محققان یک “نازل تطبیقی” غیرمعمول برای چاپ سه بعدی ساخته اند.
بسیاری از فرآیندهای چاپ سه بعدی از یک نازل برای رسوب مواد استفاده می کنند و همه آنها یک مشکل دارند: قطر نازل ثابت است. این به این معنی است که می‌توانید نازل کوچکی داشته باشید که می‌تواند وضوح بالایی داشته باشد، اما چاپ کند، یا نازلی چرب که می‌تواند سرعت بالایی داشته باشد، اما نمی‌تواند جزئیات را حل کند.
این معما منجر به راه‌حل‌های مختلفی در صنعت شده است، از جمله مفهوم «نازل تعویض سریع» که در آن اپراتورها می‌توانند در صورت چاپ یک شی که به سرعت یا وضوح متفاوتی نیاز دارد، به سرعت در دستگاه تغییر ایجاد کنند.
همچنین مفهوم سرابزار چندگانه وجود دارد که در آن یک نازل با قطر بزرگتر و کوچک روی هر سر نصب می شود. در صورت لزوم در حین کار چاپ برای چاپ بخش های مختلف شی با ابزار مناسب استفاده می شود. با این حال، این رویکرد گران است زیرا چندین سر ابزار وجود دارد.
“AN3DP” یا “Adaptive Nozzle 3D Printing” را وارد کنید. در این مفهوم تحقیقاتی، نازل در واقع می تواند قطر را در پرواز تغییر دهد.
چگونه این کار انجام می شود؟ آنها نازلی طراحی کرده اند که دارای یک سری پین است که کشیده یا جمع می شوند. اینها به یک غشای انعطاف پذیر متصل می شوند که پهن یا باریک می شود و سطح صافی را برای جریان مواد فراهم می کند. به دلیل انعطاف پذیری غشا، قطر تا 3.3 برابر قابل تغییر است.
در حال حاضر AN3DP با چندین فرآیند چاپ سه بعدی مستقیم در نوشتن (DIW) از جمله چاپ زیستی، سرامیک، مواد غذایی و غیره سازگار است. قابلیت تغییر قطر می تواند برای چاپگرهای زیستی جالب باشد.
اما آیا می توان از AN3DP برای پرینت سه بعدی FFF با دمای بالاتر استفاده کرد؟ محققان معتقدند:
غشای نازل فعلی از موادی ساخته شده است که قادر به تحمل بیش از 200 درجه سانتیگراد هستند که می تواند بیشتر افزایش یابد. در نتیجه، ممکن است با FFF ادغام شود تا موادی را که به محیط های گرم شده نیاز دارند مانند ترموپلاستیک ها پردازش کند.
مفهوم کاملاً جذاب است. یک نسخه FFF از AN3DP را تصور کنید: برای مثال می‌توانید با باز کردن نازل برای بخش‌های داخلی و کاهش آن برای جزئیات بیرونی، سریع‌تر چاپ کنید. تصور می‌کنم می‌تواند همه نوع گردش کار پیشرفته‌ای وجود داشته باشد که توسط نرم‌افزار کنترل شود.
از سوی دیگر، من چالش هایی را برای این رویکرد می بینم.
اول هزینه وجود دارد. AN3DP برای کارکردن پین‌های نازل به چهار موتور پله‌ای نیاز دارد که اساساً تعداد موتورهای یک دستگاه FFF را دو برابر می‌کند. که هزینه های قابل توجهی را اضافه می کند.
ثانیاً پیچیدگی وجود دارد. با درگیر شدن بسیاری از قطعات متحرک، فرصت بسیار بیشتری برای بروز مشکلات، هم در نرم افزار و هم در سخت افزار وجود دارد.
در نهایت، مشکل تعمیر و نگهداری وجود دارد. به عنوان فردی که چندین چاپگر سه بعدی FFF گیر کرده و سرریز شده است، نمی توانم دشواری در برداشتن پلاستیک سرگردان از انتهای داغ AN3DP را تصور کنم. احتمالاً احتمال بیشتری وجود دارد که انتهای داغ در اثر سرریز از بین برود و این منجر به هزینه بیشتری برای جایگزینی آن می شود.
با این وجود، مفهوم نازل تطبیقی ارزشمند به نظر می رسد. ممکن است طرح دیگری وجود داشته باشد که برای استفاده در چاپ سه بعدی FFF محکم تر و مناسب تر باشد.
Via Science Advances (نوک کلاه به Tuan)
منبع: https://www.fabbaloo.com/news/an3dp-adaptive-nozzle-changes-diameter-on-the-fly
