حداقل ضخامت دیواره کمترین ضخامت ممکن است که یک ساختار می تواند با حفظ عملکرد داشته باشد. این حداقل تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد ، از جمله نوع فرآیند چاپ سه بعدی که برای چاپ استفاده می کنید ، نیروهای فیزیکی ثابت (مانند نیروی جاذبه) و اینکه ساختاری که ایجاد می کنید در حین استفاده تحت فشار قرار می گیرد.

به نوک یک مداد فکر کنید. هرچه نقطه نازک تر باشد و شافت دورتر باشد ، گرافیت (نوک مداد) فشار کمتری را تحمل می کند. نقطه شکست دقیق در هر فرد متفاوت است . چرا ؟ زیرا فشارهای مختلف (مداد) برای افراد جهت نوشتن متفاوت است . این در مورد ساختارهای چاپ سه بعدی نیز وجود دارد.

دیواره ها با پشتیبانی و بدون پشتیبانی

دیوار پشتیبانی نشده دیواری است که فقط در یک طرف (یا لبه) با یک دیوار دوم متصل می شود. دیوار پشتیبانی شده دیواری است که با دو یا چند دیوار (در دو یا چند طرف) به هم متصل شود.

قطر عمودی

سیم ها بر خلاف دیوارها که سطح آن ها صاف است ، گرد هستند. به دلیل شکل فیزیکی متفاوت ، حداقل ضخامت آنها به عنوان حداقل قطر سیم بیان می شود. برای یک ستون یا سیم عمودی ، باید حداقل قطر سیم عمودی (یا ضخامت در وسیع ترین نقطه دایره خود) را محاسبه کنید.

حکاکی در مقابل نقش برجسته

دسته ریش تراش مشکی چاپ سه بعدی در بالا جزئیات حکاکی شده و دسته تیغ نقره ای جزئیات برجسته را نشان می دهد.

برای انتخاب ضخامت مناسب دیوار برای طراحی خود ، باید سه مورد را در نظر بگیرید: هدف طراحی ، اهداف زیبایی و روند چاپ فیزیکی سه بعدی. حداقل ضخامت دیوار براساس نوع چاپگر سه بعدی متفاوت است. شما می توانید از این دستورالعمل های طراحی زیر به عنوان نقطه شروع انتخاب ضخامت دیواره مناسب مدل خود بر اساس روند چاپ سه بعدی که قصد استفاده از آن را دارید استفاده کنید:

در بسیاری از موارد ، سازنده چاپگر سه بعدی یا ارائه دهنده خدمات چاپ سه بعدی یک راهنمای طراحی با توصیه های ضخامت دیوار براساس آزمایش انجام شده بر روی مدل چاپگر خاص ارائه می دهد. به طور کلی ، پرینترهای سه بعدی SLA می توانند باریک ترین دیوارها را در بین تمام فناوری های چاپ سه بعدی ایجاد کنند ، اما از یک دستگاه به دستگاه دیگر تفاوت وجود دارد.

به عنوان مثال ، چاپگر Formlabs فرم 3 SLA آزادی طراحی بیشتری نسبت به نسخه قبلی خود ، فرم 2 ارائه می دهد  ، زیرا از مخزن رزین انعطاف پذیر برای کاهش قابل توجه نیروهای لایه برداری در هنگام چاپ استفاده می کند. اگر با چاپگر سه بعدی FDM  در حال چاپ هستید ، ضخامت دیواری توصیه شده نیز می تواند بر اساس اندازه نازلی که استفاده می کنید تغییر کند. به عنوان مثال ، اگر از نازل 0.4 میلی متر استفاده می کنید ، حداقل ضخامت دیواره شما باید بر 0.4 قابل تقسیم باشد ، بنابراین به جای ضخامت حداقل 1 میلی متر توصیه شده در جدول ، با دیوارهای ضخیم 1.2 میلی متر یا با تعویض ، نتیجه بهتری خواهید گرفت.

چگونه از طرح خود استفاده خواهید کرد؟

هدف از قسمت چاپ شده شما باید نه تنها ضخامت مناسب دیوار بلکه مواد چاپ سه بعدی را که انتخاب می کنید نیز باشد . اگر شما یک قطعه قابل انعطاف برای چاپ طراحی می کنید ، به عنوان مثال با رزین انعطاف پذیر ، دیوارهای شما باید به اندازه کافی ضخیم باشند تا بتوانند قطعه خود را فشرده کنند و حتی به اندازه کافی نازک باشند تا حرکت را محدود نکنند.

مقاومت در برابر ضربه و مقاومت کششی مواد چاپ سه بعدی که استفاده می کنید بر ضخامت ایده آل دیواره نیز تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، پرینترهای فرم لبز فورم سه با شیشه تقویت می شوند تا سختی بسیار بالایی داشته باشند ، و باعث می شود در طول زمان در برابر تغییر شکل بسیار مقاوم باشد و برای چاپ دیواره های نازک بسیار مناسب است. اگر در حال چاپ اجزای سازنده مانند قالب های حرارتی هستید که باید در برابر فشار مقاومت کنند ، و می خواهید درون قطعات جامد یا دیواره های ضخیم تر بچسبید. باید بدانید دیوارهای بسیار نازک به اندازه کافی مقاوم نیستند که بتوانند چندین چرخه را تحمل کنند.

می خواهید طراحی شما به چه شکل و ظاهری باشد؟

رنگ ، پایان و جزئیات مهم هستند ، به ویژه اگر در حال چاپ نمونه اولیه ، مجسمه یا قطعه هنری هستید. خبر خوب این است که اگر ضخامت توصیه شده را به اندازه کافی در نظر بگیرید ، می توانید قطعه خود را طوری طراحی کنید که در انواع محدودیت های چاپ سه بعدی به خوبی کار کند. بگذارید بگوییم شما در حال طراحی یک شکل با پیراهن دکمه ای هستید و این دکمه ها جزئیات برجسته ای هستند. می توانید از محاسبات سریع برای ایجاد ضخامت دکمه ها به اندازه کافی استفاده کنید تا به وضوح در شکل چاپ شده نشان داده شود و مطمئن شوید که فاصله آنها از یکدیگر مناسب است.

محدودیت ها

چند نگرانی مشترک وجود دارد که هر طراح باید هنگام تهیه مدل برای چاپ سه بعدی از آنها آگاه باشد. درک این محدودیت ها به شما کمک می کند تا مجبور به چاپ مجدد مدل های خود نشوید.

از دست دادن جزئیات هنگام مقیاس گذاری : مشکلات ضخامت دیواره اغلب نتیجه قطع ارتباط بین مدل سازی و فرآیندهای چاپ است. به نظر می رسد مدل ها از نظر ساختاری در نرم افزار طراحی شما مناسب هستند اما به سادگی در دنیای واقعی و پس از چاپ درست کار نمی کنند. به عنوان مثال ، اگر ساختمانی را در یک مدل رومیزی کوچک مقیاس بندی کنید ، جزئیات معماری ، مانند سایبان ، احتمالاً نازک خواهد بود.

تاب خوردن :  اگر دیواره های شما خیلی نازک باشد ، در حین چاپ یا بعد از چاپ خطر ایجاد پارگی یا ترک خوردگی قسمت چاپ شده خود را دارید. در حین چاپ ، هر لایه از طرح چاپ شده شما نیاز به تماس مشخصی با لایه چاپ شده قبلی دارد. اگر اینگونه نیست ، ممکن است با افتادگی ، خم شدن یا قطعات کاملاً جدا از هم مواجه شوید. پس از چاپ طرح شما ، باید بتواند در برابر تمیز کردن و استفاده طولانی مدت مقاومت کند. حتی اگر مجسمه ای را طراحی کنید که قرار است به راحتی روی یک قفسه بنشیند ، دیوارهای نازک پس از جدا شدن از سازه های پشتیبانی ، به احتمال زیاد ترک می خورند.

فر شدن : در فرایندهای چاپ سه بعدی که مواد اولیه را ذوب یا پخت می کنند ، مانند FDM یا SLS ، گوشه ها به ویژه در معرض فر شدن هستند. بسته به شکل ، کانتور و ضخامت دیواره طرح شما ، مناطق خاصی سریعتر از مناطق دیگر خنک می شوند. این امر می تواند باعث تغییر شکل در مناطقی مانند گوشه های دیوار شود ، زیرا با تغییر شدید دما روبرو می شوند.

نکات طراحی و عیب یابی ضخامت دیوار چاپ سه بعدی

با استفاده از حالت قلم مو در MeshMixer می توانید ضخامت را به مدل اضافه کنید.

بیشتر ابزارهای نرم افزاری مدل سازی سه بعدی ویژگی های مختلفی را برای کمک به شما در بررسی و تنظیم ضخامت دیواره طرح خود قبل از چاپ ارائه می دهند. در اینجا به عنوان مثال با برخی از ابزارهای محبوب CAD: در MeshMixer ، از Analysis → Thickness برای بررسی اینکه آیا ضخامت دیواره مدل برای فناوری چاپ سه بعدی داده شده در حد قابل قبولی است ، استفاده کنید.

در صورت نیاز به افزودن ضخامت به مش ، می توانید از دستور Extrude استفاده کنید. با استفاده از حالت قلم مو ، ناحیه ای که به ضخیم شدن نیاز دارد را انتخاب کنید ، که به شما امکان انتخاب مثلث های جداگانه را می دهد (و با نگه داشتن Ctrl از حالت انتخاب خارج می شوید). می توان با انتخاب Modify → Smooth Boundary از فهرست بازشو ، انتخاب را صاف کرد. افزایش پارامترهای صافی و تکرار منجر به انتخاب تمیزتری می شود. اکنون ، ویرایش → Extrude (D) با عادی را به عنوان تنظیمات جهت انتخاب کنید.

---