اصول اولیه طراحی برای پرینت سه بعدی

اصول اولیه طراحی برای پرینت سه بعدی

طراحی برای پرینت سه بعدی (DfAM) با طراحی برای مشاهده در مانیتور یا بازی‌های کامپیوتری تفاوت بنیادی دارد. در اینجا شما با محدودیت‌های دنیای فیزیکی مانند جاذبه، استحکام مواد و دقت مکانیکی دستگاه روبرو هستید. برای اینکه مدل شما با موفقیت چاپ شود و از هم نپاشد، رعایت اصول زیر حیاتی است.

۱. رعایت زاویه اورهنگ (Overhangs) و قانون ۴۵ درجه

پرینترهای سه بعدی (به‌ویژه مدل‌های FDM) نمی‌توانند روی “هوا” چاپ کنند. هر لایه جدید باید روی لایه قبلی یا یک ساختار حمایتی (Support) قرار بگیرد.

  • قانون ۴۵ درجه: اکثر پرینترها می‌توانند زوایای تا ۴۵ درجه را بدون نیاز به ساپورت چاپ کنند. اگر زاویه طراحی شما نسبت به خط عمود بیشتر از ۴۵ درجه باشد، لایه‌ها دچار ریزش می‌شوند.

۲. ضخامت دیواره‌ها (Wall Thickness)

یکی از رایج‌ترین اشتباهات، طراحی دیواره‌های بیش از حد نازک است.

  • اگر ضخامت دیواره از قطر نازل پرینتر شما (معمولاً 0.4 میلی‌متر) کمتر باشد، پرینتر آن را نادیده می‌گیرد و چاپ نمی‌کند.

  • پیشنهاد: همیشه ضخامت دیواره‌ها را حداقل ۲ تا ۳ برابر قطر نازل در نظر بگیرید (مثلاً ۱.۲ میلی‌متر) تا قطعه استحکام کافی داشته باشد.

۳. در نظر گرفتن تلرانس (Tolerance) برای قطعات متحرک

اگر قصد دارید دو قطعه را طراحی کنید که داخل هم بروند (مثل پیچ و مهره یا مفصل)، نمی‌توانید ابعاد آن‌ها را دقیقاً برابر بگیرید. به دلیل انبساط مواد و دقت دستگاه، نیاز به فاصله ایمنی دارید.

  • تلرانس استاندارد: معمولاً در نظر گرفتن یک فاصله ۰.۲ تا ۰.۵ میلی‌متری بین دو قطعه، اجازه می‌دهد که آن‌ها به راحتی روی هم حرکت کنند یا جا بیفتند.

۴. جهت‌دهی مدل (Model Orientation)

جهتی که مدل را روی صفحه چاپ قرار می‌دهید، مستقیماً بر استحکام و کیفیت سطح اثر می‌گذارد.

  • استحکام لایه‌ای: به یاد داشته باشید که قطعات در راستای لایه‌ها ضعیف‌تر هستند. اگر قطعه‌ای تحت فشار است، آن را طوری طراحی و چاپ کنید که فشار عمود بر لایه‌ها نباشد.

  • سطح تماس: سعی کنید بیشترین سطح مقطع ممکن را روی صفحه چاپ (Bed) قرار دهید تا قطعه حین کار کنده نشود.

۵. اجتناب از گوشه‌های تیز (Warping Prevention)

پلاستیک‌ها هنگام سرد شدن منقبض می‌شوند. گوشه‌های تیز در مدل‌های بزرگ مستعد پدیده “تاب‌برداشتگی” یا Warping هستند، جایی که لبه‌های قطعه از صفحه چاپ جدا شده و به سمت بالا خم می‌شوند.

  • راهکار: استفاده از گرد کردن لبه‌ها (Fillet) در پایه‌ی قطعه به جای گوشه‌های ۹۰ درجه، به چسبندگی بهتر و توزیع تنش کمک می‌کند.

اصول اولیه طراحی برای پرینت سه بعدی

۶. طراحی حفره‌ها و سوراخ‌ها

سوراخ‌های افقی در پرینت سه بعدی معمولاً کمی کوچک‌تر از فایل دیجیتال چاپ می‌شوند و سقف آن‌ها ممکن است کمی دفرمه شود.

  • نکته حرفه‌ای: اگر سوراخ شما عملکرد فنی دقیقی دارد، بهتر است آن را کمی کوچک‌تر طراحی کرده و پس از چاپ با دریل به اندازه دقیق برسانید، یا سقف سوراخ را به صورت “اشکی” (Teardrop) طراحی کنید تا نیاز به ساپورت نداشته باشد.

چک‌لیست نهایی قبل از خروجی گرفتن

ردیف مورد بررسی وضعیت
۱ آیا زوایای تند بالای ۴۵ درجه ساپورت دارند؟ 🔳
۲ آیا ضخامت دیواره‌ها برای تحمل وزن قطعه کافی است؟ 🔳
۳ آیا بین قطعات متصل‌شونده فاصله (تلرانس) لحاظ شده؟ 🔳
۴ آیا مدل دارای یک سطح صاف برای نشستن روی کف است؟ 🔳

 

مقایسه پرینت سه بعدی با روش‌های تولید سنتی

سرعت چاپ در پرینترهای سه بعدی: فاکتور حیاتی در دنیای ساخت افزایشی

محدودیت در اندازه قطعه در پرینترهای سه بعدی

کاهش هزینه‌ها با پرینترهای سه بعدی

هزینه تولید در پرینترهای سه بعدی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *