آموزش پرینت سه بعدی چند قطعه در یکبار فرآیند چاپ

علاقمند هستید تا نحوه صحیح چاپ همزمان چندین مدل سه بعدی را در  یک بستر پرینتر سه بعدی با نرم افزار simplify3D یاد بگیرید؟ معمولا اغلب کاربران،‌ در هر بار کار چاپگر، یک قطعه را پرینت می گیرند، این امر برای کسانی که خدمات پرینت سه بعدی ارائه میدهند اصلا مناسب نیست. محدودیت دستگاه و زمان تحول پروژه شما را مجاب میکند با هر ترفندی که شده، زمان پرینت را کاهش دهید.

در این مقاله ترفند تکمیل همزمان چندین قطعه متفاوت را در یک مرحله کارکرد چاپگر سه بعدی توضیح دهیم و در آخر نکات مهم این روش با توجه به ساختار نازلها برای دو متد جدید نرم افزار سیمپلیفای شرح داده میشوند.

مزیت این روشها کاهش روند setup برای هر قطعه، کاهش زمان چاپ و مراحل پس از چاپ است. یک مثال میزنیم تا موضوع را بهتر درک کنید: فرض کنید در حالت معمول باید ۳۲ قطعه مهره شطرنج جداگانه و پشت سر هم در نرم افزار تنظیم کرده و در طول شب، چاپ سه بعدی نمایید و سپس روی هر کدام هم تا صبح عملیات پولیشکاری را تکمیل کنید؛ زمانی طولانی و روند فرسایشی کار شما را خسته میکند.

نرم افزار اسلایسینگ سیمپلیفای نسخه ۴ طیف وسیعی از امکانات را برای شما به ارمغان آورده است؛ یکی از این موارد تکنیک Multi-Part Printing می باشد. در این نرم افزار سه روش print job وجود دارد:

• Single Process Printing Mode
• Multiple Process, Continuous Printing Mode
• Multiple Process, Sequential Printing Mode

تعداد process نشانگر تعداد چاپ هر قطعه با فیلامنت در حالت مداوم می باشد. پس در پرینت سه بعدی چند تایی، دو نوع متد تکمیل دارید:

فرض کنید مهره های شاه و وزیر با تنظیمات پرینت متفاوت را دارید، حالت Continuous امکان ایجاد setup جداگانه و تکمیل همزمان آنها در هر بار حرکت محورهای پرینتر را به شما اعطا میکند. حالت Sequential بدین معنی است که هر شاه و وزیر در روندی تقریبا جداگانه ولی  پشت سر هم در پرینتر سه بعدی تکمیل میشوند.

این متدهای چاپ، یکی از برتریهای نرم افزار Simplify3D نسخه ۴ است که خیلی برای شما سودمند خواهد بود.

۱- متد Single Process Printing Mode در پرینت سه بعدی

اولین تکنیکی که توضیح میدهیم، حالت تک فرآیندی است که آسانترین روش چاپ بوده و اغلب کاربران با آن آشنایی کامل دارند؛ حالت single process برای قطعاتی به کار میرود که تنظیمات کاملا یکسانی دارند، فرضا ۴ قطعه لوگوی همسان را نزدیک یکدیگر در بستر پرینتر سه بعدی قرار میدهید (نزدیک بودن قطعات هم شکل باعث کاهش خطای جریان فیلامنت میشود).

برای تست این روش: ابتدا فایل سه بعدی بلوک لوگو را دانلود نمایید. مدل را در نرم افزار با زدن دکمه import بارگذاری نمایید. برای تغییر نام مدل میتوانید روی آن دابل کلیک کنید. اکنون برای ساخت کپی از مدل فعلی، مسیر زیر را بروید:

در منوی بالا، گزینه Edit و سپس Duplicate Model را انتخاب کنید؛ سه کپی بسازید و در فاصله ۲ تا ۳ میلیمتر از هم چینش دهید. اکنون یک FFF Process جدید بسازید و تنظیمات اسلایسینگ را برای بلوک لوگوها اعمال کنید (Edit Process Setting): پیشنهاد میشود کیفیت روی حالت medium و با infill 60 درصد باشد.

بیشتر بخوانید: لایه Skirt و Brim پرینت سه بعدی چیست؟

در آخر باید هر چهار مدل Select All شوند و سپس Prepare to Print را بزنید، اینجا شبیه سازی کامل چاپ قابل مشاهده است. آنرا به دقت بررسی کنید؛ میبینید که اکسترودر در هر حرکت، هر چهار مدل را همزمان تکمیل میکند. در واقع پردازشگر چاپگر به اکسترودر دستور میدهد تا هر section چهار بلوک لوگو را پرینت کند. این روند اصطلاحا back and forth زیادی را ایجاد میکند؛ برای همین در پاراگراف قبلی گفتیم که مدلها کاملا به هم نزدیک باشند تا روند چاپ با خطا مواجه نشود.

۲- متد Multiple Process, Continuous Printing Mode پرینت سه بعدی

حالا به تکنیک دوم از سه mode چاپ نرم افزار simplify3d می پردازیم. در اینجا به مدل سه بعدی مهره های شطرنج برمیگردیم تا تنظیمات پیشرفته تری را به شما آموزش دهیم. پس این دو مدل سه بعدی را دانلود کرده و در نرم افزار ایمپورت کنید.

همانطور که مشاهده می شود، مدل سرباز، مجموعه ای از حجمهای کروی ساده است. در مقابل، مدل سه بعدی مهره اسب، طرحی پیچیده از چشم، یال، گوشها، دندانها، بر جستگی و فرورفتگی پیکره میباشد. اگر دقت کنید چانه این مدل، مستعد خطای overhang نیز هست.

بنابراین وقتی تمایل دارید هر دو مدل در یکبار کار پرینتر تکمیل شوند، عاقلانه است که از تنظیمات slice متفاوتی را در نظر بگیرید. بدین ترتیب بهترین کیفیت در زمان کمتری امکان پذیر میشود.

در بخش قبلی راجع به گزینه Select Model برای تعریف FFF Process توضیح دادیم. برای این دو مدل فعلی نیز نیاز دارید دو FFF Process تعریف کرده و Edit Process Setting با بهترین حالت، جداگانه برای هر پراسس ایجاد شود. بهتر است اول با مدل ساده سرباز شروع کنیم:

در باکس پایین سمت چپ، دکمه Add را بزنید تا Process جدیدی با نامی مشابه مدل بسازید.

مراحل Edit Process Setting را برای مدل سرباز:

• ۳ mm layer heights
• ۳ outline perimeters
• ۳ % infill

با تنظیمات فوق، زمان چاپ مدل مهره سرباز که حجم کروی نسبتا ساده ای دارد، کاهش می یابد. پیشنهاد میشود برای بررسی درستی چاپ، این پراسس را انتخاب و print preview کنید. وقتی همه چیز درست بود، به صفحه Process برگردید.

دوباره دکمه Add در باکس process را زده و برای مدل مهره شطرنج طرح اسب، نامی مناسب وارد کنید (نامگذاری مشابه با مدل به شما کمک میکند تا بعدا پراسسها را اشتباهی انتخاب نکنید).

نکته: هنگام ایجاد پراسس برای هر مدل، حتما با گزینه select model، مطمئن شوید که فقط همان شی مورد نظر انتخاب شده است.

با توجه به طرح پیچیده این پیکره، تنظیمات متفاوتی را باید اعمال کنید:

• فعال کردن support material برای بخش مختلف مخصوصا چانه اسب
• بهبود کیفیت چاپ با فعالسازی ۰٫۱۵mm layer heights
• ۴۰% infill برای پشتیبانی از ساپورتهای ایجاد شده در سطح کار

تنظیمات فوق را save کنید. حالا تنها مورد باقیمانده، گزینه Prepare to print و انتخاب هر دو process و فعالسازی حالت Continuous Printing layer by layer است.

نکته: در بخش پایانی مقاله درباره نحوه چینش مناسب دو متد آخر با توجه به ساختار نازل پرینتر سه بعدی توضیح می دهیم.

۳- متد Multiple Process, Sequential Printing Mode چاپگر سه بعدی

آخرین تکنیک چاپی که در نرم افزار سیمپلیفای نسخه ۴ توضیح میدهیم، روش پرینت چندتایی پشت سرهم است. این حالت کمک شایانی به یک پرینت پایدار و باکیفیت میکند. چون در تکنیک Sequential اکسترودر، چندین لایه از یک مدل را زده و سپس به سراغ مدل دیگر میرود، باید تنظیمات متناسب با این روش، دوباره ایجاد شوند (فرضا ابتدا ۳۰ لایه سرباز تکمیل شده و سپس لایه های مدل اسب تکمیل میشود و بالعکس.

هدف از این کار، کاهش حرکات شدید اکسترودر بین مدلها حین چاپ میباشد که کیفیت سطح بسیار بهتری برای مدل باقی می گذارد.

همچنین به علت اینکه هر بخش جداگانه تکمیل میگردد، احتمال خطای چاپ کاهش یافته و در صورتی که یک بخش خراب شود، کل فرآیند چاپ مختل نخواهد شد.

عکس زیر تفاوت دو حالت پرینت Continuous (چپ) و Sequential (راست) را نشان میدهد. همانطور که مشاهده میکنید در سمت چپ حرکات نازل شدید است در حالی که سمت راست، اکسترودر کمتر تحت فشار قرار می گیرد؛ مسلما حرکت روانتر اکسترودر در کیفیت چاپ تاثیر بالایی میگذارد.

نکات مهم سازگاری سخت افزار پرینتر سه بعدی با متدهای Multi Printings

حالا که هر سه روش چاپ همزمان مدل در چاپگر سه بعدی را فرا گرفته اید، باید پلتفرم اکسترودر پرینتر را به دقت بررسی کرده تا بهترین حالت چینش مدلها کنار هم را پیدا نمایید. نازلی که ساختار مناسب با چینش قطعات در بستر را نداشته باشد، حین کار با متد چاپ چندگانه به مدل ساخته شده قبلی برخورد میکند.

 

عکس بالا را برای درک بهتر شما آورده ایم؛ اغلب پرینترها ساختار اکسترودری مشابه عکس فوق دارند. برخی ممکن است دارای موارد اضافه ای مثل فن یا فریم کمکی باشند که مسلما clearance و درستی چاپ کمی با multiprinting نرم افزار simplify3D نسخه ۴ ایجاد می کنند (البته اگر ما شرایط چینش بهینه را فراهم نکنیم).

در عکس بالا خطوط نارنجی نمایانگر قطعه در حال چاپ با متد  Sequential (پشت سر هم) می باشد؛ پس فاصله قرارگیری قطعات نسبت به هم و نازل، فاکتور بسیار مهمی در موفقیت فرآیند چاپ خواهد بود. فرضا ردیف پایین عکس را نگاه کنید، خطای پرینت قطعی است، زیرا با توجه به ساختار نازل، فضای کافی برای کار وجود ندارد (در اینجا اگر فاصله دو قطعه از هم بیشتر باشد، مشکلی وجود نخواهد داشت).

بگذارید یک تصویر از مدلهای واقعی چاپ شده با پرینتر سه بعدی میکربات رپلیکیتور در دو حالت فوق را توضیح دهیم تا موضوع بهتر درک شود؛ در تصویر به اکسترودر دقت کنید، ساختار بیرونی فن خنک کننده در سمت راست نازل قرار گرفته است؛ بنابراین وقتی حالت Sequential فعال شود و دو قطعه نزدیک به هم (side by side) باشند اصطلاحا clearance خوبی در قطعات نخواهید داشت (ردیف بالای عکس).

راه حل چیست؟ خیلی ساده است؛ فاصله دو قطعه را از هم بیشتر کنید تا حرکت محورها موجب برخورد فن نازل به قطعه نشود. در این حالت، clearance نیز بهبود می یابد.

نکته:‌ با این راهکار قادر هستید با هر مدل چاپگر سه بعدی بدون نگرانی از ساختار نازلها، چند قطعه را در حالت Sequential یا Continuous تکمیل کنید.

***