در قسمت قبل  بررسی کردیم که بر اساس چه فاکتورهایی باید از میان انبوه طرح های منبع باز منتشر شده در اینترنت، طرح پرینتر سه بعدی FFF مورد نظر خود را انتخاب کنیم، تا دقیقا مطابق با نیازهای خود یک پرینتر سه بعدی بسازیم.

در این مقاله به اصلی ترین عنصر ساختار یک پرینتر سه بعدی خواهیم پرداخت، یعنی شیوه ی حرکت پرینترهای سه بعدی.

در حال حاضر چهار نوع سیستم حرکتی در دنیای پرینترهای سه بعدی FFF متداول است:

پرینترهای سه بعدی کارتزین

نمونه یک پرینتر سه بعدی کارتزین

نمونه یک پرینتر سه بعدی کارتزین

همان طور که می دانید، به سیستم مختصات دکارتی سیستم مختصات کارتزین (Cartesian) گفته می شود. همانطور که از نام آن بر می آید، کارتسین ها پرینترهایی هستند که سه محور در سه جهت محورهای مختصات دارند و حرکت روی محورها دقیقا در همان جهتی صورت می گیرد که پرینت قرار است انجام شود. اگر قرار است هد پرینتر به جلو و عقب برود، موتور محور Y به حرکت در می آید، و برای حرکت به طرفین موتور محور X حرکت می کند. بدیهی است که برای ترسیم خطوط مایل و منحنی هر دو محور با هم حرکت می کنند. محور Z وظیفه ی تغییر لایه ها یعنی ایجاد حرکت در راستای عمود بر صفحه پرینت را به عهده دارد. پرینتر سه بعدی کارتسین بدیهی ترین و ساده ترین و در عین حال معمول ترین حالت یک پرینتر سه بعدی است.

پرینترهایCore-XY

اصول حرکتی core-xy

اصول حرکتی core-xy

در نوع پرینترهای سه بعدی حرکت به جلو و عقب و طرفین به سادگی پرینترهای سه بعدی کارتزین صورت نمی گیرد.  پرینترهای سه بعدی Core-xy سیستم خاصی برای حرکت دادن اکسترودرها در چهار جهت دارند که از تخته رسم های قدیمی الهام گرفته شده است.

شکل بالا یک سیستم حرکتی Core-xy را توضیح می دهد. در این شکل، حرکت موتورها به صورت همجهت ایجاد حرکت افقی می کند و حرکت همزمان موتورها در جهت مخالف یکدیگر باعث حرکت عمودی می شود. این سیستم حرکتی برای به حرکت درآوردن محورهای X و Y پرینترهای سه بعدی به کار گرفته می شود. در این سیستم تسمه و پولی نقشی پررنگ تر از آنچه در پرینترهای سه بعدی دیگر می بینیم بازی می کنند.

پرینترهای سه بعدی دلتا

یک نوع پرینتر سه بعدی دلتا

یک نوع پرینتر سه بعدی دلتا

پرینترهای سه بعدی دلتا عجیب الخلقه ترین پرینترهای سه بعدی FFF می باشند که بیشتر شبیه ابزار آلات موجودات فضایی در فیلم های علمی تخیلی به نظر می رسند. در این نوع پرینترها سه محور وجود دارد که هر سه موازی همدیگرند و بازوهای این پرینتر فقط به بالا و پایین حرکت می کنند. اکسترودرها با میله های نازکی که بیشتر به بندهای باریک شبیه اند به این بازوها آویزان هستند. در این پرینترهای سه بعدی تخته پرینت ثابت است و حرکت اکسترودر در فضا از برآیند حرکت این سه محور موازی به دست می آید. پرینترهای سه بعدی دلتا با ارتفاع پرینت بالا قابل تولید اند و اگر تمایل به ساخت قطعات بلند دارید گزینه ی خوبی به شمار می روند.

پرینترهای سه بعدی دورانی

نوعی پرینتر سه بعدی دورانی

نوعی پرینتر سه بعدی دورانی

پرینترهای دورانی فقط دو محور جلو عقب و بالا و پایین را دارند، و صفحه ی پرینت دور خودش می چرخد. حرکت آنها شبیه گرامافون یا سی دی رام است. این مدل ها از مدل های دیگر کمیاب ترند، اما از شواهد این طور به نظر می رسد که کیفیت آنها از انواع دیگر پرینترهای سه بعدی FFF چیزی کم ندارد.

 

رپرپ و پرینتر های سه بعدی منبع باز

برای همه ی انواع پرینترهای سه بعدی ، دیزاین های لایه باز از پیش ساخته ای وجود دارد که قطعات اصلی آنها توسط یک پرینتر سه بعدی دیگر پرینت می شود. این که دستگاهی اختراع شود که توانایی ساخت خودش را داشته باشد، رویای قدیمی بشر است که پروژه ی رپرپ یک قدم بلند به سوی تحقق آن به شمار می آید. به عمل تولید یک دستگاه توسط دستگاهی مشابه، خودجایگزینی یا رپلیکیت کردن (Replicate) گفته می شود. “رِپ” اول کلمه ی رِپرَپ از همین کلمه ی رِپلیکِیت می آید. نام رسمی و آکادمیک “پرینت سه بعدی” در واقع مدلسازی سریع (Rapid Prototyping) می باشد که “رَپ” آخر کلمه ی رِپرَپ از همین رَپید پروتوتایپینگ برگرفته شده است. رپرپ به معنای مدلساز سریع خودجایگزین می باشد (Replicating Rapid Prototyper). همان طور که در نامش نهفته است، پروژه ی رپرپ یک پروژه ی آزاد و منبع باز درباره ساخت دستگاه هایی است که بتوانند خودشان و بسیاری از محصولات مورد نیاز بشر را بسازند و بدین ترتیب با برگرداندن صنعت از کارخانه ها به منازل و کارگاه های کوچک، مشکلات بزرگی که از اقتصاد صنعتی ناشی می شود از پیش پا بردارند. بدیهی است با تحقق این امر، مشکلات جدید و بزرگتری در زندگی بشر پدیدار خواهد شد، و بیم آن می رود زندگی روی کره ی زمین به شکلی درآید که در انیمیشن Wall-E یا در بازی Machinariom دیده ایم. به هر حال، پرینتر سه بعدی یک ابزار است، و مانند هر ابزار دیگری، مثلا یک چاقو یا یک چکش که احتمالا اولین ابزارهای ساخته شده توسط بشر بوده اند، هم جنبه ی مثبت دارد و هم جنبه ی منفی.
پروژه ی رپرپ در سال ۲۰۰۵ توسط دکتر آدرین بویر با هدف خانگی کردن و در دسترس عموم قرار دادن تکنولوژی چاپ سه بعدی و ساخت افزایشی پایه گذاری شده است و در مدت بسیار کوتاهی بخش اعظم این صنعت را در اختیار گرفته است.
دیزاین های فراوانی برای پرینترهای سه بعدی FFF در سراسر دنیا توسط آدم هایی مانند شما طراحی و ساخته شده است و توسط انسان هایی که شاید هرگز نام هم را نشنیده باشند، ارتقا یافته است و گسترش پیدا کرده است. تعداد فراوان بردهای کنترل طراحی و ساخته شده از دل این پروژه خود گواه وسعت اتفاقی است که به سرعت به سوی متحول کردن کامل صنعت در حال پیشروی است.
در باره ی این انقلاب صنعتی تازه قبلا مطلبی نوشته ایم که شاید خواندن آن خالی از فایده نباشد.
در پرینترهای رپرپ، به قطعاتی از پرینتر که توسط پرینتر سه بعدی دیگری ساخته شده است Printed Parts یا قطعات پرینت شده گفته می شود و با توجه به فلسفه ی رپرپ مبنی بر به حداقل رساندن تولید صنعتی در ساختن پرینترها، قطعات غیر پرینت شده طوری انتخاب شده اند که ساخت قطعات اصلی همواره بر عهده ی پرینتر سه بعدی بماند. به قطعاتی که پرینت سه بعدی نشده اند ویتامین ها گفته می شود، چرا که همان طور که ویتامین ها برای بدن ضروری اند و بسیاری از آنها را خود بدن نمی تواند بسازد، تولید قطعاتی مثل میله ها و موتورهای پله ای و پیچ و مهره ها فعلا بهتر است توسط کارخانه ها انجام شود.

در قسمت بعد درباره ابزارها و قطعات مورد نیاز برای ساخت یک پرینتر سه بعدی خواهیم نوشت.

پرینتر سه بعدی بسازیم – قسمت دوم: انواع پرینتر سه بعدی از نظر شیوه حرکت

پاسخ دهید

Visit Us On FacebookVisit Us On Google PlusVisit Us On LinkedinVisit Us On TwitterCheck Our Feed