چاپ قطعات صنعتی

کار صنعتی برخلاف کار هنری با چشم سنجیده نمی‌شود، با کولیس سنجیده می‌شود. اینجا سؤال «قشنگ شده؟» نیست، سؤال «سر جایش می‌نشیند؟» است. به همین دلیل فرآیند این خدمت با بقیه فرق دارد: پیش از شروع درباره‌ی تلورانس توافق می‌کنیم و بعد از چاپ، قطعه اندازه‌گیری می‌شود.

کجا واقعاً به درد می‌خورد

• قطعه‌ی یدکیِ منسوخ. دستگاهی که یک قطعه‌ی پلاستیکی کوچکش شکسته و سازنده دیگر آن را تولید نمی‌کند. ساخت قالب برای یک عدد بی‌معنی است؛ چاپ سه‌بعدی دقیقاً برای همین ساخته شده.
• فیکسچر و جیگ. ابزار کمکی که فقط در خط تولید خودتان معنی دارد و هیچ‌کس آن را نمی‌فروشد.
• محفظه و قاب الکترونیک. برای بردهای سفارشی و پروژه‌های تیراژ پایین.
• قطعات کم‌تیراژ. جایی که تعداد آن‌قدر کم است که هزینه‌ی قالب توجیه نمی‌شود.

تلورانس — صادقانه

این بخشی است که باید واقع‌بین بود. چاپ FDM فرآیند دقیقی است ولی ماشین‌کاری نیست. عواملی که روی ابعاد نهایی اثر می‌گذارند: جمع‌شدگی مواد هنگام سرد شدن (در ABS محسوس‌تر از PLA)، پهنای خط اکستروژن، و جهت قرارگیری قطعه — دقت در صفحه‌ی افقی با دقت در ارتفاع یکی نیست.

نتیجه‌ی عملی: سوراخ‌ها معمولاً کمی کوچک‌تر از اندازه‌ی طراحی درمی‌آیند و برای جای‌گیری دقیق باید در طراحی لقی در نظر گرفته شود یا بعد از چاپ با مته کالیبره شوند. اگر تلورانس مشخصی لازم دارید، پیش از سفارش بگویید تا بگوییم شدنی است یا نه — و اگر نیست، صادقانه بگوییم که این قطعه کار ماشین‌کاری است نه چاپ.

گزارش کنترل ابعادی

برای سفارش‌های صنعتی، ابعاد کلیدی قطعه پیش از ارسال اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. این کار دو فایده دارد: شما می‌دانید دقیقاً چه چیزی تحویل گرفته‌اید، و اگر مغایرتی بود پیش از رسیدن به دست شما مشخص می‌شود نه بعد از آن.

انتخاب متریال برای کار مکانیکی

این تصمیم روی عمر قطعه اثر مستقیم دارد:

• ABS — انتخاب پیش‌فرض برای قطعه‌ای که بار مکانیکی می‌گیرد یا گرم می‌شود. تا حدود ۱۰۰ درجه تحمل می‌کند و چقرمه است.
• PLA — سفت‌تر و دقیق‌تر است ولی حدود ۶۰ درجه نرم می‌شود. برای قطعه‌ای که در محیط گرم کار می‌کند مناسب نیست. برای فیکسچر و ابزار کمکیِ داخل کارگاه معمولاً کافی است.
• TPU — برای واشر، ضربه‌گیر، آب‌بند و هر چیزی که باید تغییر شکل بدهد و برگردد.

استحکام و جهت چاپ

یک واقعیت مهم که در طراحی باید در نظر گرفته شود: قطعه‌ی چاپ‌شده در جهت لایه‌ها ضعیف‌تر است. نیرویی که بخواهد لایه‌ها را از هم جدا کند خیلی زودتر قطعه را می‌شکند تا نیرویی که در امتداد لایه وارد شود. به همین دلیل جهت قرارگیری قطعه روی صفحه یک تصمیم مهندسی است، نه سلیقه‌ای — و اگر بگویید نیرو از کدام جهت وارد می‌شود، قطعه را متناسب با آن می‌چینیم.

درصد پرکننده (infill) هم اهرم دیگری است: بین ۰ تا ۱۰۰ درصد قابل تنظیم است. برای قطعه‌ی نمایشی ۱۰ تا ۱۵ درصد کافی است؛ برای قطعه‌ای که بار می‌گیرد ۴۰ تا ۶۰ درصد منطقی است. بالای آن معمولاً وزن و هزینه اضافه می‌کند بدون افزایش متناسب استحکام.

ابعاد و ظرفیت

حجم ساخت ۳۰۰ × ۳۰۰ × ۳۳۰ میلی‌متر است. قطعات بزرگ‌تر قابل تقسیم و مونتاژ هستند، هرچند برای قطعه‌ی باربر باید محل اتصال با دقت انتخاب شود چون درز، نقطه‌ی ضعف است.

چه چیزی از این روش برنمی‌آید

برای اینکه وقت هر دویمان تلف نشود:

• قطعه‌ی فلزی چاپ نمی‌کنیم. این دستگاه FDM پلاستیک است.
• قطعه‌ای که باید مدام در تماس با حلال یا سوخت باشد، با این متریال‌ها دوام نمی‌آورد.
• تلورانس‌های خیلی تنگ (زیر حدود ۰.۲ میلی‌متر) به‌طور قابل اتکا تضمین نمی‌شود.
• تیراژ بالا. از تعدادی به بعد، قالب‌گیری تزریقی ارزان‌تر درمی‌آید و صادقانه همان را پیشنهاد می‌کنیم.