یک اصل مهم در تولید قطعات AM استفاده از لایه ها به عنوان سطوح متقاطع دو بعدی محدود از الگوی سه بعدی می باشد . تقریبا تمام انواع تکنولوژی AM ، قطعات را با استفاده از لایه به لایه اضافه کردن مواد می سازند ؛ و مطمئنا تمام سیستم های تجاری اصولا به خاطر سادگی در ساخت اشیاء سه بعدی نیز به همین شکل کار می کنند. استفاده از نمایش های دو بعدی برای نشان دادن سطح متقاطع یک شکل سه بعدی پیچیده تر ، در بسیاری از کاربرد ها خارج از AM کاملا رایج است . نمونه بسیار مشخص آن این است که چگونگه نقشه کش ها از یک خط با ارتفاع ثابت برای نشان دادن تپه ها و دیگر برجستگی های جغرافیایی استفاده می کنند . این خطوط منحنی ، یا ارتفاع ایزو3 به عنوان صفحاتی قابل استفاده هستند که برای نشان دادن مناطق جغرافیایی بر روی همچیده شده اند.
کاربرد لایه ها چیست؟
فاصله بین این سطوح متقاطع دو بعدی را نمی توان دقیقا مشخص کرد؛ در نتیجه به صورت خطوط منحنی مداوم که این لایه ها را به هم متصل می کنند، به شکل تخمینی معین می گردند. چنین تکنیک هایی می توانند برای نشان دادن طرح سه بعدی مشخصه های فیزیکی دیگر مثل ایزوبار یا ایزوترم ها بر روی نقشه آب وهوا نیز استفاده شوند. مهندسین معماربرای نشان دادن نمای زمین از مناطق واقعی یا برنامه ریزی شده می توانند بهره ببرند.گرچه در این شیوه از لایه ها استفاده نمی شود ولی برای سازندگان ساختمان ها مفهوم آن بوضوح براساس رویکرد افزایشی است. دقت کنید که چگونه اهرام در مصر و آمریکا جنوبی ساخته شدند. علیرغم چگونگی ساخت آنها، کاملا مشخص است که با استفاده از شیوه لایه ای، یعنی اضافه کردن مواد در طول کار، بوجود آمدند. برای پی بردن از نحوه کار اسکنر سه بعدی لازم است تا در مورد این موضوع به خوبی اطلاعات کسب کنید.
طبقه بندی پردازش های AM
بندی تکنولوژی های AM به شیوه های مختلفی تقسیم بندی می گردد. یک رویکرد معمول، طبقه – بندی آنها بر طبق تکنولوژی پایه است، مثل اینکه در این فرایند از لیزرها، تکنولوژی چاپگر، تکنولوژی اکستروژن یا غیره استفاده شود. رویکرد دیگر جمع آوری فرآیندها در کنار یکدیگر بر طبق نوع مواد خام ورودی است. مشکل موجود در این نوع از طبقه بندی این است که بعضی از فرایند ها به شکلی توده ها را جمع می کنند که به نظر یک ترکیب عجیب می آید ( مثل تف جوشی انتخابی لیزری 1(SLS) که با پرینت سه بعدی در کنار یکدیگر قرار می گیرند)
یا آن فرآیندهایی که ظاهرا در انتهای کار تفکیک سازی، نتایج مشابهی را تولید می کنند ( مثل لیتوگرافی سه بعدی یا افشانه مواد با فتوپلیمرها). در نتیجه استفاده از فقط یک شیوه طبقه بندی خاص به نظر نامناسب و نادرست می آید.
فام 2 یک شیوه عالی و جامع طبقه بندی بیان کرده است که از روش طبقه بندی دو بعدی بهره می برد. بعد اول مربوط به شیوه ای است که از طریق آن لایه ها ساخته می شوند. تکنولوژی های اولیه از یک نقطعه منبع برای کشیدن خط در طول سطح مواد پایه استفاده می کردند. سیستم های بعدی تعداد منابع را جهت افزایش نتیجه کار، اضافه کردند که این کار برای مثال، با استفاده از تکنولوژی رسوب قطرات امکان پذیر شد، که می تواند در یک ردیف تک بعدی از بخش بالایی رسوب ایجادد گردد.
نتیجه پردازش طبقه بندی داده ها
نتیجه کارها شامل پیشرفت هایی بود که با استفاده از تکنولوژی ردیف دو بعدی امکان پذیر شد، که در آن مواردی چون دستگاه های آینه – مکرو دیجیتالی ( DMDها) و تکنولوژی نمایش با وضوح بالا که توانایی نشان دادن یک سطح کامل در یک مرحله دارا هستند، استفاده می کرد. به هرحال، فقط استفاده از این طبقه بندی، منجر به ایجاد ناهنجاریی می شود که قبلا هم به آنها اشاره شد بدین صورت که چندین فرایند ناهمسان با یکدیگر در آن جمع می گردند. این مشکلات با ایجادیک بعد دوم از موادخام در طبقه بندی قابل حل است. فام از چهار طبقه بندی مجزای مواد استفاده می کند؛ پلیمر مایع، ذرات ناپیوسته، مواد مذاب و صفحات لمینت شده. بعضی از سیستم های غیر معمول تر که در این کتاب به آنها اشاره شد، ممکن است مستقیما تناسبی با این طبقه بندی نداشته باشند. برای مثال از امکان رسوب مواد کامپوزیتی در استفاده از تکنولوژی اکسترود یاد کرد. این مورد به خوبی می تواند با یک کانال تک بعدی تناسب داشته باشد، اما در مواد آن به صورت مشخص و تفکیک شده فهرست نشده اند، گرچه این بحث وجود دارد که مواد مرکب می توانند از مواد مذاب استخراج شوند. علاوه براین سیستم های آینده ممکن است تا مرحله استفاده از هولوگرافی سه بعدی برای پروژه و ساخت کامل یک مرحله ای اجسام، پیشرفت کنند. مانند بسیاری از طبقه بندی ها، معمولا سیستم ها یا فرآیندهایی وجود دارند که بر روی خارج از خودشان تکیه زده اند. اگر سیستم های مناسبی برای تضمین این توسعه ای در این محدوده موجود باشد، دیگر مشکلی وجود نخواهد داشت.
یکی از فعالیت هایی که سیستم های تک بعدی و سیستم های کانال 2*1 بعدی ترکیب هردو شیوه یاسکن محوری و تصویری را باهم می باشد. معمولا طرح کلی یک لایه قبل از اینکه با شیوه های اسکن معمول و غیر معمول پر شوند. این طرح کلی معمولا به عنوان تصویر محوری در نظر گرفته می شود، درحالیکه الگوی پرکردن آن می تواند به عنوان الگوی تصویریتعمیم داده شود. شیوه های ردیفی تمایلی به مجزا کردن الگو کلی و الگوی پر کردن از یکدیگر ندارد.
اکثرتکنولوژی های تولید افزایشی شروع به استفاده از شیوه کانال یک بعدی کردند، در حالیکه یکی از تکنولوژی های اولیه که اکنون از میان رفته به نام پخت زمینه جامد 1 از شرکت کیوبیتال2 از پولیمرهای مایع و بخصوص شیوه کانال دو بعدی استفاده می کرد. با رشد و پیشرفت تکنولوژی، تعداد بیشتری از باکس ها در ردیف طبقه لندی ها شروع به پر شدن کردند. باکس های خالی در این ردیف، می توانند به عنوان راهنمایی برای حداقل از خطوط 1*2 بعدی استفاده می کنند. این روش مشابه با چاپ دو بعدی متدوال عمل می کند که در آن هر خط ماده متفاوتی را در جاهای مختلف در یک لایه ذخیره می نماید. فرآیند ترکیبی Connex کنونی که از تکنولوژی polyget (شرکت استراتاسیس) استفاده می نماید که یک نمونه خوب از این روش است که این امکان را می دهد تا قطعات از موادی با مشخصات متفاوت در یک مرحله ساخته شوند.
سخن تکمیلی
پرینتر سه بعدی رنگی با استفاده از چندین ردیف تک بعدی با جواهر یا مداد رنگی در هر کدام، امکان پذیر است. به هر حال توجه داشته باشید که رنگ آمیزی قطعات در فرایند لمینیت صفحات Mcor، از فرآیندشکل گیری لایه ها، مجزا است به همین دلیل به عنوان شیوه کانال یک بعدی شناخته می شود.
نظرات کاربران