shrinkage در پرینتر سه بعدی

آیا باید جمع شوندگی یا shrinkage در پرینتر سه بعدی را مد نظر داشته و محاسبه نمود؟

شرینکیج (shrinkage)در پرینتر سه بعدی FDM ،این سوالی است که خیلی از طراحان و مراکز خدمات پرینت سه بعدی با این مسئله برخورد داشته اند و دارند ،

اگر قطعه ای طراحی کرده باشید که در محلی دیگر یا در قطعه دیگر بخواهد قرار گیرد حتما به این موضوع برخورد داشته اید که اندازه در نرم افزار طراحی با اندازه ی قطعه چاپ شده توسط پرینتر سه بعدی متفاوت می باشد. ما در این مقاله سعی بر بررسی و چرایی این موضوع داشته ایم .

ولی قبل از پاسخ به این مسئله این پرسش مطرح می شود که آیا انقباض یا shrinkage در پرینتر سه بعدی مشکل بزرگی در خدمات چاپ سه بعدی است؟

اگر اندازه برای ما اهمیت داشته باشد ، جمع شودندگی یا انقباض شرینکیج در پرینت سه بعدی  می تواند به مشکلی بزرگ تبدیل شود. هنگام خنک سازی ، ABS حدود 0.8٪ کوچک می شود ، اما بسته به استفاده و برخی شرایط دیگر ، این میزان بسیار متفاوت است. PLA انقباض کمتری دارد که 0.25٪ و نایلون 1.5٪ است. این بدان معناست که مواد چاپی به اندازه دلخواه نخواهند بود.

یکی از باور های غلطی که در بین مردم وجود دارد این است که نایلون و PLA به هیچ وجه دچار جمع شوندگی و انقباض نمی شوند که این علت استفاده بیشتر مراکز خدمات چاپ سه بعدی از این دو نوع ماده مصرفی پرینتر های سه بعدی است . با این حال ، PLA و نایلون هر دو کوچک می شوند ، اما زیاد نیست. PLA در حدود 0.2٪ کوچک می شود در حالیکه نایلون در حدود 1.5٪ کوچک می شود. این به نوع نایلون یا PLA مورد استفاده بستگی دارد.
خدمات مدلسازی سه بعدی کرج پرینت سه بعدی کرج

shrinkage در پرینتر سه بعدی 2

برای مثال ممکن است که یک قاب گوشی شما چاپ بکنید و بعد از اتمام کار متوجه این موضوع می شوید که قاب کاملا برای گوشی هم اندازه و دقیق نیست . اگر دو قطعه پرینت شده دقیقاً باید در کنار هم منتاژ شوند ، اندازه آنها باید دقیق باشد، با ابعاد مدل سازی سه بعدی امکان پذیر نیست. برخی از افراد با اندازه گیری جمع شدگی شروع می کنند و مدل خود را در اندازه کمی بزرگتر تغییر می دهند. بنابراین ، پس از چاپ مدل ، اندازه آن تا اندازه مورد نظر تغییر می کند.

برخی از افراد با اندازه گیری جمع شدگی و انقباض Shrinkage شروع می کنند و مدل خود را در اندازه کمی بزرگتر تغییر می دهند. بنابراین ، پس از چاپ مدل ، اندازه آن تا اندازه مورد نظر تغییر می کند.

هنگامی که ما قطعه ای را برای چاپ سه بعدی آماده می کنیم باید از قبل ، هنگام طراحی آن قطعه باید انقباض (shrinkage در پرینتر سه بعدی) را در نظر گرفته باشیم ، اما ما باید چطور باید این جمع شوندگی یا انقباض (Shrinkage) را جبران کنیم؟

shrinkage در پرینتر سه بعدی 3

جمع شدگی یا shrinkage در پرینتر سه بعدی ، در مواد در ترموپلاست یک مسئله معمول وعادی است و در طی انتقال از حالت مایع به حالت جامد – پس از چاپ – بوجود می آید. وقتی مواد ABS به طور یکنواخت کوچک شوند ، فقط کمی کوچکتر می شوند.

با این حال ، هنگامی که فقط بخشی از مدل کوچک می شود ، این یک مشکل بزرگ خواهد بود زیرا مدل تاب می یابد. یک مدل تاب خورده از صفحه ساخت چاپگر خم می شود ، ترک می خورد یا تغییر شکل می دهد. عوامل مختلفی در تاب پیدا کردن یک مدل نقش دارند اما خنک کننده (Cooling) نامناسب معمول ترین مشکل است.

  • این اتفاق پس از خنک شدن سریع مواد چاپی یا ناهموار بودن دمای اطراف مدل چاپ رخ می دهد. تهویه هوا در داخل اتاق به احتمال زیاد باعث این مشکل می شود.
  • دلیل احتمالی دیگر قرار دادن چاپگر سه بعدی در نزدیکی پنجره های باز است. این دلیل اصلی است که چرا بیشتر تولیدکنندگان چاپگرهای سه بعدی محصولات خود را برای مقابله با انحراف و انقباض طراحی می کنند.

فیلامنت ABS از نازل چاپگر سه بعدی عبور کرده و تا 80 درجه سانتیگراد خنک می شود. محفظه کاری پرینتر در تمام مراحل چاپ دما را در 80 درجه سانتیگراد حفظ می کند.

پس از پایان چاپ ، پرینتر دما را بیشتر سرد می کند. به این ترتیب ، هر لایه به طور همزمان خنک می شود. وقتی دما به طور یکنواخت در کل فضای ساخت کاهش می یابد ، احتمال تاب خوردگی مواد را از بین می برد.

ABS به دلیل کوچک شدن در دماهای مختلف ، تاب می خورد. این دلیل اصلی است که PLA و نایلون در چاپ سه بعدی به گزینه ای محبوب تبدیل شده اند.

  • قبل از شروع به چاپ ، باید چندین کار انجام دهید تا احتمال تاب برداشتن کاهش یابد. اگر پرینتری که قابلیت تغییر یا سازگار دارید ، به یاد داشته باشید که از نازل MK8 استفاده کنید.MK8 از ماندن پلاستیک به مدت طولانی به شکل ذوب شده جلوگیری می کند زیرا ممکن است تخریب شود. نازل MK8 پلاستیک مشابه نازل های دیگر را در خود نگه می دارد ، اما بیشتر پلاستیک به شکل جامد باقی می ماند. بنابراین ، PLA بندرت تخریب خواهد شد.
shrinkage در پرینتر سه بعدی
  • حتی اگر پرینتر سه بعدی در هنگام چاپ میزان جمع شدن مواد و انقباض (Shrinkage) را در نظر می گیرد . اگر متوجه مشکلی شدید ، باید سعی در جبران آن کنید. از آنجا که چاپ شامل مراحل حرارتی است ، شما باید مدل های مورد نظر خود را با 0.2% برای PLA ،  5% برای نایلون و 0.8% برای ABS مقیاس بندی (scale) کنید.
  • تجزیه و تحلیل هرگونه جمع شدگی را جبران می کند و نتیجه آن دقت ابعادی درصد خواهد بود. دقت ابعاد مربوط به جزئیات مدل نیست و تضمین آن سخت است.

مدیریت کردن و کنترل کردن shrinkage در پرینتر سه بعدی تحت تاثیر علل بسیاری است و انجام این عمل بسیار دشوار می باشد.

انقباض، (Shrinkage) شرینکیج در پرینتر سه بعدی  به دو صورت حجمی یا خطی بروز می یابد. جمع شدگی حجمی از انقباض حرارتی حاصل می شود و بر هر نوع پلیمر و تبلور برای پلیمرهای نیمه بلوری تأثیر می گذارد. این تغییرات حجم را هنگام تغییر مواد از حالت مایع به حالت جامد توصیف می کند. به طور کلی ، پلاستیک ها می توانند حدود 2.5 درصد کوچک شوند و جمع شدن روی همه ابعاد تأثیر می گذارد. برای کاهش احتمال تاب خوردگی ناشی از انقباض ، باید دمای یکنواختی در اطراف چاپگر داشته باشید.

در هنگام چاپ باید مقیاس جمع شدگی را با مقیاس گذاری مدل مورد نظر خود به سمت بالا جبران کنید.شرینکیج در پرینت سه بعدی 2

خدمات پرینت سه بعدی