ساپورت‌ ها در چاپ سه‌ بعدی

مقدمه‌ ای بر پشتیبانی در چاپ سه‌ بعدی

چاپ سه‌ بعدی یک فناوری تحول‌ آفرین است که دنیای ساخت افزایشی را به‌ طور چشمگیری دگرگون کرده است. یکی از دلایل این پیشرفت، توانایی آن در ساخت قطعات و محصولات با الگو های هندسی بسیار پیچیده و طراحی‌ های پیشرفته است. با این حال، دستیابی به چنین پیچیدگی‌ هایی همیشه ساده نیست. در بسیاری از موارد لازم است در طراحی قطعه، ساپورت‌ ها (Supports) اضافه شوند تا فرایند چاپ به‌ درستی انجام شده و قطعه هنگام ساخت دچار خطا یا شکست نشود.

در زمان برنامه‌ ریزی برای به‌ کارگیری ساپورت‌ ها در پروژه چاپ بعدی، معمولاً برای طراحان قطعات پرسش‌ هایی پیش می‌آید. در این راهنما درباره‌ی زمان مورد نیاز برای استفاده از ساپورت، انواع مختلف ساپورت‌ ها، روش‌ های حذف ساپورت پس از چاپ، و نکات مهم دیگر توضیح داده می‌شود تا بتوانید بهترین نتیجه را در چاپ سه‌ بعدی خود به‌ دست آورید.

ساپورت در چاپ سه‌ بعدی – چه زمانی باید از ساپورت استفاده کنیم؟

تشخیص زمان استفاده از ساپورت‌ در چاپ سه‌ بعدی تا حد زیادی به نوع فناوری چاپ شما بستگی دارد. برای مثال، در پرینتر های FDM که فیلامنت به صورت لایه‌ لایه اکسترود می‌شود، اگر طرح دارای اورهنگ (بخش‌ های معلق) باشد و زیر آن سطح تکیه‌ گاه وجود نداشته باشد، چاپ به‌ درستی شکل نمی‌گیرد. در چنین شرایطی استفاده از ساپورت‌ ها ضروری و بسیار کارآمد است.

در مقابل، در فناوری‌ هایی مانند SLS و MJF پودر اطراف مدل قرار گرفته و خود نقش ساپورت را ایفا می‌کند، بنابراین معمولاً به ساپورت‌ گذاری فیزیکی در طراحی نیاز نیست.

عامل مهم دیگر، میزان پیچیدگی هندسی قطعه است. برای مثال:

• در اورهنگ‌ ها باید زاویه شیب بررسی شود.
• اگر زاویه ۴۵ درجه یا کمتر باشد، اکثر پرینتر های FDM بدون ساپورت قادر به چاپ‌ اند.
• اما در شیب‌ های بیش از ۴۵ درجه بهتر است ساپورت در طراحی لحاظ شود؛ در غیر این صورت احتمال افتادگی و تغییر فرم وجود دارد.
• مثال دیگر پل‌ زنی (Bridging) بین دو نقطه است. اگر طول پل بیش از ۵ میلیمتر باشد، معمولاً باید از ساپورت در این بخش‌ ها استفاده کرد، در غیر این صورت مدل دچار افتادگی و نقص چاپی می‌شود.

چگونه ساپورت‌ ها را از چاپ سه‌ بعدی جدا کنیم: راهنمایی جامع

انواع ساپورت‌ در چاپ سه‌ بعدی چیست؟

نوع ساپورتی که در چاپ سه‌ بعدی استفاده می‌شود، به تکنولوژی پرینت بستگی دارد. به عنوان مثال، در چاپگر های FDM معمولاً از ساپورت‌ های درختی (Tree Supports) و شبکی (Lattice Supports) استفاده می‌شود.

ساپورت‌ های شبکی (Lattice) انتخابی مناسب برای نگه‌ داشتن قطعه و ایجاد ستون‌ های حمایتی هستند، مخصوصاً زمانی که طراحی دارای اورهنگ‌ های تند و شیب‌ دار باشد. این نوع ساپورت به دلیل تولید سریع، مصرف کمتر ماده و سازگاری بالا با اکثر مدل‌ ها، بسیار رایج است.

در مقابل، ساپورت‌ های درختی (Tree) همان‌ طور که از نامشان پیداست، ساختاری مشابه تنه و شاخه‌ های درخت دارند؛ یعنی در پایه ضخیم‌تر بوده و هرچه به سمت قطعه نزدیک می‌شوند باریک‌تر می‌گردند. این ساپورت‌ ها برای قطعاتی مناسب‌ اند که نیاز به ساپورت انتخابی‌تر دارند؛ مانند مدل‌ هایی با اورهنگ‌ های عمودی.

اگر از چاپگری با دو نازل اکسترودر استفاده می‌کنید، می‌توانید از ساپورت‌ های محلول (Soluble Supports) بهره ببرید. در این روش مواد ساپورت از جنسی انتخاب می‌شوند که در مایعات (مانند لیمونن یا آب) حل می‌شوند. این قابلیت باعث می‌شود ساپورت‌ ها بدون دخالت مکانیکی و آسیب به سطح کار حذف شوند، در نتیجه کیفیت سطح بسیار بهتر شده و نیاز به پس‌ پرداخت کاهش می‌یابد. البته باید توجه کرد که مواد پرینت و مواد ساپورت محلول نمی‌توانند از یک نازل چاپ شوند؛ بنابراین اگر پرینتر شما تنها یک هد اکسترودر دارد، ساپورت محلول برایتان قابل استفاده نخواهد بود.

حذف ساپورت‌ های چاپ سه‌ بعدی

یکی از مهم‌ ترین نکاتی که هنگام کار با ساپورت‌ های چاپ سه‌ بعدی باید به آن توجه کرد، نحوه‌ی جدا کردن آن‌ ها پس از پایان پرینت است. همان‌ طور که پیش‌تر گفته شد، میزان سهولت در حذف ساپورت‌ ها می‌تواند بر زمان تحویل پروژه و هزینه‌ی نهایی تولید تأثیر بگذارد. علاوه بر این، هر چه تعداد نقاط اتصال ساپورت به قطعه بیشتر باشد، احتمال ایجاد خط و خش یا شکستگی در محل اتصال نیز افزایش می‌یابد.

برای مثال، ساپورت‌ های شبکه‌ ای (Lattice) اگرچه پشتیبانی کامل‌ تری از سطح مدل ایجاد می‌کنند، اما در مقابل حذف آن‌ ها دشوارتر بوده و ممکن است به کیفیت سطح نهایی قطعه آسیب وارد کنند. در مقابل، ساپورت‌ های درختی (Tree) که تنها در نواحی ضروری و به صورت دقیق استفاده می‌شوند، تعداد نقاط تماس کمتری ایجاد کرده و جدا‌ سازی آن‌ ها بسیار آسان‌تر انجام می‌شود.

پس از اتمام چاپ، می‌توان با استفاده از انبر دست ساپورت‌ ها را به آرامی پیچاند، گرفت و جدا کرد. همچنین اگر ساپورت بزرگ و در دسترس باشد، می‌توان آن را با دست و با احتیاط جدا نمود. در نهایت، اگر زیبایی سطح برای شما اهمیت دارد، می‌توانید نقاط تماس ساپورت‌ ها را سمباده‌ کاری یا پرداخت کنید تا سطحی صاف و یک‌ دست ایجاد شود.

حذف ساپورت‌ ها از چاپ‌ های سه‌ بعدی: بهترین روش‌ها و نکات تخصصی

معایب استفاده از ساپورت در چاپ سه‌ بعدی

اگرچه ساپورت‌ ها نقش مهمی در ساخت قطعات پیچیده دارند، اما استفاده از آن‌ ها بدون چالش نیست. وجود ساپورت در یک مدل چاپی معمولاً نیازمند حذف دقیق پس از چاپ و انجام فرآیند های تکمیلی (Post Processing) است و همین موضوع می‌تواند زمان پروژه را افزایش دهد. نوع ساپورت و میزان پیچیدگی آن نیز بر سرعت تولید و مدت‌ زمان آماده‌ سازی قطعه نهایی تأثیر مستقیم می‌گذارد. برای نمونه، نوع Tree Support ممکن است فشار بیشتری روی دستگاه ایجاد کند و زمان چاپ را افزایش دهد. همچنین حذف ساپورت و سمباده‌ کاری بخش‌ های باقیمانده می‌تواند فرآیندی زمان‌بر و نیازمند دقت زیاد باشد.

از طرفی استفاده از ساپورت‌ به معنای مصرف بیشتر متریال است. به‌ ویژه در مدل‌ هایی که اورهنگ‌ های شدید دارند و نیازمند ساپورت شبکه‌ ای (Lattice) هستند، هزینه مواد مصرفی می‌تواند به‌ طور چشمگیری افزایش یابد. در چنین شرایطی نه‌تنها زمان تحویل پروژه بیشتر می‌شود، بلکه هزینه نهایی تولید نیز افزایش خواهد یافت.

به دلیل همین معایب، بسیاری از طراحان سعی می‌کنند در پروژه‌ های خود روش‌ های جایگزین یا استراتژی‌ هایی برای کاهش نیاز به ساپورت انتخاب کنند؛ رویکرد هایی مانند بهینه‌ سازی زاویه‌ ها، تقسیم مدل به قطعات مناسب‌تر، یا استفاده از فناوری‌ چاپی بدون نیاز به ساپورت مانند SLS یا MJF می‌تواند راه‌ حل‌ هایی هوشمندانه باشد.

چگونه تشخیص دهیم که به ساپورت‌ های چاپ سه‌ بعدی نیاز داریم

جایگزین‌ های استفاده از ساپورت در چاپ سه‌ بعدی

در بسیاری از پروژه‌ ها، هزینه و زمان اضافه‌ ای که ساپورت‌ ها ایجاد می‌کنند برای برخی طراحان قابل‌ قبول نیست. در چنین مواردی می‌توان از روش‌ های جایگزین برای کاهش یا حذف ساپورت استفاده کرد. یکی از راهکارهای مؤثر، تنظیمات حرفه‌ ای در اسلایسر است. اسلایسر مدل سه‌ بعدی را به لایه‌ های دو بعدی تقسیم و G-code مورد نیاز چاپگر را تولید می‌کند. با تنظیم چگالی و ضخامت ساپورت‌ ها می‌توان میزان حرارت و مدت‌زمان خنک شدن آن‌ ها را کنترل کرد. هرچه ساپورت دیرتر خنک شود، چسبندگی بیشتری پیدا می‌کند و جداسازی سخت‌تر می‌شود؛ کاهش چگالی و افزایش جریان خنک‌ سازی چاپ، فرآیند حذف پشتیبان‌ ها را آسان‌تر می‌کند.

از سوی دیگر، تغییر زاویه قرارگیری مدل روی صفحه چاپ می‌تواند به کاهش نقاط نیازمند ساپورت کمک کند. اگر با تغییر جهت نیز همچنان ساپورت زیادی نیاز است، می‌توان زاویه اورهنگ‌ ها را اصلاح یا مدل را به چند بخش جداگانه تقسیم کرد. البته در این روش باید زمان مونتاژ پس از چاپ را نیز در نظر گرفت.

راهکار پیشرفته‌تر، انتخاب فناوری چاپ بدون نیاز به ساپورت است. برای مثال، چاپگر های SLS با استفاده از پودر به‌ عنوان تکیه‌ گاه، امکان تولید هندسه‌ های پیچیده را بدون ساپورت فراهم می‌کنند. بنابراین در پروژه‌ هایی با شکل‌ سازی پیچیده، انتخاب فناوری مناسب می‌تواند به‌ طور کامل نیاز به ساپورت را حذف کند.

چگونه ساپورت‌ها را برای چاپ سه‌بعدی جواهرات تنظیم کنیم

خدمات تخصصی پرینت سه‌ بعدی طلا و جواهرات با جدیدترین پرینتر های Uniway

در سرزمین دی‌ تی‌ اس خدمات حرفه‌ ای پرینت سه‌ بعدی ویژه صنعت طلا و جواهر ارائه می‌شود. با استفاده از جدیدترین پرینتر رزینی Uniway برای خروجی‌ های دقیق مدل‌ سازی و همچنین پرینتر مومی ProJet Uniway جهت ریخته‌ گری مستقیم، امکان تولید مدل‌ های پیچیده، ظریف و با کیفیت بالا فراهم است. این خدمات مناسب طراحان، کارگاه‌ ها و برند های جواهرسازی است که به‌ دنبال سرعت، دقت و کیفیت سطحی عالی در ساخت نمونه‌ ها و تولید نهایی هستند.

🔗 مشاهده خدمات و ثبت سفارش:

• خدمات پرینت سه بعدی با رزین
• خدمات پرینت سه بعدی پروجت