محدودیت های ابعادی و هندسی قطعه
تعداد بازدید: 2251
تاریخ ایجاد: ۱۳۹۹/۰۴/۲۱
نویسنده: مهدی علیزاده
6 دقیقه
65%
این ها سوالات مهم همه ی کاربران پرینت سه بعدی می باشند:
- بزرگترین اندازه قابل ساخت با پرینتر سه بعدی چقدر است؟
- حداقل ضخامت دیواره برای ساخت با پرینتر سه بعدی چقدر باید باشد؟
- ضد آب بودن مدل یا بسته بودن حجم یعنی چه؟
- سطوح منحنی چه تاثیری روی کیفیت قطعه پرینت سه بعدی شده نهایی دارد؟
اندازه قابل ساخت با پرینتر سه بعدی
به طور کلی محدودیت خاصی در بزرگی مدل های مختلف برای ساخت توسط دستگاه پرینتر سه بعدی وجود ندارد و تقریبا هر قطعه ای و به هر میزان بزرگی را می توان با این روش تولید نمود.
یک راه برای ساخت قطعات بسیار بزرگ، تقسیم مدل سه بعدی به چند قطعه و متصل کردن آنها به یکدیگر پس از ساخت هر بخش است.
البته نکته قابل توجه در بزرگی ابعاد مدل نیست، بلکه دقیقا برعکس، که میزان حداقل ابعاد و جزئیات در قطعه ها اهمیت دارد، که توسط دستگاه پرینتر سه بعدی قابل ساخت باشد و حتما باید در هنگام طراحی مدل خود به این محدودیت های ابعادی توجه داشته باشیم. در ادامه با تعدادی از آنها و راهنمایی های انتخاب مناسبشان آشنا خواهید شد.
یک راه برای ساخت قطعات بسیار بزرگ، تقسیم مدل سه بعدی به چند قطعه و متصل کردن آنها به یکدیگر پس از ساخت هر بخش است.
البته نکته قابل توجه در بزرگی ابعاد مدل نیست، بلکه دقیقا برعکس، که میزان حداقل ابعاد و جزئیات در قطعه ها اهمیت دارد، که توسط دستگاه پرینتر سه بعدی قابل ساخت باشد و حتما باید در هنگام طراحی مدل خود به این محدودیت های ابعادی توجه داشته باشیم. در ادامه با تعدادی از آنها و راهنمایی های انتخاب مناسبشان آشنا خواهید شد.
حداقل ضخامت دیواره
در بسیاری مواقع معماران یا طراحان بازی ضخامت بخش هایی از مدل های سه بعدی (مثل مو، شنل، بادبان و...) را صفر یا بسیار نازک در نظر می گیرند. این دیواره ها قابل پرینت نیستند مگر اینکه اندازه آنها بالاتر از کمینه ضخامت جزئیات قابل ساخت با پرینتر سه بعدی (بیش از ۱ میلیمتر) باشد.
جدول پایین به طور خلاصه کمترین ضخامت دیواره قابل ساخت با پرینتر های سه بعدی را نشان می دهد. در برخی موارد پرینتر های سه بعدی امکان ساخت دیواره های نازک تر را هم دارند، اما این مورد کاملا وابسته به هندسه قطعه شما می باشد.
جدول پایین به طور خلاصه کمترین ضخامت دیواره قابل ساخت با پرینتر های سه بعدی را نشان می دهد. در برخی موارد پرینتر های سه بعدی امکان ساخت دیواره های نازک تر را هم دارند، اما این مورد کاملا وابسته به هندسه قطعه شما می باشد.
نوع تکنولوژی: FDM
کمترین ضخامت دیواره:
برای ساخت قطعات معمولی و کاربردی (استاندارد) ۳ میلیمتر
برای ساخت قطعات کوچک و دارای ریزه کاری ۱ میلیمتر
کمترین ضخامت دیواره:
برای ساخت قطعات معمولی و کاربردی (استاندارد) ۳ میلیمتر
برای ساخت قطعات کوچک و دارای ریزه کاری ۱ میلیمتر
همچنین با استفاده از نازل های کوچکتر از نازل استاندارد در تکنولوژی FDM می توان دیواره هایی تا ضخامت 0.5 میلیمتر ساخت که البته باز هم امکان ساخت این ضخامت ها به هندسه قطعه بستگی دارد.
ضدآب بودن یا بسته بودن حجم (Watertightness)
هر مدل سه بعدی که برای چاپ درنظر گرفته می شود، حتما باید از یک حجم بسته تشکیل شود یا اصطلاحا ضدآب باشد. به این معنی که هر گوشه باید دقیقا به چندضلعی ها متصل باشد و مدل دارای هیچ حفره ای نباشد. مدل های سه بعدی که کاملا بسته نیستند، ممکن است توسط نرم افزار پرینتر سه بعدی (نرم افزار های لایه گذار) به درستی خوانده نشوند. بارگذاری یک مدل سه بعدی باز، می تواند باعث ایجاد لایه های ناهمسان، حفره و مشکلات دیگر هنگام پرینت شود. در بسیاری مواقع بسته نبودن حجم یک مدل در مرحله مدلسازی سه بعدی قابل مشاهده نیست. ساده ترین راه برای بررسی قابل پرینت بودن یک مدل سه بعدی استفاده از نرم افزارهای تحلیل کننده مثل meshmixer ،Netfabb و 3DBuilder است. این نرم افزارها قسمت هایی از یک مدل را که می توانند در فرآیند پرینت سه بعدی مشکل ایجاد کنند تشخیص داده و ابزارهایی برای اصلاح و تعمیر مدل سه بعدی در اختیار ما قرار می دهند.
ضدآب بودن یا بسته بودن حجم
سطوح خمیده و دارای انحنا
بیشتر نرم افزار های مدل سازی سه بعدی CAD مثل Solidworks و Rhinoceros از منطق NURBS برای نشان دادن سطوح مدل های سه بعدی استفاده می کنند. ( NURBS نربز : یک مدل ریاضی است که معمولاً در گرافیک رایانه‌ای کاربرد دارد و برای ایجاد و نمایش منحنی‌ها و سطح‌ها بکار می رود)
همانطور که پیش تر گفته شد، هنگام گرفتن خروجی STL از نرم افزار، سطوح مدل سه بعدی شما با چندضلعی و مثلث هایی شبیه سازی می شود، پس لازم است هنگام ذخیره سازی مدل خود به انتخاب رزولوشن مناسب توجه داشته باشید، زیرا کم بودن آنها بر روی کیفیت سطح مدل و از طرف دیگر زیاد بودن آنها روی حجم فایل شما تاثیرگذار خواهد بود. (البته خوشبختانه بیشتر نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی به طور پیش فرض با کیفیت مناسبی خروجی می گیرند و نیازی به تغییر در تنظیمات آنها نیست)
همانطور که پیش تر گفته شد، هنگام گرفتن خروجی STL از نرم افزار، سطوح مدل سه بعدی شما با چندضلعی و مثلث هایی شبیه سازی می شود، پس لازم است هنگام ذخیره سازی مدل خود به انتخاب رزولوشن مناسب توجه داشته باشید، زیرا کم بودن آنها بر روی کیفیت سطح مدل و از طرف دیگر زیاد بودن آنها روی حجم فایل شما تاثیرگذار خواهد بود. (البته خوشبختانه بیشتر نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی به طور پیش فرض با کیفیت مناسبی خروجی می گیرند و نیازی به تغییر در تنظیمات آنها نیست)
مقایسه یک کره یکسان با تعداد مثلث های مختلف برای خروجی STL
جمع بندی
- قطعات بزرگتر از صفحه ساخت پرینتر را می توان چند تکه پرینت کرد و بعد از پرینت به یکدیگر چسباند و یا مونتاژ کرد، پس محدودیت چندانی در بزرگی مدل های برای پرینت سه بعدی نداریم.
- برای پرینت مدل های سه بعدی خود حتما ضخامت مناسبی برای دیواره ها با توجه به قابلیت های پرینتر مورد استفاده خود درنظر بگیرید.