تبدأ مواد الدعم في CAD
عندما تطبع طابعة FDM نموذجًا، تُوضع كل طبقة فوق الطبقة السابقة. لذلك قد يحتاج الجزء الممتد فوق فراغ إلى دعم. لكن الدعامات ليست دائمًا الحل الأول الأفضل؛ فهي تستهلك الوقت والمواد، وقد تترك آثارًا على السطح عند نقطة اتصال الدعم بالنموذج.
غالبًا ما يمكن تعديل الهندسة لمنح الطابعة ما تبني عليه بصورة أفضل. لا يعني ذلك إمكانية الاستغناء عن كل الدعامات، لكن بعض خيارات التصميم البسيطة قد تُحدث فرقًا كبيرًا.
1. استبدل الأسطح السفلية الحادة بشطفات
ينشئ السطح السفلي الأفقي والمسطح امتدادًا طويلًا يتعين على الطابعة تجسيره. أما الشطفة فتقسّم الجزء المتدلي إلى عدة طبقات متدرجة الإزاحة. وهكذا تحصل كل طبقة جديدة على دعم أكبر من الطبقة التي تحتها.
في حامل أو صندوق، مثلًا، يمكنك استبدال زاوية داخلية قائمة بشطفة بزاوية 45 درجة. وغالبًا ما تكون طباعتها أسهل من سطح سفلي طويل ومستوٍ تمامًا، كما قد تقلل الحاجة إلى مواد الدعم.
زاوية 45 درجة قاعدة إرشادية مفيدة وليست ضمانًا. وتعتمد النتيجة على عوامل منها الطابعة والفوهة والإعدادات. وتشير Prusa إلى أن الأجزاء المتدلية بزاوية تتراوح تقريبًا بين 45 و60 درجة قد تكون قابلة للطباعة بحسب المعدات، بينما تصف Ultimaker قاعدة 45 درجة بأنها إرشاد عام لطباعة FFF. اختبر الأشكال الهندسية المهمة باستخدام جهازك وخامتك. (help.prusa3d.com)
2. اجعل الثقوب على شكل دمعة
قد يُنشئ الثقب الدائري الأفقي جزءًا قصيرًا ومسطحًا عند أعلاه، حيث لا تجد الخامة ما يدعمها. إذا لم يكن من الضروري أن يكون الثقب دائريًا، فيمكنك جعله على شكل دمعة: أبقِ الجزء السفلي مستديرًا واجعل الجانبين مائلين حتى يلتقيا عند قمة مدببة أو سقف صغير.
يفيد ذلك، مثلًا، في فتحات تمرير الكابلات وثقوب البراغي التي يمكن تعديل شكلها. لن يكون الثقب مطابقًا للثقب الدائري، لذا تحقّق من الملاءمة إذا كان مخصصًا لبرغي أو محور بعينه. ومن الأفضل طباعة عينة صغيرة قبل طباعة القطعة كاملة.
3. قسّم النموذج أو أدره
أحيانًا يكون تغيير موضع القطعة على منصة الطباعة أبسط طريقة لتجنب سطح سفلي يصعب طباعته. فقد يصعب دعم نموذج يُطبع قطعة واحدة بشكل مرتب، بينما يمكن أن يكون لكل جزء من جزأين يُجمعان لاحقًا اتجاه أكثر استقرارًا.
عند اختيار الاتجاه، ضع في الحسبان جودة السطح والمتانة معًا. تُبنى أجزاء FFF طبقة تلو الأخرى، ويؤثر الاتجاه في كيفية توزع الحمل على الطبقات. لذلك، إذا كان على القطعة تحمّل حمل، فاختر اتجاه الطباعة وفقًا لطريقة استخدامها، لا بناءً فقط على عدد الدعامات التي يعرضها برنامج التقطيع. وتشير Ultimaker إلى أن اتجاه الطبقات والتصميم المعياري من اعتبارات التصميم لطباعة FFF. (ultimaker.com)
خطوات بسيطة قبل استخدام برنامج التقطيع
قبل إضافة الدعامات في برنامج التقطيع، راجع قائمة التحقق التالية:
- ابحث عن الأسطح السفلية المستوية. هل يمكن استبدالها بشطفة أو تقسيمها إلى امتدادات أقصر؟
- افحص الثقوب الأفقية. هل يناسب الغرض من القطعة جعل أعلاها على شكل دمعة؟
- جرّب اتجاهًا مختلفًا. هل يمكن وضع سطح أقل ظهورًا على منصة الطباعة؟
- فكّر في تقسيم القطعة. هل يمكن جمع الأجزاء، مثلًا، ببرغي أو وصلة كبس أو مادة لاصقة؟
- تحقّق من المعاينة في برنامج التقطيع. اعرف المواضع التي تفتقر فيها القطعة فعليًا إلى الدعم، واطبع عينة صغيرة إذا لم تكن النتيجة مؤكدة.
متى تظل الدعامات الخيار المناسب؟
لا تحاول الاستغناء عن الدعامات بأي ثمن. فإذا كان لا بد أن يكون الشكل مستويًا تمامًا، أو كان المظهر يتطلب شكلًا معينًا، أو كانت القطعة ستصبح أقوى في اتجاه محدد، فقد تكون الدعامات هي الحل المنطقي. وتشير Prusa أيضًا إلى أن الأسطح الواقعة فوق الدعامات قد يكون تشطيبها مختلفًا عن الجدران والأسطح العلوية؛ لذا يجدر أخذ ذلك في الحسبان عند اختيار الجانب الظاهر.
ليس الهدف الاستغناء عن الدعامات في كل نموذج، بل استخدامها عند الحاجة إليها، وترك عمل CAD يجعل بقية الطباعة أسهل وأنظف وأكثر قابلية للتوقع.
المصادر
Modeling with 3D printing in mind — Prusa Knowledge Base
How to design for FFF 3D printing — Ultimaker