نظارت بر دمای مواد در زمان واقعی، مرز بعدی در چاپ سه بعدی:؟ «فابالو

من در مورد یک نوآوری احتمالی برای چاپگرهای سه بعدی رومیزی فکر می کردم که ممکن است کیفیت چاپ و مدیریت مواد را برای همیشه تغییر دهد.

با نگاهی به اولین چاپگر سه بعدی که استفاده کردم، کیک بزرگ MakerBot، اکنون بسیار جذاب است که چقدر آن دستگاه نسبت به ماشین های شیک و پیچیده امروزی وحشتناک است. CupCake خوش شانس بود که در سیستم حرکتی خود توقف های پایانی داشت و این ممکن بود یکی از “ویژگی ها” در آن زمان باشد.

در طول سال‌های بعد، پیشرفت‌های زیادی رخ داده است که این فناوری را سال به سال ارتقا داده است. برخی از این نوآوری‌ها، که اکنون ممکن است عادی به نظر برسند، عبارتند از:

• بلوک های بخاری استاندارد
• پانل های کنترل LCD
• سطح چاپ PEI
• صفحات چاپی با قابلیت جدا شدن مغناطیسی
• اکسترودر دنده دوگانه
• صفحه نمایش های لمسی رنگی
• حسگرها را فیلامنت کنید
• حفاظت از دست دادن برق
• ریل های خطی
• جبران ارتعاش
• مدیریت جریان پویا

و خیلی بیشتر. با گذشت زمان، این فناوری‌ها به مجموعه ویژگی‌های پیش‌فرض راه پیدا می‌کنند (یا خواهند شد) که انتظار می‌رود در یک چاپگر سه بعدی رومیزی پیدا شود. این چیز خوبی است، زیرا دستگاه های امروزی به طور غیرقابل تصوری قابل اعتمادتر و با کیفیت تر از دستگاه های سال های قبل هستند. آن دگرگونی طی مراحلی اتفاق افتاد و سال ها طول کشید.

اما قدم بعدی چیست؟

من فکر می کردم ممکن است ربطی به دما داشته باشد. مشکل اینجاست: هر چاپگر سه بعدی FFF تا حدودی ویژگی های حرارتی متفاوتی دارد. به این دلیل که انتهای داغ، اکسترودرها و مواد متفاوت هستند.

این بدان معناست که یک رشته معین ممکن است نیاز به تنظیم دمای متفاوتی در دستگاه دیگری داشته باشد. به این دلیل که هندسه و خواص حرارتی انتهای داغ متفاوت است. یک دستگاه ممکن است به بهترین وجه از یک رشته PLA در دمای 208 درجه سانتیگراد استفاده کند، در حالی که دستگاه دیگر آن 185 درجه سانتیگراد است.

چگونه می توانید دمای صحیح را بدانید؟ برای جبران این تفاوت ها، پروفایل های چاپی را ارائه کرده ایم. این بدان معناست که باید برای هر جفت ماشین-مواد ممکن یک نمایه چاپ ایجاد کرد. این کار بسیار است، و در حالی که برخی از شرکت ها تلاش می کنند این کار را انجام دهند، “تکمیل” آن ممکن نیست. این به این دلیل است که مدل‌ها و مواد جدید ماشین‌ها همیشه در دسترس هستند.

باید همیشه ماشین‌های جدیدی وجود داشته باشد. ما برای دستیابی به پیشرفت فناوری به آنها نیاز داریم. طرح های جدید داغ همیشه مورد نیاز است، و این بدان معنی است که پروفایل های بیشتری مورد نیاز است.

با نگاه به آینده، مثلاً در سال 2035، آیا میلیون ها نمایه چاپی خواهیم داشت؟ چگونه همه اینها را پیگیری خواهیم کرد؟

به نظر من ریشه این موضوع به سادگی این است که ماشین‌های FFF، همانطور که امروزه طراحی شده‌اند، قادر به دانستن دمای واقعی مواد اکسترود شده نیستند.

دمایی که آنها می دانند در واقع دمای بلوک بخاری است، جایی که ترمیستور دما را اندازه گیری می کند. این تنها یک پروکسی برای دمای واقعی مواد اکسترود شده است. به همین دلیل است که برخی از قسمت های داغ ممکن است به تنظیم دمای کمی متفاوت برای یک ماده خاص نیاز داشته باشند.

بیایید تصور کنیم که چگونه می توان این را حل کرد. اگر راهی برای هر چاپگر سه بعدی FFF برای اندازه گیری دمای واقعی و زمان واقعی مواد اکسترود شده وجود داشت، چه؟

شاید این کار با نوعی لیزر یا حسگر مادون قرمز که به سمت نوک نازل هدف گرفته شده است، یا یک سنسور حرارتی هوشمند که روی نوک آن چسبانده شده است، یا ابزار دیگری که امروزه غیرقابل تصور است انجام شود.

اگر آن ویژگی در دسترس بود، یک ماشین، با نرم افزار مناسب، ممکن است بتواند به صورت دینامیکی دمای صحیح را برای هر ماده مشخصی تعیین کند.

اگر سرعت / جریان چاپ در حین کار افزایش یابد، این ویژگی می تواند به نرم افزار کمک کند تا دمای انتهای داغ را برای مثال برای جبران افزایش دهد.

این بدان معناست که دیگر نیازی به استفاده از داده های حرارتی در پروفایل های چاپی ندارید. سیستم ها به سادگی آن را در صورت لزوم تشخیص می دهند. آنها این کار را به طور مداوم در طول هر کار چاپ انجام می دهند، و مطمئناً منجر به چاپ با کیفیت بالاتر می شود.

من هرگز نشنیده ام که کسی روی این موضوع کار کند، اما شاید ارزش کاوش را داشته باشد. در صورت موفقیت آمیز بودن، چنین ویژگی می تواند به طور قابل توجهی نحوه عملکرد پرینترهای سه بعدی FFF و همچنین نحوه توزیع و استفاده رشته را تغییر دهد.

و من آن را به لیست گام های اصلی رو به جلو در بالا اضافه می کنم.