» پرینتر3بعدی » پرینت سه بعدی ماشین حساب مکانیکی کورتا
پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی ماشین حساب مکانیکی کورتا

مارکوس وو، همیشه به دنبال ساختن چالشی ترین وسایل است. او تجربه یکساله کار با پرینتر سه بعدی را دارد. وی به همراه برادرش «پیتر» تصمیم گرفت یکی از شگفت انگیزترین وسایل ریاضی تاریخ بشر را بوسیله چاپگر سه بعدی بسازد؛ نسخه ای چندعملکردی از ماشین حساب مکانیکی کورتا.

شاید تعجب کنید که اصلا ماشین حساب کورتا چیست؟ ماشین حساب جیبی کورتا (با عملکردی شبیه چورتکه خودمان) به شکل استوانه بود که می توانست همه نوع حسابی را به صورت فیزیکی و با دقتی حیرت‌انگیز محاسبه کند. مخترعش «کورتز هرتزاشتارک» این وسیله عجیب را در اردوگاه مرگ بوخن‌والت که تحت نظارت شدید «اس اس» بود، تکمیل کرد.

ویژگیهای شگفت انگیز ماشین حساب کورتا:

  • کاملا مکانیکی، بدون هیچگونه باطری یا وسیله الکتریکی
  • موثرترین وسیله حسابرسی جهان (دهه سی و چهل قرن بیستم) قبل از ورود ماشین حساب های دیجیتالی
  • ترکیب زیبایی، هنر مهندسی و پیچیدگی فنی

بنابراین پرینت سه بعدی چنین وسیله محاسبه گر پیچیده ای که مملو از چرخ دنده و هندلهای مکانیکی است و قرار است کارکرد درستی هم داشته باشد، واقعا سخت است. برای اینکه یک ماشین حساب کورتا به درستی معادلات ریاضی را حل کند باید تمامی قطعات بهم پیوسته یا مستقلش به درستی طراحی و اسمبل شود.

پرینت سه بعدی
یک ماشین حساب مکانیکی کورتس گرانقیمت دهه سی قرن بیستم

مارکوس و پیتر از چند نرم افزار ساخت سه بعدی برای طراحی قطعات کوچک و بزرگ ماشین حساب استفاده کردند. او پس از آن برای هر جزء دستگاه، ترکیب صحیح را پیدا کرد تا مطمئن شود که قطعات پس از پرینت سه بعدی و اسمبل واقعا کار خواهند کرد.

پرینتر سه بعدی برای حل چالش ماشین حساب کورتا

مارکوس در حین پرینت سه بعدی قطعات با چالشهای زیادی مواجه شد. او میگوید:

فهمیدم که ماشین حساب کورتا عملا برای پرینتر سه بعدی ساخته نشده است! فرم طراحی قطعات کوچک بود و با روند ساختی خاص از دوره ای خاص بود که با عملکرد چاپگرهای سه بعدی کمی مغایرت داشت. با این حال راه حلهای جالبی را پیدا کردم که این مشکلات جزیی را مرتفع کرد.

 

 

مارکوس مجبور بود ضریب infill را کم در نظر بگیرد که این امر امکان شکسته شدن قطعات ماشین حساب را حین کار افزایش میداد. او چندین بار با شکسته شفت اصلی دستگاه حین نمونه سازی مواجه شد، پس تصمیم گرفت با بازطراحی دقیق، ارتفاع لایه گذاری متنوعی را با توجه به میزان فشار در هر قسمت قطعه تعیین کند. بدین وسیله شفت اصلی دیگر نشکست، زیرا ارتفاع لایه ها در هر قسمت مناسب بود و تراکم داخلی مقاومت خوبی داشت.
چاپگر سه بعدی
پرینت سه بعدی قطعات ماشین حساب مکانیکی کورتس

مشکل دیگر مارکوس در شکل خاص قطعات بود که بخشهای زیادی حالت آویزان داشتند و با تنظیمات پیش فرض نرم افزارها امکان ساپورت گذاری وجود نداشت. او با دقت برای هر قطعه ساپورت مناسب را طراحی و به بخشهای لازم اضافه کرد، طبیعتا در برخی بخشها نیاز به تراکم بسیار بالای بافت ساپورت داشت که دستی همه را تخمین زده و به نرم افزار وارد کرد.

مارکوس در طول پرینت سه بعدی دقت کرد که هیچگونه اکسترود اضافه فیلامنت رخ ندهد چون باعث ایجاد اصطحکاک بین قطعات بهم پیوسته میشد.

چالش دیگر مارکوس در شرایط  Raft (لایه اول پرینت) برای شفت اصلی، مهره ها و ساپورتهای ماشین حساب بود. اینجا نیز مجبور شد لایه های شفت را با دستکاری تنظیمات نرم افزار این قسمتها را طوری محدود کند که نازکتر چاپ شده و جداسازی راحتی داشته باشند تا هیچ ردپایی از raft روی قطعات باقی نماند.

مارکوس همه این چالشها را یکی پس از دیگری با خلاقیت خودش حل کرد. در آخر قطعات به خوبی چاپ سه بعدی شده و اسمبل گردید. حالا ماشین حساب مکانیکی مارکوس قادر است محاسبات ساده را به خوبی انجام دهد.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Enter Captcha Here : *

Reload Image