طراحی سه بعدی قطعات
چه زمانی می توان چاپگرهای سه بعدی را برای نمونه سازی قطعات بکار برد

برای ساخت چه تعداد قطعه از فن آوری پرینت سه بعدی استفاده کنیم

ابعاد واندازه قطعاتی که ساخت آنها با پرینتر سه بعدی اقتصادی است چقدر است

قطعات پرینت سه بعدی شده از نطر عملکرد و قابلیت چه خصوصیاتی دارند

پیچیدگی قطعاتی که می خواهیم چاپ سه بعدی کنیم چقدر می تواند باشد

این ها سوألاتی هستند که عموما درنمونه سازی سریع قطعات و یا تولید با تیراژهای نه چندان زیاد همواره مطرح هستند .



اندازه قطعات

معمولا” هزینه اصلی در پرینت سه بعدی قطعات را فن آوری چاپگر سه بعدی و میزان مواد مصرفی و مدت زمان پرینت سه بعدی مشخص می کند. اکثر چاپگرهای سه بعدی صنعتی دارای میزی با ابعاد 250*250 میلیمتر می باشند .این در حالی است که قیمت این پرینترهای سه بعدی صنعتی خیلی هم پایین نیست . البته پرینترهای غیر صنعتی با ابعاد میز بسیار بزرگتر و قیمت های بسیار پایین وجود دارند که البته منایب برای پرینت قطعات صنعتی نمی باشند .

جهت پرینت سه بعدی قطعات بزرگ باید آنها را در نرم افزار طراحی سه بعدی برش داده و هر جز را جداگانه نمونه سازی کرد و سپس اجزا را بهم متصل نمود . این کار با وجودی که ممکن است کمی زمان بر به نظر برسد ولی در نهایت منجر به ساخت قطعه ای با ابعاد و تولرانس های بسیار مطلوب خواهد شد. لیکن بزرگ بودن قطعه موجب خواهد شد تا هزینه نمونه سازی آنافزایش یابد .

از طرفی اگر ابعاد قطعه مورد نظر برای پرینت سه بعدی به گونه ای باشد که بتوان تعدادی از آن را در میز پرینتر سه بعدی جا داد، مدت زمان چاپ سه بعدی تا حدی کاهش یافته و هزینه پرینت کم می شود.

با در نظر گرفتن موارد شرح داده شد می توان چنین گفت که به عنوان یک قانون کلی عموما” پرینت سه بعدی قطعاتی که سایز آنها در حد یک توپ فوتبال است اقتصادی می باشد.

پیچیدگی قطعات

یکی از مهمترین مزایای چاپ سه بعدی و استفاده از چاپگر سه بعدی قابلیت ساخت قطعات بسیار پیچیده است. ساخت قطعات پیچیده با جزئیات بسیار و زوایای منفی به کمک روشهای تولید گذشته مثل ماشینکاری، اگر نگوییم امکان پذیر نیست اما بسیار دشوار، زمان بر و پرهزینه است در حالیکه در پرینتر سه بعدی هیچ محدودیتی از نظر پیچیدگی قطعات وجود ندارد.

هزینه پروژه:

میزان هزینه ای که شما برای پرینت سه بعدی محصول خود در نظر گرفته اید در استفاده یا عدم استفاده از چاپگر سه بعدی تعیین کننده است.

پرینت سه بعدی یک محصول قبل از تولید آن می تواند با افزایش کیفیت قطعه و کاهش زمان پروژه ( Time To market ) در نهایت منجر به تولید محصولی با ارزش و کاهش هزینه های اصلاحی شود در صورتیکه هزینه های اصلاحی و جبران اشتباهات ، موجب افزایش هزینه پروژه و افزایش قیمت تمام شده محصول شما خواهد شد.

لذا استفاده یا عدم استفاده از فن آوری چاپگر سه بعدی برای محصولاتی که قیمت آنها باید بسیار رقابتی باشد، دارای حساسیت زیادی است و باید دقیق بررسی شود ولی برای محصولاتی که حاشیه قیمت آن زیاد و کیفیت محصول چه از نطر عملکردی و چه از نظر موارد دیگر مهم می باشد استفاده از پرینتر سه بعدی گزینه بسیار مناسبی است.

تعداد قطعات:

این که ساخت چه تعداد قطعه با پرینتر سه بعدی مقرون به صرفه است ، از قطعه ای به قطعه دیگر بسیار متفاوت است. آنچه مسلم است در چاپ سه بعدی هزینه ثابتی مثل تهیه قالب ،ابزار و فیکسچر وجود ندارد تا برهزینه پرینت قطعه تأثیر بگذارد. صرفنظر از تعداد، هزینه پرینت سه بعدی هر قطعه تقریبا ثابت می باشد. لذا نسبت تعداد به قیمت به 4 مورد ذکر شدۀ قبلی بستگی دارد. معمولا تولید قطعات کوچک (مثلا به ابعاد یک مکعب 2 سانتی متری) گاهی تا 100-200 عدد نیز مقرون به صرفه است به خصوص اگر قطعه پیچیده و ساخت قالب آن پر هزینه باشد . از طرفی پرینت سه بعدی قطعاتی به ابعاد بزرگتر مثلا یه اندازه چراغ یک اتومبیل معمولا به تعداد حد اکثر 5 الی 10 عدد می تواند اقتصادی باشد

هدف:

هدف شما از پرینت سه بعدی یک محصول چیست؟ آیا تصمیم دارید عملکرد آن را امتحان کنید یا شکل ظاهری آن برایتان اهمیت دارد و یا هردو مورد؟

آیا تعهد زمانی شما را در محدودیت قرار داده است یا هزینه تولید باید به هر قیمت و بدون در نظر گرفتن زمان کاهش یابد ؟

این ها مواردی هستند که مشخص می کنند آیا استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع در یک مورد خاص مقرون به صرفه است یا نه ؟

امروزه عملیات پرداخت کاری سطحی و افزایش کیفیت سطح قطعات چاپ شده بسیارراحت است. عملیاتی مثل رنگ کردن قطعه، پوشش دهی قطعه با فلزات و … از طرفی سرعت و دقت چاپگرهای سه بعدی به طور روز افزون در حال افزایش است و این ها مواردی هستند که در نهایت فن آوری چاپ سه بعدی را اقتصادی تر کرده و موجب افزایش روز افزون استفاده از آن در حوزه های مختلف شده است .

قانون “هر قدر انتظارتان بیشترباشد باید هزینۀ بیشتری نیز بپردازید ” در اینجا نیز صادق است !

مقایسه این پارامترها و ارزش وزنی هریک از آنها در پروژه شما در نهایت مشخص خواهد کرد که آیا استفاده از چاپگر سه بعدی و پرینت سه بعدی قطعات در پروژه شما گزینه مناسبی است یا خیر؟ امروزه این پرسش در اکثر پروژه ها برای مهندسان مطرح است.