على الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تنتج نماذج مفصلة جدًا تبدو متطابقة تقريبًا مع صورة CAD ، إلا أن دقة الأبعاد والتسامح ليسا متطابقين تمامًا. هذا شيء يسمى الانكماش ، والذي يحدث في المطبوعات ثلاثية الأبعاد التي ربما لا تلاحظها حتى.

فكرت في مقدار الانكماش الذي يحدث في المطبوعات ثلاثية الأبعاد ، وهو سؤال مثالي لأولئك الذين يرغبون في إنشاء كائنات وظيفية تتطلب تحملاً صارمًا ، لذلك قررت اكتشافها ومشاركتها معكم يا رفاق.

في هذه المقالة ، سنغطي ما هو الانكماش ، وكم من المحتمل أن تتقلص مطبوعاتك ثلاثية الأبعاد ، وبعض الانكماش الجيد تعويض الاستخدام.

ما هو الانكماش في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

الانكماش في الطباعة ثلاثية الأبعاد هو تقليل حجم النموذج النهائي بسبب تغيرات درجة الحرارة من اللدائن الحرارية المنصهرة ، إلى طبقات المواد المبثوقة المبردة.

أثناء الطباعة ، يذوب الطارد خيوط الطباعة لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد ، وتتوسع المادة أثناء هذه العملية. بعد أن تبدأ الطبقات في البرودة مباشرة بعد البثق ، يؤدي ذلك إلى زيادة كثافة المادة ، مع تقليل حجمها.

لن يدرك معظم الناس أن هذا يحدث حتى يكون لديهم نموذج يتطلب المزيد دقة الأبعاد.

لا يمثل الانكماش مشكلة عند طباعة النماذج الجمالية مثل الأعمال الفنية والمزهريات والألعاب. عندما نبدأ في الانتقال إلى الأشياء التي لديها تفاوتات شديدة مثل aحالة الهاتف أو ربط الكائنات معًا ، سيصبح الانكماش مشكلة يجب حلها.

يحدث في كل عملية طباعة ثلاثية الأبعاد تقريبًا بسبب الاختلافات في درجة الحرارة المعنية. لكن معدل حدوث ذلك يختلف باختلاف بعض العوامل.

هذه العوامل هي المواد المستخدمة ودرجة الحرارة وتكنولوجيا الطباعة ووقت المعالجة لمطبوعات الراتنج.

من بين كل هذه العوامل العوامل ، ربما يكون العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على الانكماش هو المادة المستخدمة.

سيكون لنوع المادة المستخدمة تأثير على مقدار تقلص النموذج.

درجة حرارة الطباعة وسرعات التبريد هي أيضًا عوامل مهمة. يمكن أن يحدث الانكماش إذا تمت طباعة النموذج في درجة حرارة عالية أو تم تبريده بسرعة كبيرة ، مما يعني أن المواد البلاستيكية ذات درجة الحرارة المرتفعة تكون أكثر عرضة للتقلص. تفسد الطباعة تمامًا. لقد عانى معظمنا من هذا الالتواء ، سواء كان ناتجًا عن مسودات أو مجرد غرفة باردة حقًا.

هناك شيء ساعدني في الالتواء الذي قمت بتطبيقه مؤخرًا وهو استخدام حصيرة HAWKUNG للعزل الحراري للسرير تحت Ender 3. ليس إنها تساعد فقط في الالتواء ، كما أنها تسرع أوقات التسخين وتحافظ على درجة حرارة السرير أكثر اتساقًا.

أخيرًا ، يحدد نوع تقنية الطباعة المستخدمة أيضًا مدى الانكماش وجدت في النموذج. تقنيات أرخصمثل FDM عادة لا يمكن استخدامها لصنع أجزاء عالية الجودة مع تفاوتات صارمة.

تقنيات SLS والنفث المعدني تبرر سعرها المرتفع من خلال إنتاج نماذج دقيقة.

لحسن الحظ ، هناك العديد من الطرق لحساب الانكماش ، مما يسمح لنا بإنتاج أجزاء دقيقة الأبعاد دون الكثير من المتاعب ، على الرغم من أنك بحاجة إلى معرفة التقنيات الصحيحة.

كم تفعل ABS و PLA & amp؛ هل تتقلص مطبوعات PETG؟

كما ذكرنا سابقًا ، يعتمد معدل الانكماش بشكل كبير على نوع المادة المستخدمة. إنها تختلف من مادة إلى أخرى. دعونا نلقي نظرة على ثلاثة من أكثر مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد استخدامًا وكيف تصمد أمام الانكماش:

PLA

PLA عبارة عن مادة عضوية قابلة للتحلل الحيوي تُستخدم أيضًا في طابعات FDM. إنها واحدة من أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد لأنها سهلة الطباعة وغير سامة أيضًا.

PLA يعاني من انكماش بسيط ، ومعدلات انكماش في السمع تتراوح بين 0.2٪ ، حتى 3٪ نظرًا لأنه لدن حراري بدرجة حرارة منخفضة.

لا تحتاج خيوط PLA إلى درجات حرارة عالية ليتم بثقها ، ودرجة حرارة الطباعة حوالي 190 درجة مئوية ، وهي أقل من درجة حرارة ABS.

يمكن أيضًا تقليل الانكماش في PLA عن طريق الطباعة في بيئة مغلقة أو ببساطة توسيع نطاق النموذج للتعويض عن الانكماش.

يعمل هذا لأنه يقلل من تلك التغيرات السريعة في درجة الحرارة ، ويقلل من الضغط المادي علىنموذج.

أعتقد أن معدلات الانكماش هذه تعتمد على العلامة التجارية وعملية التصنيع ، وحتى لون الخيوط نفسها. وجد بعض الناس أن الألوان الداكنة تميل إلى الانكماش أكثر من الألوان الفاتحة.

ABS

ABS هي مادة طباعة قائمة على البترول تستخدم في طابعات FDM. يتم استخدامه على نطاق واسع بسبب قوته العالية ومقاومته للحرارة وتعدد استخداماته. يمكن العثور عليها في أي شيء من حافظات الهاتف إلى Legos.

ABS لديها معدل انكماش مرتفع حقًا ، لذلك إذا كنت بحاجة إلى مطبوعات ثلاثية الأبعاد دقيقة الأبعاد ، فسأحاول تجنب استخدامها. لقد رأيت أشخاصًا يعلقون على معدلات الانكماش في أي مكان من 0.8٪ ، حتى 8٪.

أنا متأكد من أن هذه حالات قصوى ، وستكون قادرًا على تقليل ذلك بالإعداد الصحيح ، ولكنه عرض جيد لتوضيح مدى سوء الانكماش.

تتمثل إحدى الطرق الرئيسية لتقليل الانكماش في الطباعة عند درجات حرارة السرير الساخنة المناسبة.

استخدام معايرة صحيحة. تساعد الطبقة المسخنة في التصاق الطبقة الأولى وتساعد أيضًا على منع الطبقة السفلية من التبريد بشكل أسرع بكثير من بقية الطباعة لتجنب الالتواء.

هناك نصيحة أخرى لتقليل الانكماش وهي الطباعة في حجرة مغلقة. يؤدي ذلك إلى عزل الطباعة ثلاثية الأبعاد عن التيارات الهوائية الخارجية مما يضمن عدم تبريدها بشكل غير متساو.

تحافظ الغرفة المغلقة على الطباعة عند درجة حرارة ثابتة بالقرب من البلاستيك حتى اكتمال الطباعة ، ويمكن أن تبرد جميع الأقسامبنفس المعدل.

العلبة الرائعة التي استخدمها الآلاف من الناس واستمتعوا بها هي Creality Fireproof & amp؛ حاوية الغبار من أمازون. إنه يحافظ على بيئة درجة حرارة ثابتة ويسهل تركيبه وأمبير. الحفاظ على.

علاوة على ذلك ، فإنه يوفر المزيد من الأمان من حيث الحرائق ، ويقلل من انبعاثات الصوت ، ويحمي من تراكم الغبار.

PETG

PETG هي مادة طباعة ثلاثية الأبعاد أخرى مستخدمة على نطاق واسع بسبب خصائصها الهائلة. فهو يجمع بين القوة الهيكلية والمتانة لـ ABS مع سهولة الطباعة وعدم سمية PLA.

وهذا يجعلها مناسبة للاستخدام في العديد من التطبيقات التي تتطلب قوة عالية وسلامة المواد

عند 0.8٪ ، تمتلك خيوط PETG أقل معدل انكماش. النماذج ثلاثية الأبعاد المصنوعة باستخدام PETG مستقرة نسبيًا من حيث الأبعاد عند مقارنتها بالآخرين. وهذا يجعلها مثالية لعمل المطبوعات الوظيفية التي يجب أن تتوافق مع التفاوتات الصارمة إلى حد ما.

لتعويض أو تقليل الانكماش في مطبوعات PETG ، يمكن زيادة حجم النموذج بنسبة 0.8٪ قبل الطباعة.

كيفية الحصول على تعويض الانكماش الصحيح في الطباعة ثلاثية الأبعاد

كما رأينا أعلاه ، يمكن تقليل الانكماش بعدة طرق. ولكن تظل الحقيقة أنه بغض النظر عن مقدار ما تم إنجازه ، لا يمكن القضاء على الانكماش. هذا هو السبب في أن الممارسة الجيدة لمحاولة حساب الانكماش عند تحضير النموذج للطباعة.

الحصول على الحقيساعد تعويض الانكماش في حساب حجم التخفيض في النماذج. تأتي بعض برامج الطباعة مع إعدادات مسبقة تقوم بذلك تلقائيًا نيابة عنك ، ولكن في معظم الأحيان ، يجب أن يتم ذلك يدويًا.

يعتمد حساب نوع تعويض الانكماش الذي سيتم تطبيقه على ثلاثة أشياء ، المادة المستخدمة ودرجة حرارة الطباعة وهندسة النموذج.

كل هذه العوامل مجتمعة ستعطي فكرة عن مقدار انكماش الطباعة المتوقع وكيفية تعويض ذلك.

الحصول على يمكن أن يكون الانكماش الصحيح أيضًا عملية تكرارية ، تُعرف باسم التجربة والخطأ البسيط. قد يختلف معدل الانكماش عبر العلامات التجارية المختلفة لنفس النوع من المواد.

لذلك ، فإن الطريقة الرائعة لقياس الانكماش وتحديده هي طباعة نموذج اختبار أولاً وقياس الانكماش. يمكن بعد ذلك استخدام البيانات التي تحصل عليها لإنشاء تعويض معدل انكماش صوتي رياضيًا.

من الطرق الرائعة لقياس الانكماش استخدام كائن حساب الانكماش هذا من Thingiverse. وصفه أحد المستخدمين بأنه "أحد أفضل أدوات المعايرة العامة المتوفرة". يشارك العديد من المستخدمين الآخرين شكرهم مع صانع نموذج CAD هذا.

الخطوات كما يلي:

• اطبع جزء الاختبار باستخدام الفتيل الذي تختاره ، وإعدادات التقطيع التي تنويها لاستخدام.
• قم بالقياس والإدخال في جدول البيانات (أنا مشتركعلى //docs.google.com/spreadsheets/d/14Nqzy8B2T4-O4q95d4unt6nQt4gQbnZm_qMQ-7PzV_I/edit؟usp=sharing).
• تحديث إعدادات القطاعة

تريد استخدام Google ورقة وعمل نسخة جديدة يمكنك تحريرها بنفسك من جديد. ستجد التعليمات على صفحة Thingiverse لمزيد من التفاصيل.

إذا كنت تريد تعويضًا دقيقًا حقًا ، فيمكنك فعلاً تشغيل التكرار مرتين ، لكن المُصمم يقول إن تكرارًا واحدًا فقط كان كافياً للحصول عليها داخل تسامح 100 ميكرون (0.01 مم) على جزء 150 مم.

قال أحد المستخدمين إنه ببساطة يقيس نماذجه إلى 101٪ ، وهو يعمل بشكل جيد بالنسبة له. هذه طريقة بسيطة حقًا للنظر إلى الأشياء ، ولكنها يمكن أن تكون ناجحة للحصول على نتائج سريعة.

يمكنك أيضًا الاستفادة من الإعداد المسمى التوسع الأفقي الذي يضبط حجم المطبوعات ثلاثية الأبعاد في X / Y البعد ، للتعويض عن التغييرات في الحجم حيث يبرد النموذج ويتقلص.

إذا كنت تقوم بإنشاء النماذج بنفسك ، فيمكنك ضبط التفاوتات في النموذج نفسه ، ومع المزيد من الممارسة ، ستبدأ في أن تكون قادر على تخمين التفاوتات الصحيحة لكل تصميم خاص بك.