أوضح سد الطباعة ثلاثية الأبعاد: من مشكلة إلى حل

غالبًا ما تتضمن الطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء أجزاء تمتد عبر الفجوات. يمكن أن تكون هذه العملية، التي تسمى الربط، صعبة للغاية. عندما تحاول الطابعة الطباعة عبر مساحة فارغة، قد يتدلى البلاستيك أو لا يتصل بشكل صحيح. يغطي هذا الدليل كل ما تحتاج إلى معرفته حول الربط في الطباعة ثلاثية الأبعاد. سننظر في سبب أهميته، وكيفية القيام به بشكل جيد، وكيفية إصلاح المشكلات الشائعة. ستحصل على نصائح مفيدة حول كيفية تحسين مطبوعاتك، سواء كنت مستخدمًا مبتدئًا أو خبيرًا.

كيف يعمل الربط في الطباعة ثلاثية الأبعاد

جسر في الطباعة ثلاثية الأبعاد يشير هذا المصطلح إلى إنشاء أشكال تمتد عبر فجوات دون استخدام دعامات. وهي تقنية مفيدة للغاية عند محاولة إنشاء تصميمات معقدة ونتوءات.

ويتم ذلك عن طريق وضع البلاستيك عبر مساحة فارغة بين نقطتين أثناء عملية الجسر. والجزء الأكثر صعوبة هو كيفية الحفاظ على شكل البلاستيك أثناء عبوره للفجوة.

تبدأ العملية عندما تقوم الطابعة بدفع البلاستيك من أحد أطراف الفجوة. وبينما يعبر هذا الرأس فوق مساحة مفتوحة، فإنه يقوم بدفع البلاستيك باستمرار. يبرد البلاستيك المبثوق ويتصلب أثناء وضعه. وبحلول الوقت الذي يصل فيه إلى الجانب الآخر، فإنه يتصل، وبالتالي يشكل الجسر. بعد ذلك، تضع الطابعة المزيد والمزيد من الطبقات في الأعلى لجعل الجسر أكثر صلابة.

الشيء الوحيد هو أنه من أجل ربط جيد، يجب أن تكون درجة حرارة البلاستيك مناسبة تمامًا: دافئة بدرجة كافية للتمدد عبر الفجوة، وباردة بدرجة كافية للحفاظ على شكلها. إن تحقيق هذا التوازن هو ما يجعل ربط الجسور أمرًا صعبًا ومفيدًا للغاية في الطباعة ثلاثية الأبعاد. عندما يتم ذلك بشكل جيد، فإنه يسمح لك بإنشاء أشكال معقدة دون الحاجة إلى إزالة الدعامات لاحقًا.

ثلاث مشاكل شائعة في الجسر

بشكل عام، يعد بناء الجسور تحديًا مع الطباعة ثلاثية الأبعاد. ومن بين أكثر المشكلات شيوعًا التي قد يواجهها المرء أثناء محاولة بناء الجسور الترهل والتوتر والفجوات/التناقضات. ولكل من هذه المشكلات أسباب وخصائص بصرية مميزة.

1. الترهل

إذا ارتخت المادة المبثوقة أو انحنت إلى الأسفل بدلاً من الحفاظ على خط مستقيم بين الفجوة. ويميل هذا إلى أن يكون أكثر وضوحًا مع الجسور الأطول أو عند الطباعة بمواد تبرد ببطء إلى حد ما. وقد يؤدي هذا إلى تشوه الشكل النهائي مع انخفاض سلامة البنية.

تشمل العلامات المرئية للترهل ما يلي::

• انخفاض ملحوظ في وسط الجسر
• سمك غير متساوٍ عبر القسم الجسري
• خطوط متموجة أو غير منتظمة في المنطقة الجسرية

2. الوتر

يعتبر الترابط مشكلة حيث تظهر خيوط بلاستيكية رفيعة بين أجزاء من الطباعة لا ينبغي أن تكون على اتصال ببعضها البعض. أثناء عملية الترابط في الجسر، يحدث تكوين بنية تشبه الشبكة عبر الفجوة. يحدث هذا عادةً بسبب درجة الحرارة غير المناسبة أثناء الطباعة أو إعدادات السحب غير المناسبة.

مؤشرات الترابط تشمل:

• خيوط بلاستيكية دقيقة تمتد عبر المنطقة التي تم جسرها
• خصلات أو تكوينات تشبه خيوط العنكبوت في المساحات المفتوحة
• تراكم المواد الزائدة على سطح الطباعة

3. الفجوات والتناقضات

قد تظهر الفجوات والتناقضات في عملية الربط على هيئة فراغات أو أنماط غير منتظمة في المواد المطبوعة. ومن بين الأسباب التي قد تؤدي إلى هذه المشكلات ضعف عملية البثق، والتبريد التفاضلي، وسرعات الطباعة غير المتطابقة. وتؤدي هذه الفجوات والتناقضات إلى الإضرار بشكل خطير بسلامة البنية الأساسية للجسر والمظهر العام للطباعة.

العلامات الشائعة للفجوات والتناقضات:

• ثقوب أو فراغات مرئية في القسم الجسري
• ملمس السطح غير منتظم أو غير مستوٍ
• عرض أو سمك غير متناسق عبر الجسر

من أجل تحقيق الربط، يتم التغلب على هذه المشكلات الشائعة عادةً من خلال ضبط إعدادات الطباعة المختلفة والعوامل البيئية. إن التعرف الصحيح على مثل هذه المشكلات هو الخطوة الأولى نحو تحسين جودة الأقسام التي يتم ربطها في الأشياء المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

العوامل المؤثرة على جودة الجسر

تعتمد جودة عملية الجسر على مجموعة من المتغيرات، ومن أهمها:

1. خصائص المواد

تتصرف المواد المختلفة بشكل فريد أثناء الجسر:

PLA (حمض البوليكتيك): في أغلب الأحيان، يكون من الأسهل بناء الجسور به نظرًا لنقطة انصهاره المنخفضة نسبيًا. كما يتصلب بسرعة كبيرة، مما يجعله مثاليًا للجسور الصغيرة.

• درجة حرارة الطباعة:190-220 درجة مئوية.

ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين): مع ارتفاع نقطة الانصهار والميل إلى الانحناء، يصبح من الصعب سد هذه الفجوة. وتتطلب درجات الحرارة المرتفعة وبيئة الطباعة المغلقة.

• درجة حرارة الطباعة المثالية:220-250 درجة مئوية.

PETG (بولي إيثيلين تيريفثاليت جليكول): وسط سعيد من PLA و ABS، فهو لا يتشوه بشكل سيئ مثل ABS ولكنه له نتيجة خيطية.

• درجة حرارة الطباعة المثالية:230-250 درجة مئوية.

2. إعدادات الطباعة

درجة حرارة البثق: تنتج درجات الحرارة المنخفضة عمومًا جسورًا أفضل، ولكنها قد تتسبب في نقص الضغط. ابدأ بالحد الأدنى من نطاق درجة الحرارة الموصى به لمادتك واضبطها حسب الحاجة.

سرعة الطباعة: غالبًا ما تؤدي السرعات الأبطأ (حوالي 20-30 مم/ثانية) إلى ربط أفضل، مما يسمح بوقت أطول للمادة لتبرد وتتصلب.

سرعة مروحة التبريد: تعمل سرعات المروحة العالية على تحسين عملية الربط عن طريق تصلب المادة المبثوقة بسرعة. بالنسبة لـ PLA، استخدم سرعة المروحة 100%. بالنسبة لـ نظام ABSابدأ بـ 0% وقم بزيادتها تدريجيًا إذا لزم الأمر.

ارتفاع الطبقة: تنتج الطبقات الرقيقة (0.1-0.2 مم) عادة جسورًا أقوى بسبب وزن المادة الأقل.

3. الظروف البيئية

درجة الحرارة المحيطة: الحفاظ على درجة حرارة الغرفة ثابتة بين 20-25 درجة مئوية لمعظم المواد. بالنسبة لمادة ABS، يمكن أن تكون درجة الحرارة المحيطة الأعلى (حوالي 30-35 درجة مئوية) في مساحة مغلقة منع التشويه.

رطوبة: احفظ الخيوط في بيئة جافة. يمكن أن تتسبب الرطوبة العالية في عدم تناسق عملية البثق. استخدم مجفف الخيوط إذا لزم الأمر.

تدفق الهواء: قلل من تيارات الهواء في منطقة الطباعة لضمان التبريد المتساوي. ومع ذلك، بالنسبة للجسور الأكبر حجمًا، يمكن لمروحة صغيرة موجهة نحو الطباعة أن تساعد في التبريد.

بفضل هذه المعرفة، أصبحت الآن مجهزًا بشكل أفضل لمواجهة التحديات الجادة في حياتك المهنية. مشاريع الطباعة ثلاثية الأبعادجرّب هذه العوامل للعثور على النقطة المثالية لإعداداتك وموادك المحددة.

كيفية ضبط الطابعة ثلاثية الأبعاد للحصول على جسور أفضل

غالبًا ما يعتمد نجاح الجسر على التفاصيل الدقيقة لإعدادات الطابعة الخاصة بك.

1. أبطئ سرعة الربط

تعتبر سرعة الطباعة أحد العوامل التي تؤثر على كيفية خروج الجسور. إذا كانت السرعة عالية جدًا، فقد تتدلى الجسور. وإذا كانت السرعة بطيئة جدًا، فقد يسخن البلاستيك كثيرًا.

بالنسبة للجسور، نقطة البداية الجيدة هي حوالي 20-30 ملم/ثانية، ثم أسرع أو أبطأ، اعتمادًا على المظهر.في الواقع، يمكن طباعة معظم الجسور القصيرة (أقل من 20 مم) بشكل أسرع بكثير، في حين أن الجسور الأطول تحتاج إلى أن تكون أبطأ بكثير.

2. خفض درجة حرارة الفوهة

تُعد درجة الحرارة أحد أهم المتغيرات عند طباعة الجسور الجيدة. فأنت تريد أن يكون البلاستيك ساخنًا بدرجة كافية للطباعة الجيدة، ولكن باردًا بدرجة كافية للاحتفاظ بشكله.

خذ توصية الحد الأدنى لدرجة حرارة البلاستيك وابدأ بها. بالنسبة لـ PLA، حاول البدء عند حوالي 190 درجة مئوية. بالنسبة لـ PETG، استخدم حوالي 230 درجة مئوية. إذا لاحظت وجود فجوات أو عدم التصاق الطبقات جيدًا، فقم بزيادة درجة الحرارة بحوالي 5 درجات مئوية في كل مرة.

3. زيادة سرعة مروحة التبريد

يساعد التبريد على تصلب البلاستيك بسرعة وبالتالي تجنب الترهل.

في حالة PLA و PETG، يجب تشغيل المروحة بأقصى سرعة أثناء طباعة الجسور؛ أما بالنسبة لـ ABS فيجب إيقاف تشغيلها أثناء بدء التشغيل؛ ويمكن زيادة ذلك مع الوقت إذا لزم الأمر ولكن بحذر حيث قد يؤدي ذلك إلى عدم التصاق الطبقات بشكل صحيح.

4. اضبط ارتفاع الطبقة وعرضها

يعتبر ارتفاع وعرض كل طبقة من العوامل التي تؤثر على كيفية ظهور الجسور. تميل الطبقات الأرق إلى إنشاء جسور أقوى ولكنها تستغرق وقتًا أطول للطباعة.

حاول استخدام طبقات بارتفاعات تتراوح بين 0.1 مم و0.2 مم للجسور. غالبًا ما تتدلى الطبقات الرقيقة بشكل أقل لأنها أخف وزنًا.

بالنسبة لعرض الطبقة، حاول جعل عرض البثق الجسري أوسع بنسبة 10-20% من حجم الفوهة. يمكن استخدام هذا لملء الفجوات وإجراء اتصالات أقوى.

استراتيجيات متقدمة لإتقان الربط بين الطباعة ثلاثية الأبعاد

الآن بعد أن تناولنا الأساسيات، فلنلق نظرة على بعض الطرق الأكثر تقدمًا للتعامل مع الجسور الصعبة. يمكن أن تساعدك هذه الطرق في طباعة نماذج أكثر تعقيدًا.

1. الاستخدام الاستراتيجي للدعم

فكر في استخدام الدعامات إذا كانت أطول من 50 مم أو أكثر انحدارًا من 45 درجة. إذا كانت الطابعة الخاصة بك تحتوي على فوهتين، فيمكنك تجربة دعامات قابلة للذوبانإن إزالتها أكثر ملاءمة، كما أن التشطيب أكثر سلاسة. ومع ذلك، تتطلب الدعامات مواد إضافية ووقت طباعة إضافي، لذا استخدمها فقط عند الضرورة حقًا. يجب على المرء دائمًا محاولة الطباعة بدون دعامات. سيتم الآن تغطية خطوة تحسين إعدادات Slicer.

2. تحسين إعدادات أداة التقطيع للجسور

ستحتوي معظم المقطّعات على إعدادات ربط. ابحث أولاً عن "نسبة تدفق الجسر"واضبطه على 80-90% من معدل التدفق الطبيعي. وهذا يمنع استخدام الكثير من البلاستيك. وأخيرًا، بالنسبة لمعظم المواد بخلاف ABS، اضبط "سرعة مروحة غلاف الجسر" على عالية. ستسمح لك بعض المقطّعات بتغيير اتجاه خطوط الجسر. جرّب زوايا مختلفة لمعرفة ما يناسب طرازك بشكل أفضل.

3. إعادة التصميم من أجل جسور أفضل

في بعض الأحيان، يكون بناء الجسور أسهل إذا قمت بإعادة تصميم النموذج. إذا كانت هناك جسور طويلة، فحاول إضافة أعمدة دعم صغيرة في النموذج ثلاثي الأبعاد. سيؤدي هذا إلى تحويل جسر طويل إلى عدة جسور أقصر. حاول أيضًا تدوير النموذج. يمكن أن يؤدي الدوران البسيط إلى تحويل الأجزاء البارزة الصعبة إلى جسور يمكن التحكم فيها. إذا كنت تطبع أجزاء وظيفية، فأضف حوافًا مائلة أو زوايا مستديرة لحواف الجسر. يمكن أن يؤدي هذا إلى زيادة القوة وتحسين المظهر.

حلول لمشاكل الربط الصعبة

حتى في ظل الظروف المثالية، قد تواجه مشكلات غريبة في الربط. فيما يلي كيفية تحديد المشكلات التي يصعب التخلص منها والتخلص منها.

مشاكل الجسور غير العادية التي يجب الانتباه لها

إلى جانب الترهل أو التشابك الأساسي، ابحث عن هذه المشكلات الأقل شيوعًا:

• تأثير الأكورديون: يتمتع الجسر بسطح متموج وغير مستو.
• التجعيد: ترتفع حواف الجسر أو تنحني إلى الأعلى.
• الجسور الهشة: الجسر عرضة للكسر أو الانهيار.
• البثق غير المتسق: يتكون الجسر من أقسام سميكة ورفيعة متناوبة.

إصلاح سطح الجسر المتموج

إذا كان الجسر الخاص بك يبدو متموجًا، فتأكد أولاً من أن الأحزمة ليست مرتخية أو أن إطار الطابعة الخاص بك يهتز. تأكد من أن التبريد متساوٍ - قد تحتاج إلى إعادة وضع المروحة. في بعض الأحيان، يؤدي طباعة الجسور بزاوية 45 درجة على المحور X أو Y إلى تحسين السطح.

منع حواف الجسر من التجعيد

للحصول على حواف ملتفة، قم بزيادة درجة حرارة السرير قليلاً للطبقات القليلة الأولى. يمكن أن يساعد إضافة حافة إلى الطباعة أيضًا في الالتصاق. إذا كنت تطبع باستخدام ABS، فإن الطباعة في حاوية تمنع التيارات الهوائية من التسبب في تجعيد الورق.

بناء جسور أقوى

لتقوية الجسور الهشة، حاول زيادة نسبة الحشو في المناطق التي تدعم الجسر. في كثير من الأحيان، قد ينجح تغيير العلامات التجارية أو الأنواع لأن بعضها أقوى من غيرها. يمكن معالجة المطبوعات المصنوعة من مادة PLA بعد الطباعة لزيادة القوة، لكن هذا يتطلب عدة خطوات إضافية.

حل مشكلة سمك الجسر غير المتساوي

إذا كان سمك الجسر غير ثابت، فحاول تنظيف الفوهة أو استبدالها إذا كانت مهترئة. كما يجب أيضًا مراعاة الانسدادات الجزئية في الطرف الساخن. ومن الجيد أيضًا إجراء معايرة خطوة الطارد وأخذ قياسات قطر الخيط في عدة نقاط للتأكد من قطره الموحد.

تحسين مهاراتك في طباعة الجسور ثلاثية الأبعاد!

إن إحدى أهم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد - الجسر - ستمكنك من طباعة تصميمات أكثر تعقيدًا. لقد أعطاك هذا البرنامج التعليمي نظرة عامة على كيفية عمل الجسر، والمشكلات المتكررة التي تحدث، وطرق إصلاحها. يمكنك إنتاج جسور أفضل من خلال تعديل إعدادات الطباعة، واختيار المادة المناسبة، وغالبًا عن طريق ضبط تصميمك. إذا ظهرت مشاكل أكثر صعوبة، فقم بتطبيق نصائح استكشاف الأخطاء وإصلاحها للتغلب عليها. مع الممارسة، ستتمكن من طباعة جسور قوية وناعمة، مما يتيح لك بعد ذلك صنع جسور أكثر روعة. مطبوعات ثلاثية الأبعادابدأ بدمج هذه النصائح في طباعتك التالية لتشعر بالفرق.