تولید افزایشی به روش‌های مختلف

در اغلب نرم افزار های CAD حداقل اندازه این مثلث ها قابل تنظیم است و هدف اصلی ایت است که اطمینان حاصل کنیم هیچکدام از مدل های ساخته شده اثری از مثلث را بر روی سطوح شان باقی نمی گذارند. در حقیقت اندازه مثلث از روی حداقل فاصله بین سطوح ارائه شده و سطح مفروض محاسبه می گردد. به عبارت دیگر، قانون کلی این است که حداقل انحراف مثلث از وضوح دستگاه AM کمتر باشد. فرایند تبدیل STL در بیشتر سیستم های CAD به صورت خودکار است اما احتمال وقوع خطا در طول این مرحله نیز وجود دارد. در نتیجه تعدادی از ابزارهای نرم افزاری توسعه یافته برای تعیین و احتمال اصلاح چنین خطاهایی تعبیه شده اند. برای فهم بهتر روند کار پرینتر سه بعدی بهتر است که این مقاله را تا انتها بخوانید.

فایل های STL مجموعه ای از راس های مثلثی نامنظم و بردارهای عادی سطوح می باشد و هیچگونه اطلاعاتی از خصوصیات واحد، رنگ، مواد و غیره ندارند. این محدودیت های فایل STL منجر به پذیرش فرمت جدید فایل « AMF» شد. این فرمت کنونی یک فرمت استاندارد بین المللی ASTM/ISO است که منجر به افزایش ویژگی های مفیدی چون رنگ، ابعاد مواد و غیره در فرمت STL شده است. چندین شرکت اصلی CAD و فروشندگان سخت افزار های AM به صورت عمومی اعلام کردند که از AMF در نسل بعدی نرم افزارهایشان حمایت خواهند کرد. در نتیجه، گرچه در بخش های باقی مانده از این کتاب واژه STL استفاده می شود اما فایل AMF به راحتی می تواند در هر جایی جایگزین STL شود زیرا فرمت AMF تمام مزایای فرمت فایل STL را با محدودیت های بسیار کمتر داراست.

نرم افزار هایی مانند نرم افزار MAGICS از شرکت بلژیکی Materialise توسط فایل STL اصلاح شده و در زمان بروز مشکل با فایل STL در ساخت نهایی محصول، استفاده می شود. به دلیل هندسه های پیچیده، ممکن است تشخیص چنین مشکلاتی برای فرد در زمان بررسی CAD یا اطلاعات STL تولیدی از آن، سخت دشوار باشد. به عنوان یک مرحله کنترل به کار رفته و اطمینان دهد که تا قبل از اینکه کار ساخت تکمیل شود هیچ مشکلی در اطلاعات فایل STL پیش نمی آید.

با توجه به اینکه STL لزوما توصیف سطح است، مثلث های مشابه با آن در فایل، باید در جهت درستی قرار بگیرند؛ به عبارت دیگر، بردار عادی سطح که به مثلث مربوط است باید برخلاف درون قطعه، جهتی از مثلث را نشان دهد که روبه خارج قرار دارد. سطح مقطعی که با لایه های محصول در جایی مطابقت دارد که نزدیک یک بردار عادی قرار گرفته، ممکن است به صورت معکوس با آن چیزی که ایده آل است عمل کند. علاوه بر این، هندسه پیچیده و بسیار متغیر ممکن است منجر به ایجاد راس های مثلثی شود که به درستی تنظیم نمی گردند. این کار احتمالا باعث ایجاد فاصله در سطوح گردد. تکنولوژی های مختلف AM ممکن است به شکل های متفاوتی به این مشکلات واکنش نشان دهند. بعضی از دستگاه ها شاید اطلاعات STL را به شکلی پردازش کنند که فاصله ها با پل به هم متصل گردند.به هرحال این پل ممکن است بدین شکل نتواند سطح مطلوبی را ارائه دهد و این احتمال وجود دارد که مواد ناخواسته اضافی در قطعه گنجانده شود.

در حالیکه بیشتر خطاها به صورت خودکار مشخص شده و اصاح می گردند، اما گاهی به مداخلات دستی هم نیاز پیدا می کنند. در نتیجه نرم افزار ها باید مشکلات را مشخص نمایند، مثلا آنچه که تصور می کنند که مثلث ها را معکوس نموده، را نشان می دهند. از آنجایی که هندسه ها می – توانند بسیار پپچیده باشند، برای نرم افزار ها قدری مشکل است که تشخیص دهند نتیجه بدست آمده مشکلی دارد یا اینکه این شرایط، بخشی از منظور طراحی اصلی بوده است.

مرحله 3 : انتقال به دستگاه AM و اجرای فایل STL

فایل STL زمانی توانایی ارسال به صورت مستقیم به دستگاه AM زا دارا ست که ایجاد و اصلاح شده باشد.به صورت مطلوب، باید این احتمال وجود داشته باشد که دکمه « چاپ» فشار داده و دستگاه مستقیما آن قطعه را بسازد. اما به هرحال همیشه به این صورت نیست و ممکن است قبل از ساخت قطعه، نیاز به انجام چندین کار وجود داشته باشد.
تاییدیه درستی قطعه مورد نظر اولین گام است. نرم افزار سیستم AM معمولا دارای ابزار تجسمی است که به کاربر امکان بررسی و اجرای قطعه را می دهد. کاربر ممکن است بخواهد دوباره موقعیت یابی نقطه را انجام یا حتی جهت گیری آن را تغییر دهد تا امکان ساخت آن را در یک موقعیت خاص در دستگاه بوجود آورد. رایج است که معمولا در یک زمان بیش از یک قطعه در دستگاه AM ساخته شود. این کار ممکن است تکثیر یک قطعه مشابه (انجام یک کار تکراری) یا اجرای فایل های کاملا متفاوت STL باشد. فایل های STL می توانند به راحتی به صورت خطی درجه بندی شوند. بعضی از کارآیی های ممکن است نیاز داشته باشند که قطعه AM تا حدی بزرگتر یا کوچکتر از قطعه اصلی باشد تا برای فرایند های انقباض یا پوشش در نظر گرفته شوند؛ در نتیجه قبل از ساخت به درجه بندی احتیاج پیدا می کنند. برخی کارایی ها نیز ممکن است لازم بدانند که قعطعه به شکلی شناسایی گردد، به همین خاطر نرم افزار هایی نیز به این منظور ایجاد شده اند تا متن و مشخصات ساده ای را به اطلاعات فرمت شده STL اضافه کنند. این کار به صورت اضافه کردن ویژگی های برجسته شده سه بعدی، قابل انجام است. موارد غیر معمول - تر ممکن است به بخش بندی فایل ها ( مثلا قطعاتی که ممکن است خیلی بزرگ باشند) و حتی ایجاد چندین فایل STL نیازمند باشند. قابل ذکر است که تمامی ماشین های AM، همه کارآیی - هایی که در اینجا به آنها اشاره شد را ندارند، اما چندین ابزار نرم افزاری قابل اجرای فایل STL برای خرید یا در بعضی موارد برای دانلود رایگان در دسترس هستند تا این عملکرد ها قبل از ارسال فایل به دستگاه انجام دهند.

مرحله 4 : تنظیم دستگاه

اغلب دستگاه های AM برخوردار از حداقل برخی شاخص های ستاپ هستند که تنها مختص آن دستگاه یا فرایند می باشد. بعضی از دستگاه ها فقط برای کار با تعدادی مواد خاص طراحی شده – اند و به کاربر گزینه های اندکی را برای اصلاح ضخامت لایه و یا دیگر خصوصیات ساخت را می دهند. این نوع دستگاه ها برای تغییر ساخت از قطعه ای به قطعه دیگر نیاز به تغییرات بسیار اندکی در ستاپ قطعه دارند. دستگاه های دیگر برای کار با انواع مواد مختلف طراحی شده اند و ممکن است دارای ویژگی هایی باشند که برای تطبیق با نوع قطعه در حال ساخت، نیاز به بهینه سازی داشته باشند و امکان ساخت سریعتر یک قطعه ولی با کیفیت خیلی ضعیف تر را می دهند. ماشین ها قابلیت انجام چندین ستاپ را خواهند داشت. وقتی کار پیچیده تر است به جهت تسریع فرایند آماده سازی ماشین و پرهیز از خطاهای احتمالی، انجام تنظیمات معمول و ذخیره سازی ستاپ های قبلی کاری رایج است.

معمولا، ساخت قطعه به واسطه یک فرایند ستاپ نادرست دستگاه نیز اتفاق می افتد. ولی کیفیت محصول نهایی غیر قابل قبول خواهد بود.

سخن تکمیلی

اکثر ماشین ها باید علاوه بر تنظیم شاخص های نرم افزاری دستگاه، از نظر فیزیکی آمادگی ساخت را نیز دارا باشند.کاربر باید همه چیز را کنترل نماید تا مطمئن شود که مواد کافی برای شاخت در دستگاه بارگذاری شده است تا کار ساخت را تکمیل نماید. برای دستگاه هایی که از پودر استفاده می کنند، این پودر معمولا باید بررسی شود، در نتیجه در دستگاه ها به عنوان بخشی از کار ستاپ، بارگذاری و هموار می گردد. برای فرایندهایی که از صفحه ساخت استفاده می کنند، این صفحه باید در رابطه با محورهای ماشین وارد شده وتراز شوند. بعضی از کارهای تنظیم دستگاه به عنوان بخشی از شروع کار ساخت، به صورت خودکار انجام می شوند اما در بیشتر موارد این کار به صورت دستی و توسط یک کاربر آموزش دیده انجام می گردد. برای درک بهتر موضوع اسکنر سه بعدی بهتر است تا با روند کار پرینتر سه بعدی آشنا شوید.