نکات طراحی مناسب برای پرینت سه‌بعدی: راهنمای جامع برای بهبود کیفیت و کاهش هزینه‌ها
طراحی صحیح مدل سه‌بعدی نقش بسیار مهمی در کیفیت خروجی پرینت سه‌بعدی دارد. با رعایت نکات کلیدی در طراحی، می‌توان میزان مصرف متریال را کاهش داد، کیفیت چاپ را بهبود بخشید و از بروز مشکلات رایج در فرآیند چاپ جلوگیری کرد. بسیاری از چالش‌هایی که کاربران در پرینت سه‌بعدی با آن مواجه هستند، ناشی از عدم رعایت اصول طراحی مدل سه‌بعدی است. در ادامه، مهم‌ترین نکات طراحی برای پرینت سه‌بعدی را بررسی می‌کنیم:
فهرست مطالب
یکی از مهم‌ترین نکات در طراحی مدل سه‌بعدی، تعیین ضخامت مناسب برای دیواره‌های مدل است. دیواره‌های بسیار نازک ممکن است در هنگام چاپ دچار گسیختگی شوند و دیواره‌های بیش از حد ضخیم می‌توانند مصرف متریال را افزایش دهند و زمان پرینت را طولانی کنند. همیشه باید به این نکته توجه داشت که ضخامت دیواره های مدل باید رابطه منطقی با قطر نازل داشته باشد . در صورت نازکی بیش از حد دیواره امکان پارگی زیاد است.
✅ حداقل ضخامت توصیه‌شده: ۰.۸ تا ۱.۲ میلی‌متر
✅ ضخامت بهینه برای مقاومت بیشتر: ۱.۲ تا ۱.۵ میلی‌متر
✅ ضخامت کمتر از ۰.۴ میلی‌متر برای پرینت مناسب نیست زیرا پرینترهای سه‌بعدی معمولاً نازل‌هایی با قطر ۰.۴ میلی‌متر دارند، و چاپ لایه‌های بسیار نازک باعث پارگی دیواره خواهد شد.
مدل سه‌بعدی باید کاملاً بسته و بدون هیچ سطح بازی باشد. در صورتی که مدل دارای سطوح باز یا هندسه نادرست باشد، نرم‌افزار اسلایسر قادر به پردازش آن نخواهد بود و پرینت انجام نخواهد شد.
✅ مدل باید به‌صورت یک جسم سالید (Solid) طراحی شود و نباید شامل سطوح یک‌طرفه یا ناپیوسته باشد.
✅ استفاده از ابزارهای بررسی مدل در نرم‌افزارهای طراحی مانند Mesh Repair در Fusion 360 یا Solid Inspector در SketchUp می‌تواند به تشخیص این مشکلات کمک کند.
رزولوشن مدل سه‌بعدی تأثیر مستقیم بر کیفیت نهایی پرینت و میزان جزئیات خروجی دارد. اگر مدل با رزولوشن پایین ذخیره شود، سطوح آن دندانه‌دار و ناصاف خواهد بود. اما اگر رزولوشن بیش از حد بالا باشد، حجم فایل افزایش یافته و پردازش آن برای نرم‌افزارهای پرینت دشوار می‌شود.
✅ فرمت‌های استاندارد برای پرینت سه‌بعدی:
✅ رزولوشن پیشنهادی:
🔹 نکته: نرم‌افزارهای اسلایسر مانند Cura و Simplify3D قابلیت کاهش حجم فایل را بدون افت محسوس کیفیت دارند.
در مدل‌هایی که زاویه بیش از ۴۵ درجه دارند، نیاز به ساپورت (پشتیبان چاپ) وجود دارد. با این حال، ساپورت‌ها می‌توانند باعث کاهش کیفیت سطح مدل در نقاطی که با آن‌ها در تماس هستند شوند.
✅ راهکارهای کاهش نیاز به ساپورت:
🔹 نکته: برخی پرینترهای سه‌بعدی مانند Resin Printers (SLA/DLP) نیاز به ساپورت بیشتری نسبت به پرینترهای FDM دارند زیرا مواد آن‌ها مایع بوده و در حین چاپ نیاز به نگه‌داری بیشتر دارند.
اگر می خواهید بیشتر از نقش ساپورت در پرینت سه بعدی بدانید مقاله زیر را مطالعه نمایید :
ابعاد صفحه چاپ پرینتر سه‌بعدی محدودیت‌هایی را در طراحی قطعه ایجاد می‌کند. اگر مدل بزرگ‌تر از ابعاد پرینتر باشد، باید آن را به چند قسمت تقسیم کرد و بعداً مونتاژ نمود.
✅ قبل از طراحی، ابعاد پرینتر سه‌بعدی مورد استفاده را مشخص کنید.
✅ اگر قطعه از ابعاد پرینتر بزرگ‌تر است، نقاط اتصال و مونتاژ مناسب را در طراحی لحاظ کنید.
✅ برخی از روش‌های متداول برای اتصال قطعات چاپ‌شده:
🔹 نکته: بسیاری از پرینترهای سه‌بعدی امکان پرینت با دقت لایه ۱۰۰ میکرون (۰.۱ میلی‌متر) را دارند که برای قطعات دقیق و کوچک مناسب‌تر است.
✅ ضخامت لایه‌های چاپ مستقیماً بر کیفیت و زمان پرینت تأثیر دارد.
✅ لایه‌های نازک‌تر (مثلاً ۱۰۰ میکرون) کیفیت سطح بهتری ارائه می‌دهند اما زمان پرینت را افزایش می‌دهند.
✅ برای قطعاتی که نیاز به جزئیات بالا دارند، ضخامت لایه کمتر از ۰.۱۵ میلی‌متر توصیه می‌شود.
✅ برای قطعاتی که نیاز به سرعت بالای چاپ دارند، ضخامت لایه ۰.۲ تا ۰.۳ میلی‌متر گزینه بهتری است.
✅ هنگام طراحی قطعه، باید جهت قرارگیری آن در صفحه چاپ به‌گونه‌ای باشد که کمترین فشار به لایه‌ها وارد شود.
✅ مدل‌های عمودی معمولاً مستعد شکستن در امتداد لایه‌ها هستند، بنابراین در صورت امکان، طراحی باید طوری باشد که استحکام بیشتری در جهت لایه‌بندی داشته باشد.
✅ استفاده از ساختارهای تقویتی مانند ریب‌ها (Ribs) و فیلت‌ها در نقاط ضعیف، مقاومت قطعه را افزایش می‌دهد.
طراحی مناسب برای پرینت سه‌بعدی نه‌تنها کیفیت نهایی قطعه را افزایش می‌دهد بلکه باعث کاهش هزینه‌ها و بهینه‌سازی فرآیند تولید می‌شود. در نظر گرفتن عواملی مانند ضخامت دیواره، بسته بودن مدل، رزولوشن فایل، محل ساپورت‌ها، ابعاد صفحه ساخت، ضخامت لایه‌ها و استحکام مدل، تأثیر مستقیمی بر موفقیت پرینت دارد. با رعایت این نکات، می‌توان مدل‌هایی با کیفیت بالا، هزینه کمتر و حداقل مشکلات فنی برای پرینت سه‌بعدی ایجاد کرد.
