سرزمین دی تی اس
پیچ‌خوردگی یا Warping یکی از رایج‌ترین مشکلاتی است که ممکن است در فرآیند چاپ سه بعدی رخ دهد، اما در عین حال یکی از آزاردهنده‌ترین آن‌ها نیز محسوب می‌شود. در این مقاله، به بررسی پدیده پیچ خوردگی در چاپ سه بعدی، علل به وجود آمدن آن، اثرات آن بر کیفیت چاپ، و مهم‌تر از همه، راهکارهای مؤثر برای رفع و پیشگیری از آن خواهیم پرداخت.
پیچ خوردگی چیست؟
در چاپ سه‌بعدی، “پیچ‌خوردگی” به معنای تغییر شکل یا بلند شدن قطعات چاپ‌شده از روی میز چاپ در حین چاپ است. این اتفاق به خصوص در چاپ‌های بزرگ ممکن است باعث شود چاپ نهایی خراب یا غیر قابل استفاده شود.
پیچ‌خوردگی یک مشکل رایج در چاپ سه بعدی است، به ویژه هنگام استفاده از موادی مثل ABS یا PLA. ماده‌ی ABS به دلیل کوچک شدن زیاد هنگام خنک شدن، تمایل بیشتری به پیچ‌خوردگی دارد. در حالی که PLA کمتر به این مشکل دچار می‌شود، اما در شرایط خاص هم ممکن است پیچ‌خوردگی رخ دهد.
علل پیچ خوردگی در چاپ سه‌بعدی
عوامل مختلفی می‌توانند منجر به علل پیچ خوردگی در فرآیند چاپ سه بعدی شوند. از رایج‌ترین دلایل بروز این مشکل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
تراز نبودن سطح چاپ (Bed Leveling نادرست): اگر سطح چاپ به درستی تراز نشده باشد، اکستروژن به صورت یکنواخت انجام نمی‌شود و این مسئله می‌تواند باعث پیچ خوردگی شود.
چسبندگی ضعیف به بستر چاپ: قطعه‌ی چاپ شده باید به خوبی به سطح چاپ بچسبد تا از بلند شدن یا تغییر شکل جلوگیری شود. چسبندگی ضعیف منجر به جدا شدن قطعه از بستر و در نتیجه پیچ خوردگی می‌شود.
نوسانات دمایی: تغییرات ناگهانی دما می‌تواند باعث انبساط یا انقباض مواد شود که این فرآیند، تنش‌های داخلی در قطعه ایجاد کرده و موجب پیچ خوردگی می‌گردد.
خنک‌سازی: خنک‌سازی نقش مهمی در چاپ سه بعدی دارد. با این حال، خنک شدن بیش از حد یا سریع قطعه می‌تواند منجر به تغییر شکل آن شود.
تأثیرات پیچ خوردگی بر چاپ‌های سه بعدی
پیچ خوردگی می‌تواند به شیوه‌های مختلفی بر کیفیت چاپ سه بعدی تأثیر منفی بگذارد:
جدا شدن قطعه از بستر چاپ: یکی از نخستین پیامدهای پیچ خوردگی، جدا شدن قطعه از سطح چاپ در حین فرآیند چاپ است که معمولاً منجر به شکست کامل پروژه می‌شود.
ایجاد ناهمواری در سطح قطعه: پیچ خوردگی می‌تواند باعث شود سطح قطعه چاپ‌شده ناهموار یا موج‌دار شود، که این امر می‌تواند استحکام ساختاری قطعه را تحت تأثیر قرار دهد.
کاهش دقت ابعادی: پیچ خوردگی ممکن است منجر به تغییر در ابعاد نهایی قطعه شود، به طوری که قطعه با ابعاد طراحی‌شده مطابقت نداشته باشد و در کاربردهای دقیق، قابل استفاده نباشد.
چگونه مشکل پیچ خوردگی را در چاپ سه بعدی برطرف کنیم؟
خوشبختانه راهکارهای متعددی برای پیشگیری و رفع مشکل پیچ خوردگی در چاپ سه بعدی وجود دارد. در ادامه به مهم‌ترین روش‌ها اشاره می‌شود:
تراز صحیح سطح چاپ: تراز بودن دقیق بستر چاپ (bed leveling) یکی از اصول پایه برای جلوگیری از پیچ خوردگی است. پیش از شروع چاپ، حتماً از تراز بودن کامل سطح اطمینان حاصل کنید.
کنترل دما: حفظ دمای پایدار و مناسب در طول فرآیند چاپ نقش مهمی در پیشگیری از پیچ خوردگی دارد. دمای چاپ را در محدوده‌ی توصیه شده برای نوع ماده‌ی مورد استفاده نگه دارید.
استفاده از مواد کمکی برای چسبندگی: استفاده از موادی مانند چسب، نوارهای مخصوص (مانند Kapton tape یا نوارهای مخصوص پرینت سه‌بعدی) می‌تواند به چسبندگی بهتر قطعه به سطح چاپ کمک کرده و از بلند شدن آن جلوگیری کند.
استفاده از Brim یا Raft: به‌کارگیری Brim یا Raft در طراحی چاپ، باعث افزایش سطح تماس قطعه با بستر شده و چسبندگی را بهبود می‌بخشد، که این موضوع از پیچ خوردگی جلوگیری می‌کند.
استفاده از پرینتر با محفظه بسته: پرینترهای دارای محفظه‌ی بسته به حفظ دمای یکنواخت در اطراف قطعه کمک می‌کنند و از تأثیرات منفی جریان هوا یا نوسانات دما بر فرآیند چاپ جلوگیری می‌نمایند.
نکات تکمیلی: استفاده از بستر گرم‌شونده (Heated Bed)، افزایش درصد infill (تراکم داخلی قطعه)، و کاهش سرعت چاپ نیز از دیگر راهکارهای مؤثر برای کاهش احتمال پیچ خوردگی هستند.
نتیجه‌گیری
پیچ خوردگی یکی از مشکلات رایج در چاپ سه بعدی است که می‌تواند کیفیت نهایی چاپ را به‌شدت تحت تأثیر قرار دهد. با این حال، با بهره‌گیری از تکنیک‌ها و ابزارهای مناسب می‌توان از بروز این مشکل جلوگیری کرده و چاپ‌هایی با کیفیت بالا تولید کرد. تنظیم دقیق سطح چاپ، کنترل دمای محیط، استفاده از مواد چسبنده کمکی، افزودن بریم یا رفت، استفاده از پرینترهای دارای محفظه‌ی بسته و رعایت سایر نکات فنی، همگی راهکارهایی مؤثر برای مقابله با پیچ خوردگی هستند. با رعایت این موارد، تجربه‌ای روان و موفق در دنیای چاپ سه بعدی خواهید داشت.
