکم داخلی آن را بالاتر درنظر بگیرید. اگر این کار امکان‌پذیر نبود در طراحی خود حفره هایی برای پیچ و مهره درنظر بگیرید.
لینک داخلی:
شناخت SUPPORT ، بهینه سازی و رفع نیاز به ساپورت
فهرست