پرینترهای سه بعدی از جمله وسایلی هستند که با دانستن اطلاعاتی درباره نحوه عملکرد آنها می‌توان به صورت دستی نیز آنها را ساخت. ساخت پرینتر سه بعدی علاوه بر اینکه ما را با عملکرد و کارایی پرینترهای سه بعدی آشنا می‌کند، می‌تواند باعث کاهش هزینه نیز شود. در این مقاله قصد داریم به روش‌های ساخت پرینترهای سه بعدی و نیز اجزای آنها بپردازیم. پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
ساخت پرینتر سه بعدی
اولین پرینتر سه بعدی در دهه 1980 توسط چارلز هال ساخته شد و از آن زمان تا به امروز انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی در دسترس عموم قرار گرفته است که عمده آنها را پرینترهای FDM تشکیل می‌دهند. این پرینترها با قیمت‌ها و کیفیت‌های متفاوتی در بازار وجود دارند اما اگر خودتان به فکر ساخت پرینتر هستید، در ادامه با ما همراه باشید. در این مقاله قصد داریم روش ساخت پرینتر در خانه را بیان کنیم.
هنگامی که شما یک چاپگر سه بعدی می‌سازید، می توانید در مورد کلیه امکانات و عملکرهای داخلی دستگاه پرینتر اطلاعات بیشتری کسب کنید. به طور معمول دو راه برای ساختن پرینتر وجود دارد:
- استفاده از کیت های آماده برای ساخت پرینتر سه بعدی
- ساختن پرینتر از ابتدا و به صورت جز به جز
در ادامه به توضیح بیشتر این دو مورد خواهیم پرداخت:
استفاده از کیت برای ساخت پرینتر سه بعدی
کیت‌ها یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت پرینتر به صورت شخصی می‌باشند. کیت‌ها شامل تمام قطعات مورد نیاز برای ساخت یک پرینتر هستند که همراه با ابزارهای ضروری و دستورالعمل‌های انجام گام به گام هستند.
کیت‌های آماده می‌توانند کیفیتی برابر با دستگاه‌های پرینتر مونتاژ شده و آماده داشته باشند ولی در مقایسه با آنها قیمت ارزان‌تری خواهند داشت. همانطور که گفته شد تمام قطعات مورد نیاز برای ساخت چاپگر سه بعدی در درون کیت‌ها وجود دارد و نیازی به لحیم کاری، سوراخ کاری و جمع آوری قطعات از جای دیگری نخواهید بود. همچنین قطعات در ابعاد مناسبی طراحی شده‌اند و تنها کافی است مطابق دستورالعمل آن ها را در کنار یکدیگر قرار دهید.
در اتصال قطعات مطمئن شوید که دستورالعمل‌های ارائه شده را گام به گام رعایت کرده‌اید. همچنین بهتر است قبل از شروع کار، دستورالعمل‌ها را به خوبی مطالعه کنید تا آن ها را به صورت دقیق انجام دهید و یا درصورت ایجاد مشکل بتوانید به راحتی آن را حل کنید.
برخی از تولیدکنندگان کیت روند دقیقی از مونتاژ کیت‌های خود را به صورت ویدیو ارائه می‌دهند، از این گزینه نیز می‌توانید برای راحتی کار خود استفاده کنید. در نظر داشته باشید که در بار اول ممکن است روند را به خوبی انجام ندهید، پس صبور باشید و مجدد امتحان کنید.
برای اینکه بتوانید یک پرینتر مناسب بسازید و مدل‌های سه بعدی با کیفیتی ایجاد کنید، توجه به دو نکته زیر را فراموش نکنید:
در ابتدا مهم‌ترین گام این است که سطح پرینتر را تراز کنید. تراز کردن سطح برای دستیابی به کیفیت مناسب چاپ، بسیار مهم است.
کیت‌های موجود در بازار معمولا با نرم افزارهای پیش فرضی ارائه می‌شوند اما نیاز به نرم افزارها و سخت افزارهای بیشتری خواهید داشت. لازم است که بهترین نرم افزار مناسب برای پرینتر خود را بیابید.
چگونه یک پرینتر سه بعدی را از ابتدا خودمان بسازیم؟
همانطور که در بخش قبل اشاره شد می‌توان از کیت‌ها برای ساخت پرینتر استفاده کرد اما ساختن یک پرینتر سه بعدی از ابتدا در کنار چالش برانگیزتر بودن، سرگرم کننده‌تر از ساخت پرینتر با استفاده از کیت است. در این روش شما نیاز به دانشی در مورد نحوه عملکرد پرینترهای سه بعدی خواهید داشت. باید بدانید چه قطعاتی تهیه کنید و چگونه آنها را در کنار یکدیگر مونتاژ کنید.
برای ساخت پرینتر در ابتدا لازم است که در مورد موارد زیر تحقیق کنید و بهترین انتخاب را داشته باشید.
- اندازه پرینتر: اندازه چاپگر سه بعدی در ابتدا باید تعیین شود. این گزینه تعیین می‌کند که نیاز است چه قالبی را تهیه کنید و یا آن را بسازید.
- نوع پرینتر: نوع پرینتر می تواند تعیین کننده جهت حرکت پرینتر باشد. پرینترها می توانند در هر دو جهت X و Y حرکت کنند یا می توانند در جهت Z با توجه به نوع پرینتر ساخته شده حرکت کند.
- نوع نازل پرینتر: نازل‌های پرینترهای سه بعدی به صورت مستقیم با کیفیت چاپ ارتباط دارند. ابتدا باید تصمیم گیری کنید که وضوح چاپ مورد نظر شما چقدر است و متناسب با آن نوع نازل خود را انتخاب کنید. اندازه استاندارد نازل پرینترهای سه بعدی 4/0 میلی‌متر است اما می‌توانید نازل‌هایی با قطر 1/0 تا 1 نیز تهیه کنید.
- تعداد اکسترودرها: اکثر پرینترها فقط یک اکسترودر دارند اما اگر به دو اکسترود نیاز دارید، ابتدا مطمئن شوید که برد کنترل شما می‌تواند از دو اکسترودر پشتیبانی کند.
آشنایی با قطعات ساخت پرینتر سه بعدی
در ادامه قصد داریم که با قطعات مورد نیاز برای ساخت پرینترهای سه بعدی آشنا شویم. به طور کلی قطعات مناسب برای ساختن یک پرینتر به دو دسته مکانیکی و الکترونیکی دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه به معرفی موارد آنها خواهیم پرداخت.
اجزای مکانیکی پرینتر سه بعدی
اجزای مکانیکی برای ساخت پرینتر سه بعدی شامل موارد زیر می باشد:
- بستر چاپ
- کیت اکسترود شامل بدنه اکسترود، پولی، بلبرینگ شیاردار، هیت سینک، پیچ سوراخ‌دار، پایپ و لوله
- روکش ضد سایشی پلی استر یا پوشش محافظ کابل
- اجزای محورهای حرکتی به صورت خطی شامل ریل واگن، بال اسکرو، بلبرینگ خطر، تسمه دندانه دار و کوپلینگ
- انرژی گاید یا پاور گاید
- شاسی و فریم پرینتر شامل پروفیل و نبشی
- ورق‌های بدنه
- پیچ و مهره برای اتصال
اجزای الکترونیکی پرینتر سه بعدی
اجزای الکترونیکی برای ساخت پرینتر سه بعدی شامل موارد زیر می باشد:
- سیم و سوکت های اتصال
- منبع تغزیه یا پاور
- سنسور نازل
- هیتر نازل
- هیتر بستر
- برد کنترلر یا مادر برد
- میکروسوییچ مکانیکی یا نوری (لیزری)
- فن اکسترودر
- موتور استپر
- نمایشگر
ساخت پرینتر سرامیک
همانطور که می‌دانید صدها فلز و پلاستیک برای پرینت سه بعدی وجود دارند اما مواد سرامیکی به دلیل خاصیت‌های منحصر به فرد خود در فناوری‌های پیشرفته و همچنین هنر بسیار مورد توجه هستند. ساخت پرینتر سرامیک نیز مانند سایر پرینترهای سه بعدی می‌باشد با این تفاوت که باید به نوع مواد پرینت شده توجه گردد. در ساخت این نوع پرینترها معمولا چیزی که لازم است به آن توجه شود، تغییر سر ابزار یا پیش تنظیم مواد است.
ساخت پرینتر بتن
بتن یکی از متداول‌ترین مواد مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی است. استفاده از پرینترهای سه بعدی بتن در مقایسه با سایر روش‌های سنتی توانایی ساخت سازه‌هایی با هندسه‌های پیچیده را در کمترین زمان دارد. مطابق تحقیقیات انجام شده پرینترهای سه بعدی بر اساس دو پارامتر مهم کنترل می‌شوند که شامل دستگاه پرینتر و ماده پرینت شونده هستند. برای ساخت پرینتر بتن نیز مانند آنچه در بخش‌های قبل اشاره شد باید عمل کرد اما لازم است که محدودیت های ماده بتن و نیز انتخاب نوع نازل مورد نیاز در نظر گرفته شود.
