ساخت قطعات کاربردی و صنعتی، نمونه ی محصول و انواع ماکت

ساخت انواع قطعات کاربردی و صنعتی با پرینتر سه بعدی 

قبل از ثبت سفارش پرینت سه بعدی بسته به این که قصد ساخت چه نوع قطعه ای را دارید نکاتی وجود دارد که باید با آن ها آشنا باشید. در ادامه ی این مطلب با نکاتی درباره ی فرایند پرینت سه بعدی وچگونگی تصمیم گیری درباره ی تنظیمات و متریال پرینت سه بعدی آشنا می شوید تا به کمک آن بتوانید با آگاهی بیشتربرای ثبت سفارش اقدام کنید.

اولین نکته در ساخت قطعات کاربردی با پرینتر سه بعدی، نرم افزار استفاده شده در مدلسازی قطعات و کیفیت فایل سه بعدی است. بسیاری از نرم افزار های طراحی سه بعدی که مناسب رندر و ساخت انیمیشن هستند برای کاربرد های ساخت مانند پرینت سه بعدی و ماشین کاری استفاده نمی شوند. برای این نوع کاربرد ها، نرم افزار سه بعدی میبایست ویژگی هایی مانند امکان ویرایش دقیق ابعاد، مونتاژ قطعات، تحلیل و تعمیرمش و همچنین خروجی با فرمت های مختلف را داشته باشد. از جمله نرم افزار های پر کاربرد برای مدلسازی قطعات مهندسی و کاربردی میتوان Solidworks و Catia  را نام برد. همچنین نرم افزار هایی که بیشتر برای فیلم و انیمیشن سازی و رندر استفاده می شوند، مانند 3dsmax, Cinema 4d و Blender  قابلیت های خوبی برای ساخت قطعات مناسب برای پرینت سه بعدی ندارند.

فرمت مدل سه بعدی برای ثبت سفارش در سامانه ی سفارش آنلاین استودیو سه بعدی باید STL باشد. توجه داشته باشید که هنگام خروجی گرفتن با فرمت STL تنظیمات کیفیت یا تراکم  مش در حد متناسب باشد تا مش دچار افت کیفیت نشده و حالت چند وجهی پیدا نکند یا حجم آن بیش از حد افزایش نیابد.

دومین نکته ی مهم درساخت قطعات کاربردی با پرینتر سه بعدی نوع متریال است. در مجموعه ی استودیو سه بعدی انواع متریال های پرینتر سه بعدی برای ثبت سفارش موجود است بنابراین می توانید پس از بررسی های لازم، متریال مد نظر را انتخاب کنید. برای مثال اگر به استحکام خوب و کیفیت سطح بالا نیاز دارید، متریال های رایج تر مانند انواع PLA مناسب هستند و یا اگر ابعاد مدل شما کوچک است و جزئیات زیادی دارد، انواع رزین استاندارد مناسب هستند. اما اگر در ساخت قطعه به استحکام بسیار زیاد، مقاومت در برابر حرارت، انعطاف پذیری یا ویژگی های اختصاصی نیاز دارید، باید سایر انواع متریال های صنعتی و اختصاصی را انتخاب کنید. برای آشنایی با انواع متریال های پرینت سه بعدی این مقاله را مطالعه بفرمایید.

آخرین نکته در ساخت قطعات کاربردی و صنعتی، رعایت تلرانس ابعادی و جبران خطای دستگاه چاپگر سه بعدی از طریق تلرانس گذاری است. همواره ابعاد یک مدل سه بعدی پس از ساخت با هر روشی، به مقدار جزئی دچار خطا می شود. این میزان خطا در قطعات مونتاژ شونده اهمیت دارد و باید تلرانس لازم در مدل سه بعدی اعمال شود. در مجموعه ی استودیو سه بعدی میزان خطای عمومی چاپگر های سه بعدی FDM از 100 تا 200 میکرون  و برای دستگاه های DLP و SLA این مقدار 50 تا 100 میکرون است. یعنی اگر قصد ساخت یک سوراخ با قطر 3 میلیمتر دارید، باید این اندازه را در نرم افزار 3.1 یا 3.2 میلیمتر لحاظ کنید تا پس از پرینت، همان مقدار 3 میلیمتر به دست آید. توجه داشته باشید این میزان خطا به عواملی مانند جهت پرینت، شکل هندسی مدل، نوع متریال، نوع دستگاه و ضخامت لایه بستگی دارد و ثابت نیست و بهترین راه برای به دست آوردن خطا به صورت دقیق تر، ساخت یک نمونه ی آزمایشی از قطعه است. برای اطلاعات بیشتر در این مورد تلرانس گذاری و دقت ابعادی پرینتر سه بعدی را مطالعه کنید.

ساخت انواع ماکت صنعتی و نمونه ی محصول با چاپگر سه بعدی

در ساخت انواع ماکت صنعتی و نمونه ی محصول با پرینتر های سه بعدی، مهم ترین نکته کیفیت سطح و جلوه ی ظاهری مدل پرینت شده است. برای دستیابی به این منظور باید با کیفیت ترین متریال و بهترین تنظیمات را برای به دست آوردن کیفیت سطح بالا انتخاب کرد. البته درمواقعی که ابعاد این ماکت ها بزرگ هستند بهتر است ضخامت لایه ی متوسط یا بزرگ انتخاب کرد تا موجب طولانی شدن زمان پرینت و زیاد شدن هزینه ی آن نشود. بهترین متریال پلاستیکی از نظر کیفیت سطح برای ساخت نمونه ی محصول و ماکت های صنعتی، متریال PLA است. اگر ابعاد مدل شما کوچک است و یا جزئیات ریزی وجود دارد که به صورت جداگانه روی محصول یا ماکت قرار میگیرند، میتوانید از مواد رزینی مانند رزین مدلسازی یا شبه ABS استفاده کنید. همچنین اگر نیاز به ساخت نمونه ای انعطاف پذیر دارید میتوانید انواع متریال TPU را انتخاب کنید.

در مجموعه ی استودیو سه بعدی برای سهولت و سرعت در ساخت انواع ماکت و نمونه ی اولیه ی محصولات، تنوع کم نظیری از متریال ها در رنگ های مختلف فراهم شده است که نیازبه رنگ آمیزی پس از ساخت را به حداقل می رساند. همچنین پلاستیک های شفاف و متریال های کامپوزیتی که ظاهری شبیه فلزات یا چوب دارند نیز برای این منظور فراهم شده اند. اگر ماکت یا محصول مد نظر شما از قسمت هایی با رنگ های متفاوت تشکیل شده، بهتر است هر یک از این قسمت ها به صورت جداگانه با متریال مورد نظر ساخته و پس از پرینت مونتاژ شود.

برای دستیابی به کیفیت سطح صاف، طوری که خطوط پرینت مشخص نباشد، بهترین راه، انتخاب ضخامت لایه ی کوچک برای پرینت است. اگر مدل شما بزرگ است وانتخاب ضخامت لایه ی کوچک باعث افزایش قابل توجه قیمت می شود، می توانید ضخامت لایه ی بزرگ انتخاب کرده و پس از پرینت، قطعه را سنباده زده و پرداخت کنید. انواع متریال pla وabs و رزینی به راحتی سنباده زده می شوند. همچنین اگر مدل شما ابعاد و حجم بزرگی دارد میتوانید تراکم 10 درصد یا حتی صفر را انتخاب کنید. امکان پرینت سه بعدی با تراکم و رزولوشن پایین (ضخامت لایه ی بزرگ) ابتدا توسط کارشناس سنجیده می شود و در صورت تائید برای پرینت ارسال می شود. همچنین می توانید برای اطلاع بیشتر از بهترین تنظیمات برای پرینت سه بعدی این مقاله را مطالعه کنید.

در ساخت ماکت های صنعتی که شکل پیچیده داشته و به ساپورت گذاری زیادی نیاز دارد، ممکن است نیاز به چند تکه کردن مدل باشد، کارشناسان استودیو سه بعدی پس از ثبت سفارش مشاوره ی لازم را در این زمینه به شما خواهند داد. همچنین اگر ابعاد ماکت یا نمونه ی محصول بزرگ تر از ابعاد استاندارد پرینت باشد، میتوان مدل را به صورت چند تکه پرینت گرفت و پس از پرینت متصل کرد.

ساخت انواع ماکت معماری با پرینتر سه بعدی

ساخت مدل ها و ماکت های معماری با استفاده از فناوري پرينت سه بعدی  تبدیل به جایگزین پرطرفداری برای روش های قدیمی تر شده است. با استفاده از پرینت سه بعدی معماران و دانشجویان معماری می توانند پروژه ها و مدل های سه بعدی خود را پس از طراحی در نرم افزار، در سریع ترین زمان ممکن و با بالاترین جزئیات، تبدیل به ماکت معماری کنند. پیشتر از متریال هایی مانند مقوا و چوب، حجمی کلی و فاقد جزییات به عنوان ماکت معماری تهیه می شد که چندان انتظارات معماران را برآورده نمی کرد اما به کمک پرینت سه بعدی، ماکت معماری با حفظ تمامی جزییات در اختیار طراحان و معماران قرار میگیرد.

از مزایای ساخت ماکت معماری با استفاده از پرينت سه بعدي می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- صرفه جویی در وقت و هزینه. زمان و هزینه مورد نیاز برای  یک ماکت پرینت سه بعدی شده با جزییات بالا در مقایسه با روش های دیگر به طور چشمگیری کمتر است.

2- دقت بالا. امکان ساخت مدل های پیچیده و دارای جزییات بالا.

3- تنوع در رنگ و متریال. ساخت ماکت با استفاده از چندین نوع متریال و رنگ مختلف.

4- شخصی سازی و اعمال تغییرات دلخواه در ماکت بدون صرف هزینه اضافی.

فرقی نمیکند این که دانشجوی ترم یک معماری باشید و یا صاحب شرکت مهندسی و طراحی ساختمان با بیست نفر کادر و خدمه، در هر حالت به کمک پرینت سه بعدی سرعت عمل و کیفیت کار خود را افزایش می دهید و در کنار آن هزینه ی بسیار کمتری متحمل خواهید شد. در ادامه، دستور العمل هایی راجع به چگونگی آماده کردن یک مدل معماری برای پرینت سه بعدی به شما ارائه می شود.

توجه داشته باشید که به طور متوسط، زمان مورد نیاز برای پرینت یک ماکت معماری معمولی بین 3 تا 20 ساعت است. بنابراین حداقل دو روز پیش از موعد مد نظر، مدل سه بعدی آماده ی پرینت خود را برای پرینت ارسال کنید.اما چگونه باید یک مدل سه بعدی یا نقشه معماری را تبدیل به مدل مناسب برای پرینت سه بعدی کرد؟ فارغ از این که مدل سه بعدی خود را در چه نرم افزاری طراحی کرده اید، باید آن را به فرمت stl  تبدیل کنید. بسیاری از نرم افزار های طراحی پس از تبدیل مدل به STL به صورت پیشفرض آن را با کیفیت پایین ذخیره می کنند که باید در بخش تنظیمات مربوط این نکته را مد نظر داشته باشید.

حجم کلی و جزییات ماکت

پرینتر سه بعدی تقریبا در چاپ  همه ی حجم های کلی و ساده، مادامی که حجم شما فاقد سوراخ یا سطوح بسیار نازک باشد بدون مشکل عمل می کند. حجم کلی مدل شما باید  solid  بوده و پوسته ای نباشد. در صورت پوسته ای بودن، باید به آن ضخامت داده و آن را تبدیل به یک  shell دارای ضخامت قابل توجه بکنید. (حداقل 1 تا 2 میلیمتر). سعی کنید حجم شما به اصطلاح آب بندی شده و بدون سوراخ یا محفظه باشد. در غیر این صورت، یا سوراخ ها در ماکت شما اعمال شده و یا در پرینت آن مشکلات اساسی ایجاد می کند. درب ها و پنجره ها و محفظه های اینچنینی مادامی که ضخامت کافی در دیواره ها داشته باشند مشکلی ایجاد نمی کنند. سعی کنید برای کاهش هزینه و افزایش کیفیت سطوح حجم خود، تا جای ممکن مدل خود را بدون نیاز به ساختار ساپورت طراحی کنید. برای اطلاع از کاربرد ساختار ساپورت و نکات بیشتر، این مقاله را مطالعه کنید. سعی کنید اگر حجم شما بسته است و طبقات و جزییات داخل ماکت شما دیده نمیشود، تمام جزییات و طبقات را از داخل حجم حذف کنید. ابعاد حجم خود را به طور دقیق تنظیم کنید و سپس خروجی STL بگیرید.

برای اعمال جزییات ماکت نیز، باید به نکاتی توجه داشته باشید، جزییات ماکت شما اجزایی از مدل هستند که دارای پیچیدگی بیشتر و ضخامت و ابعاد کمتر هستند. این جزییات گاهی اوقات برای کاهش هزینه و افزایش کیفیت به صورت جدا پرینت شده و سپس به حجم اصلی چسبانده می شوند. اما در صورت تمایل برای پرینت جزییات بر روی حجم اصلی باید توجه داشت که بهتر است جزییات و حجم اصلی، تماما یک مدل را تشکیل دهند تا از هر گونه خطا در پرینت جلوگیری شود. برای مثال، نرده ها یا فواره ها، مدل های جداگانه نباشند و به مدل اصلی متصل باشند.

جزییاتی مانند دستگیره در، لامپ های خیابان، نیمکت، صندلی، و... به دلیل ضخامت بسیار کمتر نسبت به حجم اصلی، در ماکت های سایز متوسط و کوچک بهتر است که حذف شده و یا جداگانه پرینت شوند. ساختار های پیچیده، نامتقارن، غیر هندسی و دارای منحنی باید ضخامت کافی داشته و پوسته ای نباشند. نمای ساختمان ها باید به طور متناسب با ابعاد ماکت باشند تا در مدل پرینت شده طبیعی جلوه دهد. طاق های مستقل و یا ساختار هایی که دارای ستون های بلند هستند بهتر است از ستون جدا شده و پس از پرینت به ستون ها چسبیده شوند.در صورت تمایل برای استفاده از چند نوع رنگ و جنس در ماکت خود باید اجزاء متعلق به هر رنگ یا جنس را مشخص کرده و جداگانه پرینت بگیرید و پس از پرینت به یک دیگر متصل کنید.

با رعایت این نکات می توانید ماکت معماری خود را با بالاترین کیفیت ممکن بسازید و از نتیجه ی مهارت خود در هنر معماری و مهندسی لذت ببرید. همچنین شما همواره می توانید با کارشناسان استودیو سه بعدی درباره ی چگونگی آماده سازی مدل خود برای پرینت سه بعدی مشورت کزده و از ما کمک بگیرید.