اگر به‌تازگی یک چاپگر سه‌بعدی دریافت کرده‌اید یا قصد دارید یک طراحی پیچیده را چاپ کنید، شروع با یک چاپ آزمایشی ضروری است. این کار به شما اجازه می‌دهد تا ببینید چاپگر شما، چه یکی از بهترین چاپگرهای سه‌بعدی باشد و چه نباشد، چه توانایی‌هایی دارد و از اتلاف وقت و مواد در پروژه‌ای که موفق نخواهد شد جلوگیری کنید.

چاپ‌های آزمایشی به شما امکان می‌دهند بررسی کنید که چاپگر چگونه با بخش‌های معلق، حفره‌ها و ساپورت‌ها برخورد می‌کند و همچنین بفهمید که کدام تنظیمات مانند دما، سرعت، ارتفاع لایه و جمع‌شدگی برای چاپگر یا فیلامنت شما بهترین عملکرد را دارند. حتی می‌توانید از چاپ‌های آزمایشی برای بررسی سرعت بالای چاپگر خود استفاده کنید.

در حالی که می‌توان از هر مدلی برای آزمایش چاپگر استفاده کرد، مدل‌هایی وجود دارند که به‌طور خاص برای این منظور طراحی شده‌اند. در ادامه، شش مدل برتر برای آزمایش چاپ سه‌بعدی را انتخاب کرده‌ایم.

1. 3D Benchy

3D Benchy یکی از محبوب‌ترین مدل‌های آزمایشی است که می‌توانید برای ارزیابی عملکرد چاپگر سه‌بعدی خود از آن استفاده کنید. این مدل در ابتدا توسط Creative Tools طراحی شده است و می‌توانید آن را از وب‌سایت رسمی 3D Benchy دریافت کنید.

در این وب‌سایت، لینک‌هایی به پلتفرم‌های مختلف اشتراک‌گذاری فایل‌های STL مانند Thingiverse، Printables، Cults3D و بسیاری دیگر ارائه شده است. با کلیک روی هر یک از این وب‌سایت‌ها، می‌توانید به فایل‌های این مدل دسترسی داشته باشید.

هنگامی که فایل را از وب‌سایت رسمی دانلود می‌کنید، باید آن را دقیقاً به همان شکل (با مقیاس ۱:۱) بدون تغییر در تنظیمات چاپ کنید. ماهیت پیچیده‌ی این طراحی باعث می‌شود که 3D Benchy یک مدل ایده‌آل برای بررسی مشکلات و تنظیم دقیق چاپگر سه‌بعدی شما باشد.

علاوه بر اندازه‌ی کوچک، این مدل دارای بخش‌های آویزان (overhangs) با زوایای مختلف است که به شما امکان می‌دهد عملکرد چاپگر خود را در چاپ پل‌ها (bridging) مورد آزمایش قرار دهید.

علاوه بر این، حفره‌های دایره‌ای، پنجره‌های مستطیلی و هر بخش از طراحی این مدل دارای اندازه‌ی مشخصی هستند (همان‌طور که در بروشور مشاهده می‌شود). پس از چاپ سه‌بعدی، باید مدل را اندازه‌گیری کنید تا دقت چاپگر خود را ارزیابی کنید.

همچنین می‌توانید کنترل دما و سیستم خنک‌کنندگی چاپگر خود را بررسی کنید. برای این کار، کیفیت کلی چاپ را ارزیابی کنید: آیا سطح مدل صاف و یکدست است یا دارای زبری و لکه‌های نامطلوب؟ در صورت وجود مشکل، لازم است تنظیمات نرم‌افزار اسلایسر خود را اصلاح کنید.

حفره‌های کوچکی که از داخل مدل به سمت بالا امتداد دارند و بخش چرخ‌مانند آن، برای آزمایش توانایی چاپگر در چاپ جزئیات ظریف و طراحی‌های پیچیده اهمیت دارند. اگر تنظیمات چاپگر صحیح باشد، این بخش‌ها به‌درستی چاپ خواهند شد، اما در صورت وجود مشکل، حفره‌ها کوچک‌تر از حد انتظار خواهند بود.

برای بررسی وضعیت حفره‌ها در نرم‌افزار اسلایسر سه‌بعدی، ببینید که آیا حفره‌ها پوشیده شده یا به‌درستی نمایش داده نمی‌شوند. به‌عنوان مثال، در نرم‌افزار Cura می‌توانید گزینه‌ی Remove All Holes را غیرفعال کنید تا حفره‌ها حذف نشوند.

2. مکعب کالیبراسیون (Calibration Cube)

مکعب کالیبراسیون XYZ به تنظیم دقت ابعادی چاپگر سه‌بعدی کمک می‌کند. این مدل دارای ابعاد دقیقی است، مانند ۲۰ میلی‌متر در هر ضلع. پس از چاپ، باید با استفاده از کولیس یا ابزارهای اندازه‌گیری دیگر، ابعاد آن را بررسی کنید تا ببینید آیا با اندازه‌ی موردنظر مطابقت دارد یا خیر.

از این طریق، می‌توانید ارزیابی کنید که موتورهای استپر چاپگر شما چقدر دقیق حرکت می‌کنند. اگر اندازه‌ی مدل چاپ‌شده با ابعاد فایل دیجیتال اختلاف زیادی داشته باشد، این تست چاپ برای عیب‌یابی و تنظیمات دقیق چاپگر بسیار ضروری است.

برای چاپ این مدل، باید آن را به‌درستی در نرم‌افزار اسلایسر قرار دهید و اطمینان حاصل کنید که حروف روی مکعب به‌صورت موازی با محورهایی که اندازه‌گیری می‌کنید، قرار گرفته باشند.

در بیشتر موارد، مدل به‌صورت درست و در جهت صحیح در نرم‌افزار وارد می‌شود. پس از چاپ سه‌بعدی، باید سه ضلع مکعب را اندازه‌گیری کرده و مقادیر را یادداشت کنید.

سپس می‌توانید مقادیر طول، عرض و ارتفاع را با مقادیر موجود در نرم‌افزار اسلایسر مقایسه کنید و بررسی کنید که آیا در همان محدوده قرار دارند یا خیر.

اگر اندازه‌ها تفاوت زیادی داشته باشند، باید دستگاه خود را تنظیم دقیق کنید تا به محدوده مطلوب برسید. علاوه بر اینکه این مدل به شما کمک می‌کند بفهمید که آیا دستگاه شما به درستی کالیبره شده است یا نه، می‌تواند مشکلات مربوط به اکستروژن کم (Under-Extrusion) یا اکستروژن بیش از حد (Over-Extrusion) و حتی میزان گام بر میلی‌متر (Steps per mm) را نیز شناسایی کند.

3. تست All In One پرینتر سه‌بعدی

همان‌طور که از نام آن پیداست، تست همه‌جانبه (All In One) پرینتر سه‌بعدی بررسی می‌کند که دستگاه شما چگونه با انواع طراحی‌ها، از جمله اورهنگ‌ها (Overhangs)، ساپورت‌ها (Supports)، تست حفره‌ها (Hole Tests)، دمای چاپ و پل‌سازی (Bridging) برخورد می‌کند. پس از دانلود و برش فایل‌ها، طراح توصیه می‌کند که از تراکم پرشدگی ۱۰۰٪ بدون پشتیبان استفاده کنید.

پس از پرینت سه‌بعدی، باید تمام بخش‌های مدل را بررسی کرده و ببینید که پرینتر شما چگونه با آن‌ها تعامل داشته است. این کار به شما کمک می‌کند تا مشکلات احتمالی را شناسایی کرده و تصمیم بگیرید که چه اقداماتی برای بهبود کیفیت چاپ لازم است.

به عنوان مثال، در برخی قسمت‌های طراحی رشته‌ای شدن (Stringing) مشاهده شد، که نشان‌دهنده نیاز به تنظیم مقدار جمع‌شدن فیلامنت (Retraction Settings) و دمای چاپ برای رفع این مشکل بود.

این تست همچنین به شما کمک می‌کند تا بفهمید حفره ها و دیواره‌های طراحی‌های شما چگونه پرینت خواهند شد. می‌توانید سرعت، دما و سایر تنظیمات را تغییر دهید تا اطمینان حاصل کنید که مدل با دقت بالا چاپ می‌شود.

4. تست جمع‌شدگی (Retraction Test)

مدل تست جمع‌شدگی به شما کمک می‌کند تا بررسی کنید که پرینتر سه‌بعدی شما چگونه فیلامنت را هنگام حرکت از یک نقطه به نقطه دیگر به داخل نازل می‌کشد. اگر تنظیمات جمع‌شدگی به‌درستی تنظیم نشده باشند، با مشکل رشته‌رشته شدن (stringing) مواجه خواهید شد. رشته‌رشته شدن زمانی اتفاق می‌افتد که رشته‌های نازک فیلامنت روی طرح شما جمع شوند، همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

اگر با مشکل رشته‌رشته شدن مواجه شدید، باید سرعت جمع‌شدگی را در نرم‌افزار برش (slicer) تنظیم کنید. در بیشتر موارد، لازم است که این سرعت را کمی افزایش دهید تا فیلامنت سریع‌تر به داخل نازل بازگردد و زمان کافی برای خروج اضافی آن هنگام حرکت نازل وجود نداشته باشد.

اگر حتی پس از افزایش سرعت، رشته‌ها همچنان ظاهر شدند، می‌توانید فاصله جمع‌شدگی را نیز افزایش دهید.

5. برج کالیبراسیون دمای هوشمند و فشرده

برج کالیبراسیون دمای هوشمند و فشرده به شما کمک می‌کند تا پرینتر سه‌بعدی و فیلامنت خود را کالیبره کنید. این تست به شما امکان می‌دهد کیفیت چاپ را در دماهای مختلف ارزیابی کرده و محدوده دمایی ایده‌آل برای فیلامنت خود را تعیین کنید. در این مدل، بخش‌های دمایی به‌تدریج افزایش می‌یابند، بنابراین می‌توان به‌راحتی متوجه شد که هر بخش چگونه چاپ شده است.

طراح پیشنهاد می‌کند که چاپ را با تراکم پرشدگی ۱۵٪ و وضوح ۰.۲ میلی‌متر انجام دهید و از پشتیبان‌ها استفاده نکنید. پس از چاپ سه‌بعدی، می‌توانید مدل را بررسی کرده و تنظیمات دما را متناسب با نتایج به‌دست‌آمده اصلاح کنید.

6. چاپ کالیبراسیون Flowrate

چاپ کالیبراسیون Flowrate یکی دیگر از چاپ های آزمایشی است که به کالیبره کردن نرخ جریان چاپگر سه بعدی شما کمک می کند. نرخ جریان سرعتی است که اکسترودر فیلامنت را از نازل خارج می‌کند و بر حسب میلی متر در ثانیه اندازه گیری می شود.  این عامل بر کیفیت چاپ و سرعت چاپ تاثیر می گذارد. میزان جریان پایین سرعت چاپ را کاهش داده و چاپ‌هایی با جزئیات ریزتر تولید می‌کند. از طرف دیگر، میزان جریان بالا زمان پرینت سه بعدی را کاهش می‌دهد، اما اگر بیش از حد باشد، می‌تواند مشکلاتی مانند اکستروژن بیش از حد (over-extrusion) ایجاد کند.

اگر با مشکلاتی مانند تراوش فیلامنت (oozing)، اکستروژن بیش از حد یا چاپ‌های با کیفیت پایین مواجه شدید، ضروری است که این مدل تست را چاپ کرده و از آن برای عیب‌یابی مشکل استفاده کنید.

موارد بالا تنها بخشی از تست‌های مختلف موجود هستند. اگر مشکل خاصی دارید که می‌خواهید آن را عیب‌یابی کنید، می‌توانید طرح مناسب را انتخاب کرده و از آن برای تست استفاده کنید. اما اگر می‌خواهید جنبه‌های مختلف پرینتر خود را به‌طور کلی بررسی کنید، می‌توانید با مکعب ساده شروع کرده و سپس به طرح‌های پیچیده‌تر مانند ۳D Benchy بروید، پیش از اینکه به تست همه‌کاره ۳D Printer Test برسید که همه جنبه‌ها را پوشش می‌دهد. بیشتر این تست‌ها فقط چند دقیقه یا چند ساعت برای چاپ نیاز دارند، بنابراین مطمئن باشید که وقت و مواد شما هدر نمی‌رود.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین