شکل اتصال ساپورت به مدل سه بعدی

شکل اتصال ساپورت ها به مدل سه بعدی در پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی SLA/DLP/LCD

قبل از توضیح در مورد شکل اتصال ساپورت ها به مدل سه بعدی در پرینترهای سه بعدی رزینی با تکنولوژی SLA/DLP/LCD ابتدا لازم است تا اشاره مختصری به مدل سه بعدی استفاده شده در این مقاله بپردازیم. مدل استفاده شده در این مقاله مدل اسپایدر من و یا همان (Spiderman) نام دارد که با استفاده از رزین پرینتر سه بعدی LCD Rigid Resin GS-B11 و نرم افزار چیتوباکس ورژن 15 (CHITUBOX  V1.5.0) پرینت شده است. این مدل را به راحتی می توانید از وب سایت به اشتراک گذاری thingiverse.com دانلود نمائید.

نرم افزار چیتوباکس یکی از نرم افزارهای محبوب و پرکاربرد در تولید کدهای زبان ماشین برای پرینترهای سه بعدی رزینی است که از قابلیت های بسیار زیادی برخوردار است. همانطور که در مقالات قبلی به آن اشاره شده است عملیات ساپورت گذاری در این نرم افزار بصورت خودکار و دستی قابل انجام است و علاوه بر آن کاربر می تواند نوع اتصال ساپورت به مدل اصلی را از بین گزینه های موجود انتخاب نماید.

در این نرم افزار دو پارامتر در قسمت انتخاب شکل اتصال و یا همان Contact shape وجود دارد که عبارتند از None و Sphere است که تفاوت این دو نوع اتصال ساپورت در شکل زیر نشان داده شده است. در این مقاله تاثیر این دو نوع شکل اتصال ساپورت بر کیفیت سطوح پرینت سه بعدی شده و همچنین جدا سازی ساپورت ها بررسی شده است.

شکل اتصال ساپورت به مدل سه بعدی چاپگرهای رزینی

 در اولین بررسی، نحوه اتصال Sphere و یا همان کروی انتخاب شده است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است جهت افزایش کیفیت سطوح مدل سه بعدی، مدل به صورت مورب و با زوایه 30 درجه بر روی میز کار قرار داده شده و بعد از اسلایس شدن با نرم افزار چیتوباکس پرینت شده است. ساپورت گذاری در ابتدا به صورت اتوماتیک انجام شده است سپس برای بررسی دقیق تر تعداد ساپورت به صورت دستی نیز اضافه شده است.

ساپورت گذاری به مدل سه بعدی در چاپگرهای رزینی

 حالت Sphere برای نحوه اتصال ساپورت به مدل سه بعدی

حالت Sphere برای نحوه اتصال ساپورت به مدل سه بعدی

با وجود توخالی بودن مدل سه بعدی، مدل به دلیل فرم هندسی آن هنوز بزرگ و سنگین است و به همین دلیل مقادیر چندین پارامتر نیز اضافه شده است تا پرینت موفقی صورت گیرد و کیفیت سطح خوبی انجام شود. این پارامترها همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است عبارتند از:

Contact shape: Sphere

Contact diameter: 1mm

Contact depth: 0.5mm

Upper diameter: 0.6mm

همچنین به دلیل استفاده از رزین سخت، تعداد لایه های کف برابر با 5 قرار داده شده است و مدت زمان تابش نور برای لایه های کف و همچنین بقیه لایه ها به ترتیب برابر با 50 و 9 ثانیه در نظر گرفته شده است.

شکل اتصال ساپورت به مدل سه بعدی

حالت None برای نحوه اتصال ساپورت به مدل سه بعدی (شکل اتصال ساپورت به مدل سه بعدی )

در این حالت تنها گزینه None برای contact Shape انتخاب شده است و بقیه تنظیمات همانند حالت اول و بدون تغییر در نظر گرفته شده است.

شکل اتصال ساپورتی به مدل های سه بعدی contact Shape

هر دو مدل، بعد از پرینت سه بعدی با استفاده از الکل ایزوپروپیل (Isopropyl) شستشو شده اند. لازم به ذکر است که ابتدا مدل اول شستشو داده شده است و سپس مدل دوم با استفاده از همان الکل استفاده شده برای مدل اول شستشو داده شده است و به دلیل مخلوط شدن رزین با الکل رنگ نمونه دوم کمی تیره تر از مدل اول شده است که امکان شناسایی آننها را راحت تر می کند. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید ساپورت های مدل اول کامل هستند ولی برخی از ساپورت های مدل دوم شکسته شده است.

مدل های سه بعدی پرینتر رزینی به همراه ساپورت ها

 در هنگام جداسازی ساپورت ها از مدل پرینت سه بعدی شده این نکته حاصل شد که جداسازی ساپورت های مدل اول بسیار آسانتر از ساپورت های مدل دوم است. به عبارت دیگر، ساپورت های مدل دوم خیلی سخت تر از ساپورت های مدل اول بودند. همچنین بعد از جداسازی این نکته حاصل شده که اثر نقطه اتصال ساپورت ها در حالت اول واضح تر از مدل اول بود و به راحتی قابل تشخیص بودند. این موضوع در شکل زیر نشان داده شده است.

 در مرحله دوم از دستگاه سنباده برقی قابل حمل (شکل زیر) جهت پرداخت کاری نمونه های پرینت شده استفاده شد.

دستگاه سنباده برقی قابل حمل جهت پرداخت کاری نمونه های پرینت شده

شاید فکر کنید که پرداخت کاری مدل دوم بسیار آسان تر از مدل اول باشد ولی در هنگام پرداخت کاری این نکته حاصل شد که پرداخت کاری مدل اول با ساپورت های اتصال کروی بسیار راحت تر از مدل دوم انجام شد که دلیل آن برجسته بودن و قابل دسترس بودن نقطه اتصال ساپورت ها برای پرداخت کاری بود. بعد از پرداخت کاری، مدل ها (در شکل زیر مشاهده می کنید) کیفیت سطح مدل اول بسیار بهتر از مدل دوم است.

 علاوه بر موارد بالا، این نکته حاصل شد که هنگام جدا سازی ساپورت های مدل دوم، سوراخ هایی بر روی قطعه ایجاد می شود که دلیل آن یکپارچه بودن ساپورت و مدل سه بعدی است که باعث می شود هنگام شکستن ساپورت ها، بخشی از خود مدل اصلی نیز همراه با ساپورت از مدل اصلی جدا شده و حفره هایی بر روی مدل اصلی برجا بماند. در حالی که استفاده از نحوه اتصال ساپورت Sphere و یا کروی مانع از خراب شدن مدل در هنگام جدا سازی ساپورت ها می شود.

جمع بندی:

• جدا سازی ساپورت ها در حالت Sphere و یا نقطه اتصال کروی بسیار آسان تر از حالت None است.
• اتصال ساپورت ها به مدل اصلی در حالت None محکم تر است.
• پرداخت کاری مدل با ساپورت های نوع اول و یا همان کروی به دلیل واضح بودن ساپورت ها بسیار آسان تر است.
• در هنگام جداسازی ساپورت ها در حالت اول هیچ آسیبی به مدل اصلی وارد نمی شود، در حالی که هنگام جدا سازی ساپورت های حالت None، امکان آسیب به مدل اصلی تا حدودی وجود دارد.
• کیفیت سطوح در حالت استفاده از ساپورت با نقطه اتصال Sphere بالاتر از حالت None است.

در نهایت مدل اصلی رنگ آمیزی شد که نتیجه نهایی در شکل زیر نشان داده شده است.

مدل رنگ آمیزی شده سه بعدی پرینترهای رزینی

خرید رنگ و بتونه پرینتر سه بعدی