به عنوان یک مبتدی، اجتناب از اشتباهات آبروریزانه هنگام طراحی برای Additive Manufacturing کلیدی است. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم.
طراحی و تولید مواد افزودنی می‌تواند چالش برانگیز باشد، اما همچنین یک فرآیند سرگرم کننده و با ارزش است. این راهنما نکات و ترفندهایی را مورد بحث قرار می دهد که به شما کمک می کند تا طرح هایی عالی برای چاپ سه بعدی ایجاد کنید. ما همچنین به برخی از مزایای تولید افزودنی و اینکه چگونه عملیات یک کسب و کار را تغییر می دهد نگاه خواهیم کرد.
Additive Manufacturing چیست
Additive Manufacturing ، یک فناوری است که با افزودن پی در پی مواد لایه به لایه تا زمانی که شی ایجاد شود، اشیاء را می سازد. بیشتر به عنوان چاپ سه بعدی شناخته می شود. فناوری AM از دهه 1980 وجود داشته است.
در روزهای اولیه، به دلیل محدودیت های اندازه و شکل فرآیند چاپ، از نظر مواد قابل استفاده و نوع اشیایی که می‌توانستیم ایجاد کنیم، محدود بود. امروزه، فناوری های مختلف، ماشین آلات پیشرفته و مواد چاپ سه بعدی در دسترس هستند، به این معنی که اشیاء بسیار کمی وجود دارند که نمیتوان با استفاده از این فناوری تولید کرد.
مزایای Additive Manufacturing نسبت به فرآیندهای تولید سنتی
Additive Manufacturing مزایای زیادی را به همراه دارد. این مزایا عبارتند از:
- کاهش زمان بین طراحی و محصول نهایی.
- افزایش آزادی طراحی
- افزایش دقت
- کاهش اتلاف مواد
- انعطاف پذیری در تولید – به عنوان مثال، دوره های تولید کوچک یا یک باره می‌تواند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
این عوامل تولید افزودنی را برای مشاغل کوچک و بازارهای خاص که در آن فرآیندهای تولید کلاسیک قابل دوام نیستند، ایده آل می کند. علاوه بر این، از آنجایی که محصولات بیشتری از ابتدا با در نظر گرفتن تولید افزودنی طراحی می‌شوند، احتمالاً شاهد کاهش هزینه کلی کالا و افزایش بیشتر آزادی طراحی خواهیم بود.
نحوه طراحی برای ساخت افزودنی (Additive Manufacturing)
قبل از شروع طراحی برای تولید افزودنی، باید موارد حیاتی را در نظر بگیرید. بیایید یک نگاه کلی بیندازیم.
- از ضد آب بودن مدل سه بعدی اطمینان حاصل کنید
یکی از مزایای طراحی برای تولید افزودنی این است که به شما امکان می دهد شکل های هندسی پیچیده ای ایجاد کنید که دستیابی به آنها با روش های تولید سنتی غیرممکن است. این به معنای احتمال بیشتر نفوذ آب به طراحی و ایجاد مشکل است. برای اطمینان از ضد آب بودن مدل سه بعدی خود، باید چند مرحله اضافی را در طول فرآیند طراحی انجام دهید.
اطمینان حاصل کنید که تمام کانال ها و حفره های موجود در طرح مهر و موم شده اند. اگر مناطقی وجود دارد که به طور بالقوه آب می‌تواند وارد آن شود، زهکشی یا سایر ویژگی ها را اضافه کنید تا به جلوگیری از ورود آب کمک کند.
اگر هر گونه نشتی در طرح خود پیدا کردید، می‌توانید با اضافه کردن یا جابجایی رئوس آنها را برطرف کنید تا مش کاملاً مهر و موم شود.
راه دیگر برای جلوگیری از نشتی استفاده از توری با وضوح بالاتر است. این کار باعث ایجاد سطح صاف تری می شود که احتمال کمتری برای وجود شکاف یا سوراخ وجود دارد. وضوح مش را با پیچیدگی مدل متعادل کنید. اگر مش بیش از حد متراکم باشد، ویرایش دشوار خواهد بود و کامپیوتر شما کند خواهد شد.
در نهایت، استفاده از مواد طبیعی مقاوم در برابر آب، مانند انواع خاصی از پلاستیک یا فلز را در نظر بگیرید. این اقدامات احتیاطی می‌تواند اطمینان حاصل کند که مدل سه بعدی شما می‌تواند در مقابل آب مقاومت کند.
- Shrinkage and Warping را بررسی کنید
Additive Manufacturing
در میان تمام صحبت هایی که در مورد طراحی برای تولید افزودنی‌ها به گوش می‌رسد، از این واقعیت غافل نشوید که پس از پردازش همچنان ویرایش اهمیت دارد. یکی از زمینه هایی که هنوز نیاز به توجه دارد، انقباض و تاب برداشتن Shrinkage and Warping است (به نحوه جلوگیری از تاب برداشتن در چاپ های سه بعدی مراجعه کنید).
روش های تولید سنتی با ویژگی های طراحی مانند گوشه ها و زوایا کنترل می‌شوند. اما با ساخت افزودنی، جهت ساخت می‌تواند به طور قابل توجهی بر انقباض و تاب خوردگی تأثیر بگذارد. در نتیجه، بررسی این عیوب قبل از شروع فرآیند ساخت ضروری است. انجام این کار می‌تواند از غافلگیری جلوگیری کند و اطمینان حاصل کند که قطعات شما با مشخصات طراحی مطابقت دارند.
- Overhangs را در نظر بگیرید
هنگام طراحی برای تولید مواد افزودنی، باید Overhang ها را در نظر داشته باشید. برآمدگی زمانی اتفاق می افتد که بخشی از طرح بدون تکیه گاه روی فضا آویزان شود. این اتفاق می‌تواند مشکل ساز باشد زیرا مواد در طول فرآیند چاپ لایه به لایه رسوب می کنند. هیچ چیزی از طرف پایین مواد را پشتیبانی نمی‌کند، که ممکن است فرو بریزد و چاپ را خراب کند.
برای ایجاد ثبات در حین چاپ، پشتیبانی به طرح اضافه کنید. از طرف دیگر، می‌توان زاویه Overhang را طوری تنظیم کرد که احتمال فروریختن آن کمتر باشد. تا زمانی که هنگام طراحی برای تولید مواد افزودنی این بخش را نادیده نگیرید، می‌توانید مطمئن باشید که چاپ هایی با کیفیت بالا تولید می.کنید.
- قدرت مدل را در نظر بگیرید
هنگام طراحی برای تولید مواد افزودنی، توجه به قدرت مدل بسیار مهم است. برخلاف روش های تولید سنتی، AM قطعات را لایه به لایه از یک استخر مایع یا پودر می‌سازد. در نتیجه، این قطعات می‌توانند در جهت های خاصی ضعیف تر و مستعد شکستگی باشند.
برای اطمینان از اینکه قطعه AM شما به اندازه کافی قوی است تا در برابر فشارها مقاومت کند، بسیار مهم است که جهت گیری آن را در طول فرآیند طراحی در نظر بگیرید. برای مثال، اگر قطعه ای را طراحی می‌کنید که سطوح تنش بالایی را در یک جهت خاص تجربه می‌کند، لایه های قطعه را طوری در نظر بگیرید که عمود بر آن جهت قرار گیرند.
در نتیجه، مهندسان DfAM باید استحکام موادی که استفاده می‌کنند و طراحی خود قطعه را به دقت در نظر بگیرند تا محصولات عملکردی نهایی را ارائه دهند.
- Resolution را بررسی کنید
Additive Manufacturing
هنگام طراحی قطعات برای تولید افزودنی، توجه به وضوح مدل ضروری است. وضوح یک ویژگی جزئی است که می‌توان آن را با دقت چاپ کرد و با اندازه نازل رسوب و ضخامت لایه محدود می شود. به عنوان مثال، مدلی با وضوح 0.1 میلی متر نمی‌تواند ویژگی های کمتر از 0.1 میلی متر را چاپ کند.
مدل های با وضوح بالاتر قیمت تولیدشان بالاتر است، اما می‌توانند برای چاپ جزئیات ظریف یا اشکال هندسی پیچیده ضروری باشند. هنگام انتخاب رزولوشن برای مدل خود، متعادل کردن هزینه و دقت بسیار مهم است.
- سوراخ های فرار را در نظر بگیرید
هنگام ایجاد یک شی با چندین قسمت که نیاز به اتصال دارند، طراحان باید در نظر داشته باشند که فضای خالی یا فضا های خالی بین قطعات وجود خواهد داشت. این حفره ها می‌توانند در حین چاپ مشکلاتی ایجاد کنند، زیرا هوا را به دام می‌اندازند و مانع از اتصال صحیح قطعه به صفحه می‌شوند. یکی از راه های رفع این مشکل، گنجاندن سوراخ های فرار در طراحی است.
سوراخ های خروجی، منافذ کوچکی هستند که اجازه می‌دهند هوا و مواد اضافی در طول فرآیند چاپ خارج شوند و در نتیجه از ایجاد مشکل در حین فرآیند چاپ جلوگیری می‌کنند. بنابراین، گنجاندن سوراخ های فرار در طراحی برای هر کسی که علاقمند به طراحی مواد افزودنی است، بسیار مهم است.
- از آندرکات و گوشه های تیز خودداری کنید
Additive Manufacturing
طراحی در پرینت سه بعدی بسیار مهم است. یکی از اشتباهات رایج طراحی اجسام با برش یا گوشه های تیز است. این ویژگی ها ممکن است روی صفحه کامپیوتر خوب به نظر برسند اما می‌توانند در حین چاپ مشکلاتی ایجاد کنند. دلیل آن این است که پرینترهای سه بعدی اشیاء را یک لایه در یک زمان می‌سازند.
اگر یک شی دارای برش زیرین باشد، ممکن است چاپگر نتواند مواد را به درستی در جای خود قرار دهد و در نتیجه یک قطعه ضعف داشته و یا تغییر شکل می‌دهد. گوشه های تیز نیز می‌توانند مشکلاتی ایجاد کنند، زیرا در حین چاپ مستعد تاب برداشتن یا شکستن هستند. بنابراین، بهتر است با انتخاب طرح هایی که به راحتی می‌توانید بدون مشکل چاپ کنید، و از ایجاد بریدگی و گوشه های تیز جلوگیری کنید.
طرح خود را قبل از ارسال به چاپگر تست کنید
اکنون که می‌دانید چگونه برای تولید افزودنی طراحی کنید، مهم است که طرح خود را قبل از ارسال آن به چاپگر سه بعدی خود آزمایش کنید. این کار به شما امکان می‌دهد که نحوه عملکرد طراحی را در فرآیند تولید افزودنی ارزیابی کنید و مسائل بالقوه را شناسایی کنید. همچنین این یک راه عالی برای دریافت ایده از هزینه های مربوط به پرینت سه بعدی محصول شما است.
هنگامی که طرح خود را آزمایش کردید و از نتایج راضی بودید، می‌توانید آن را برای چاپگر ارسال کنید. با در نظر گرفتن این نکات ارزشمند، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که محصول شما به درستی و مطابق با مشخصات شما چاپ می شود.
منبع : makeuseof
نظرات کاربران