قیمت و خرید قطعات پرینتر سه بعدی | پارتینه


قطعات پرینتر سه بعدی

دستگاه‌های پرینتر سه بعدی در سال های اخیر و با گذشت زمان بسیار محبوب شده‌اند. سازمان‌ها و افراد زیادی دستگاه آماده را می‌خرند و از آن استفاده می‌کنند. اگرچه افراد علاقه‌مند، به دنبال کاوش و ساخت دستگاه می‌روند. ساخت این ماشین‌آلات کار ساده‌ای نیست و زمان زیادی از شما می‌گیرد. ولی با شناخت قطعات پرینتر سه بعدی و آشنایی با نحوه‌ی عملکرد آنها می‌توانید در مدت کوتاهی دستگاه خود را بسازید. تجربه‌ی ساخت دستگاه، دانش زیادی درمورد آناتومی 3d printer به شما می‌دهد.

برای اینکه بتوانید یک دستگاه پرینتر سه بعدی بسازید ابتدا باید بدانید که چه قطعاتی نیاز دارید و یک پرینتر سه بعدی از چه قطعات به خصوصی تشکیل می‌شود؟

پرینتر سه بعدی بر اساس هدف استفاده مدل مختلفی دارد که قطعات آنها بر اساس مدل ممکن است مقداری متفاوت باشد.

با یادگیری قطعات پرینتر سه بعدی، درک بهتری از عملکرد دستگاه بدست می‌آورید. از این رو، می‌توانید حتی مشکلات جزئی دستگاه را حل کنید.

به طور خلاصه، اگر مشتاق هستید که در ساخت و کار با پرینتر سه بعدی حرفه‌ای شوید و در این زمینه حرفی برای گفتن داشته باشید ابتدا باید قطعات پرینتر سه بعدی را به خوبی بشناسید. در این مقاله ما پر مصرف ترین دستگاه، یعنی مدل FDM را انتخاب و قطعات آن را بررسی می‌کنیم.

   

لیست قطعات اصلی پرینتر سه بعدی

این ماشین‌آلات پیچیده هستند، با این حال، وقتی از نزدیک و با جزئیات بررسی شوند، می‌توان کار با آنها را به راحتی درک کرد.

لیستی که در ادامه به بررسی آن می‌پردازیم شامل اجزای چاپگرهای دکارتی است که برای افراد تازه کار توصیه می‌شود.

استراکچر

برای ساخت  دستگاه ابتدا باید چارچوب آن را بسازیم. قاب یا استراکچر به نگه داشتن اجزای چاپگر سه بعدی شما در یک مکان کمک کرده و ثبات کل دستگاه را حفظ می‌کند. اگر قاب شما مقاوم باشد، چاپگر سه بعدی بادوام تری خواهید داشت. برای حفظ بالاترین ثبات، بهتر است بدنه فلزی را انتخاب کنید.

برای چاپگرهای سه بعدی عموما از پروفیل آلومینیوم شیاردار که با نام پروفیل مهندسی شناخته می‌شوند استفاده می‌شود. برای اتصال این قطعات به همدیگر باید از اتصالات مخصوص پروفیل مهندسی استفاده کرد. این اتصالات شامل مهره و پیچ تی شکل و براکت‌های مناسب اتصال در زوایای مختلف است.

مادربرد یا بورد کنترلر

مادربردی که به عنوان برد کنترلر یا برد اصلی نیز شناخته می‌شود. وظیفه ی پردازش اطلاعات را به عهده دارد. این قطعه الکترونیکی به عنوان مغز دستگاه عمل کرده و سیستم‌های حرکتی دستگاه را طبق دستورالعمل ارسالی از رایانه هدایت می‌کند.

بنابراین داشتن یک برد کنترلر با کیفیت عالی برای دستیابی به عملکرد بالا، برای یک چاپگر سه بعدی حیاتی است. ساده‌ ترین برد مورد استفاده در ساخت پرینتر سه بعدی برد آردوینو مگا 2560 است که قیمت مناسبی دارد ولی برای ساخت دستگاه های حرفه‌ای تر باید از بردهای مخصوص پرینتر سه بعدی استفاده کرد که هم عمر بیشتری داشته باشند هم خطا یا مشکلات برد های عمومی مثل آردوینو را نداشته باشند.

مواد مصرفی چاپ

مواد مصرفی پرینترهای‌سه‌بعدی FDM فیلامنت است که بصورت قرقره های نیم، یک کیلویی یا بیشتر تولید می‌شوند. انواع مختلفی از فیلامنت‌ها در دسترس است که محبوب‌ترین و پرمصرف‌ترین آنها فیلامنت PLA و فیلامنت ABS هستند. در هنگام انتخاب فیلامنت باید مشخصات دستگاه خود را مد نظر قرار دهید تا با دستگاه شما سازگاری داشته باشد.

سیستم حرکتی

دستگاه های چاپگر 3 بعدی شامل سه محور حرکت خطی است که در نتیجه ی حرکت این سه محور جسم سه بعدی تشکیل می شود. سیستم حرکتی دستورالعمل‌هایی را از کنترلر، در مورد حرکتی که باید انجام دهند دریافت می‌کنند سپس حرکت را انجام می‌دهند. برای حرکت در راستای X, Y, Z به شفت و بلبرینگ خطی، پولی و تسمه، پیچ و مهره لید اسکرو نیاز دارید.

 

پولی و تسمه: پولی تسمه متصل به موتور وظیفه حرکت محور X و Y را بر عهده دارند. این حرکت بر سرعت و دقت چاپ تأثیر می گذارد، بنابراین برای دستیابی به بهترین نتیجه، انتخاب مناسب این محصولات بسیار مهم است. متداول ترین نوع مورد استفاده در پرینتر سه بعدی، تسمه و پولی تایمینگ GT2 است که دقت خوبی دارد، گام آن 2 میلیمتر است و مقطع نیم دایره دنده ها باعث ایجاد حرکت با کمترین بکلش می شوند. در هنگام ساخت دستگاه از شل نبودن تسمه ها اطمینان حاصل کنید.

استپر موتورها: این موتورها وظیفه‌ی حرکت مکانیکی دستگاه را بر عهده دارند و توسط درایور استپ موتور کنترل می شوند. استپ موتورها برای حرکت سیستم خطی به هر سه محور متصل هستند. استپ موتور بوسیله کوپلینگ به لیداسکرو متصل می شود. برای ساخت یک دستگاه در ابعاد حدود 20 تا 30 سانتی متر، بهترین گزینه استفاده از استپر موتور با گشتاور حدود 3.5 تا 5 کیلوگرم سانتیمتر است که هم قیمت مناسبی دارد هم امکان راه اندازی آن با درایور های ارزان قیمت مثل A4988 ، DRV8825 و درایور TB6600 وجود دارد.

لید اسکرو: لید اسکرو به استپ‌موتور متصل می‌شود. با حرکت لید اسکرو، بسته به نوع طراحی دستگاه، هیت بد یا اکسترودر به بالا و پایین حرکت میکند. بهترین انتخاب برای ساخت پرینتر سه بعدی خانگی لیداسکرو قطر 8 است که در گام های 2 و 4 و 8 میلیمتر می توانید استفاده کنید. گام مورد نظر هر چقدر کمتر باشد دقت نامی دستگاه بالاتر می رود و خطا کاهش می یابد. برای ایجاد حرکت دقیق تر و لقی کمتر باید در انتهای لید اسکرو از یاتاقان استفاده نمایید که KP08 و KFL08 از بهترین انتخاب ها است.

سنسورها: سنسور end stop نقاط انتهایی در امتداد سه محور هنگام حرکت اجزا را مشخص می کند.

پاور ساپلای

پاور ساپلای یا منبع تغذیه سوئیچینگ به تامین برق برای عملکرد روان پرینتر سه بعدی کمک می‌کند.

قدرت پاورساپلای تعیین می کند که چاپگر سه بعدی شما با چه دمایی می تواند کار کند. برای مواد پیشرفته، باید موردی را انتخاب کرد که محدوده دمایی بالاتری دارد. در موارد معمول، از منبع تغذیه 12 یا 24 ولت 10 تا 30 آمپر استفاده می شود ولی منبع تغذیه 12 ولت 20 آمپر پرکاربردترین و مناسب ترین پاورساپلای برای دستگاه است.

هیت بد

هیت بد صفحه ای صاف است که قابلیت گرم شدن دارد و به چسبندگی فیلامنت روی میز کار کمک می‌کند. یکی از قطعات اصلی پرینتر سه بعدی که کیفیت و پرداخت سطح شی چاپ شده را تعیین می کند، این قطعه است. هیت بد های انعطاف پذیر نمونه های بسیار خوبی هستند. برای تنظیم ارتفاع و کالیبره کردن هیت بد باید از پیچ تنظیم هیت بد یا سنسور های تنظیم سطح استفاده نمایید.

اکسترودر پرینتر سه بعدی

اکسترودر که به عنوان هد چاپ نیز شناخته می شود، وظیفه‌ی ذوب فیلامنت و خارج کردن آن برای ساخت شی را بر عهده دارد. اکسترودر پرینترهای سه بعدی را می توان در دو بخش دسته بندی کرد. یکی انتهای سرد نامیده می شود و دیگری به عنوان انتهای گرم شناخته می شود. کار قسمت سرد گرفتن فیلامنت و هدایت آن به سمت قسمت داغ اکسترودراست در قسمت داغ یا هات اند فیلامنت ذوب شده و از طریق نازل خارج می شود. اکسترودر از قطعات مختلفی ساخته شده که در زیر آنها را معرفی می‌کنیم.

چرخ دنده درایو فیلامنت: که به عنوان چرخ دنده محرک اکسترودر نیز شناخته می شود، وظیفه هل دادن فیلامنت به انتهای داغ را بر عهده دارد.

هیت سینک: هیت سینک به همراه فن هیت سینک تضمین می کند که مواد هنوز در حالت جامد هستند تا زمانی که به نازل برسند.

کارتریج هیتر: این قطعه ای است که برای گرم کردن فیلامنت به کار می رود.

ترموکوپل: برای حفظ دمای مناسب، اکسترودر از سنسور دما استفاده می کند که برای هات اند استفاده می شود.

فن خنک کننده: هنگامی که فیلامنت ذوب شده رسوب کرد، قبل از اینکه لایه بعدی رسوب کند، باید برای تنظیم خنک شود. وظیفه فن خنک کننده اطمینان از همین موضوع است.

نازل: نوک اکسترودر را تشکیل می دهد. فیلامنت ذوب شده و برای رسوب از نازل خارج می شود. سایزهای مختلفی از نازل ها وجود دارد که چاپگرها از آنها استفاده می کنند. با استفاده از نازل با قطر کمتر، می توان به جزئیات ریزتر با دقت بیشتری دست یافت. و نازل بزرگتر به چاپ با سرعت بالاتر کمک می کند.

رابط کاربری

سیستم نرم افزاری پرینتر سه بعدی به این شکل کار میکند که فایل سه بعدی قطعه مورد نظر در نرم افزار های مهندسی ایجاد شده و با فرمت stl ذخیره می شود. این فرمت مناسب برای استفاده پرینتر سه بعدی است. فرمت stl بوسیله یک نرم افزار اسلایسر که از معروف ترین آن ها cura و slicer هستند باز می شود، تمام تنظیمات از جمله سرعت ها، ضخامت ها و غیره روی آن اجرا می شود سپس خروجی gcode برای پرینتر سه بعدی ذخیره می کند. متداول ترین راه برای کار با پرینتر سه بعدی اتصال مستقیم پرینتر به کامپیوتر یا استفاده از واسطه هایی با قابلیت خواندن sd card است. در هر دو صورت فایل gcode برای برد کنترلر ارسال می شود و برد وظیفه تجزیه و تحلیل کد ها و اجرای آن و راه اندازی دستگاه را دارد.برد کنترل برای راه اندازی دستگاه به یک نرم افزار داخلی نیاز دارد. یک نرم افزار که بعنوان firmware باید روی برد کنترلر بارگزاری شود. بهترین firmware متن باز موجود مارلین است که تقریبا تمام قابلیت های یک پرینتر سه بعدی را می توانید در آن ایجاد و اصلاح و شخصی سازی کنید. مارلین یک کد متن باز است که می توانید آن را بوسیله نرم افزار آردوینو باز کرده و تغییرات لازم را درآن ایجاد کنید. نکته مثبت این firmware وجود آموزش های بسیار زیاد به زبان فارسی و انگلیسی است که کمک می کند به راحتی آن را به کار بگیرید. پس از نهایی سازی کد آردوینو، آن را روی برد آپلود می کنید. اگر کد شما درست باشد بوسیله اتصال مستقیم به کامپیوتر یا با استفاده از نمایشگر های مناسب پرینتر سه بعدی میتوان تنظیمات یا برخی قابلیت های نرم افزاری را مشاهده و حتی تغییر داد.

قابلیت اتصال

همانطور که گفته شد روش های متداولی برای راه اندازی دستگاه وجود دارد. یکی از روش ها اتصال دستگاه به کامپیوتر یا لپ تاپ است که می توان بوسیله کابل یا وای فای این کار را انجام داد. روش دیگر استفاده از واسط های کنترلی با قابلیت خواندن مموری کارت است که مدل های مختلف آن از جمله نمایشگر هایی با قابلیت خواندن کارت مموری یا حتی واسط مجزا برای اتصال مموری کارت مورد اتسفاده قرار می گیرند. از بهترین واسط های موجود، نمایشگر گرافیکی 64 در 128 با ولوم کنترل یا مدل تاچ برند mks است که به خوبی کار اتصال را انجام می دهند.

نتیجه گیری

شما با شناخت بهتر قطعات پرینتر سه بعدی می‌توانید دستگاهی با کیفیت بسازید که نیازهای‌تان را برطرف می‌کند.

پرسش و پاسخ درباره قطعات پرینتر سه بعدی

قطعات پرینتر سه بعدی شامل پروفیل مهندسی و اتصالات، شفت و بلبرینگ خطی، استپ موتور و درایور، بردهای کنترلر و نمایشگرها، اکسترودر و فیلامنت، هیت بد، منبع تغذیه و ... می شود. و تمامی این قطعات در کنار هم و به صورت مساوی در عملکرد پرینتر سه بعدی تاثیرگذار هستند.

استپر موتور نما 17 سه و نیم تا چهار و نیم کیلوگرم در سانتی متر گزینه ی بسیار مناسبی برای پرینترهای سه بعدی است.