در یک کلام رزولوشن و دقت پرینتر سه بعدی دو مفهوم جدا از هم هستند. در ساده ترین تعریف، دقت پرینتر سه بعدی میزان قرابت و نزدیکی قطعه ی پرینت سه بعدی شده با مدل اولیه ی کامپیوتری آن است. واضح است که هرچه ابعاد قطعه ی نهایی پرینت سه بعدی شده به قطعه ی اولیه ی طراحی شده در نرم افزارهای CAD نزدیک تر باشد، دقت پرینت سه بعدی بیشتر است. در بسیاری از موارد، از تعاریفی دیگری نیز برای دقت پرینتر سه بعدی استفاده می شود. به عنوان مثال در بعضی از موارد دقت پرینت سه بعدی در هر کدام از محورهای X و Y به طور جداگانه بیان می شود. به عنوان نمونه گفته می شود دقت یک پرینتر سه بعدی در محور X و Y برابر با mµ42± است. به این معنی است که این پرینتر در راستاهای X و Y ممکن است حداکثر تا 42 میکرومتر دچار اشتباه شود.
متغیرهای دقت پرینت سه بعدی
برای بررسی دقت قطعه چاپ شده از پارامترهای زیر استفاده می شود:
1. دقت ابعادی : از معدود ساندگان ماشین آلات و تامین کنندگان هستند که دقت مورد انتظار قطعات را بیان می کنند.
2. تاب برداشتن یا شیرینکیج : ممکن است در حین مراحل کار قطعه دچار انقباض و تغییر سایز شود و این به شدت طراحی بستگی دارد اما برخی از فرایندها قطعاتی را تولید می کنند که ذاتاً بیشتر در معرض تاب برداشتن یا شیرینکیج هستند.
3. الزامات ساپورت : برای بسیاری از فناوری ها ، مقدار ساپورت بر میزان چاپ یک سطح یا ویژگی تأثیر می گذارد. نکته منفی این است که ساپورت بر روی سطح قطعه تأثیر می گذارد زیرا باید برداشته شود.
نحوهی اندازهگیری دقت پرینتر سه بعدی:
برای اندازه گیری دقت پرینتر سه بعدی باید یک قطعه پرینت شود و بعد با اسکنر سه بعدی قطعه ی چاپ شده اسکن شود و در نهایت با مدل سیستمی آن مقایسه شود. البته که اختصاص دادن یک عدد ثابت برای دقت کار دشواری و گاها غیر ممکن است .در ادامه ی مطلب به عوامل تاثیر گذار بر دقت پرینتر سه بعدی اشاره میکنیم که دقت میتواند در طول زمان و شرایط متفاوت متغیر باشدبه طور مثال از این عومل میتوان به نحوه ی قرارگیری یک قطعه بر روی صفحه ی کار، جنس و حتی رنگ ماده ی مصرفی اشاره کرد.
مهمترین عوامل موثر روی کیفیت پرینتر سه بعدی
1. ضخامت لایه:
هرچه ضخامت لایه کمتر باشد، کیفیت چاپ سهبعدی بهتر خواهدبود. اغلب در پرینترهای FDM لایهها بهصورت ضریبی از 0.5 تغییر میدهند. کمترین مقدار آن 0.5 و بیشترینش 0.3 میلیمتر است. هرچه ضخامت لایه به 0.5 نزدیکتر باشد، یعنی کیفیت پرینت بهتر است.
2. کوچک شدن مواد مصرفی چاپ:
مواد مصرفی چاپ در فرآیند چاپ سهبعدی از حالت جامد به مایع و دوباره به جامد تغییر میکنند. هنگامیکه، مواد این تغییر حالت را پیدا میکنند، کمی کوچکتر میشوند.
این تغییر اندازه، روی دقت محصول نهایی چاپ شده توسط پرینتر سهبعدی تأثیر میگذارد. در این شرایط، تنظیم مقدار «ضریب جبران انقباض» در سه جهت X،Y،Z در نرمافزار برش، میتواند در حل این تغییر بسیار اثرگذار باشد.
3. کیفیت مواد:
همهی ما موافقیم که کیفیت مواد استفاده شده روی کیفیت چاپ سهبعدی اثر میگذارد. اما منظور ما از کیفیت مواد، فقط مواد سازنده نیست و بیشتر به خواص مکانیکی یک ماده در ویژگیهای سهبعدی اشاره میکنیم. چنانچه، از مواد ضعیف در ساخت سهبعدی استفاده میکنید، محصول قدرت ضربه و سختی کمتری دارد و در نتیجه محصول نهایی کیفیت لازم را نخواهد داشت.
4. میزان Flow Rate:
منظور میزان تزریق فیلامنت از نازل است که با درصد نشان داده میشود. تعیین میزان دقیق Flow rate کاری کاملا تجربی است و ممکن است، با تغییر برند فیلامنت این میزان تغییر کند.
5. ساختار قاب چاپگر سهبعدی:
توجه به قاب چاپگر نیز یکی دیگر از عوامل موثر بر کیفیت پرینتر سه بعدی است. قاب پرینتر از جنس آلومینیوم ساخته میشود و محکم و پایدار است تا دستگاه در فرآیند چاپ، لرزش کمی داشتهباشد. توجه به دقت در حین چاپ سه بعدی، نیز یکی دیگر از عوامل مؤثر بر کیفیت پرینتر سه بعدی است.
6. قطر نازل چاپگر سهبعدی:
قطر نازل چاپگر سهبعدی نیز از جمله عوامل مؤثر بر کیفیت پرینتر سه بعدی و ظرافت محصول نهایی است. هرچه قطر نازل کمتر باشد، احتمال تولید محصول نهایی ظریفتر بیشتر است و هرچه قطر نازل بیشتر باشد، محصول تولید شده ضخیمتر و در نهایت؛ زبرتر خواهد بود.
7. دمای مناسب نازل:
دمای نازل تأثیر زیادی روی خواص پیوندگی، انباشتگی، سرعت جریان مواد و عرض مواد اکسترود شده دارد. دمای نازل را نه خیلی پایین و نه خیلی بالا تنظیم کنید. درصورتیکه دما پایین باشد، ویسکوزیته ماده بالا میرود و سرعت اکستروژن کندتر میشود.
گر هم دما خیلی بالا باشد، ضریب ویسکوزیته کاهش پیدا میکند و ماده به حالت مایع در میآید. بنابراین دمای نازل را بهگونهای تنظیم کنید که مطمئن شوید، آماده اکسترود شدن هست و در حالت جریان مذاب نیز قرار دارد.
8. دمای اتاق قالبگیری:
دمای اتاقی که قالبگیری انجام میشود نیز، روی تغییر حالت حرارتی محصول چاپ شده اثر دارد. هرچه دمای اتاق بالا باشد، تنش حرارتی کمتری محصول دارد و ممکن است بهراحتی شکل بگیرد. در صورتیکه، دمای اتاق خیلی پایین باشد، مواد خارج شده از نازل سریع سرد میگردد.
برای چاپ مناسب با مواد ABS، بهتر است، دمای اتاق شکلدهی را روی 50-60 درجه سانتیگراد تنظیم کنید. در زمان چاپ با متریال PLA فقط به تهویه و اتلاف گرما توجه کنید و نیازی به حفظ دمای ثابت نیست.
9. سرعت خروج و چاپ:
بهسرعت چاپ و اکستروژن توجه کنید. هرچه سرعت چاپ، سریعتر از سرعت اکستروژن باشد، محصول دچار سوراخ یا حباب میشود. در صورتیکه، سرعت اکستروژن از چاپ بیشتر باشد، مواد مخلوط شده روی نازل جمع میشوند و سطح ناهمواری روی آن ایجاد میشود و در نتیجه کیفیت چاپ سه بعدی کاهش پیدا میکند.
در آخر هم باید گفت خیلی موارد دیگر همانند : عدم اکسترود در ابتدا ، نچسبیدن به صفحه ساخت، اکسترود ناکافی، خروج مقدار مواد زیاد از نازل، رخنه در لایه های بالایی، شیفت لایه ای، توقف اکسترود حین پرینت، ساییده شدن فلامینت، مسدود شدن اکسترودر، توپری ناقص ، ایجاد جوش روی سطح ، ایجاد حلقه در سطح و … که ممکن است در صورت عدم مهارت کار با پرینت سه بعدی در طرح شما ایجاد شود که مربوط به قلق های کار با پرینت سه بعدی می باشد که در وضوح کار شما به شدت اثر گذار است .
سوالات متدا.ل:
1- آیا تغییرات در جریان هوا میتواند بر دقت چاپ تاثیر بگذارد؟
بله، جریان هوا میتواند باعث تغییرات در دمای نازل و بستر چاپ شود که این امر میتواند بر کیفیت و دقت چاپ تاثیر بگذارد. استفاده از محیط چاپ با جریان هوای کنترلشده میتواند این مشکل را کاهش دهد.
2- آیا نوع نازل استفاده شده بر دقت چاپ تاثیر دارد؟
بله، نوع و قطر نازل استفاده شده میتواند بر دقت چاپ تاثیر بگذارد. نازلهای با قطر کوچکتر میتوانند جزئیات بیشتری را چاپ کنند، اما ممکن است سرعت چاپ را کاهش دهند.