چگونگی تشخیص و رفع ایرادات متداول در پرینترهای سه بعدی – قسمت دوم
- 1 . چگونگی تشخیص و رفع ایرادات متداول در پرینترهای سه بعدی – قسمت دوم
- 2 . ایرادات مربوط به نازل پرینتر سه بعدی
- 3 . ساییدگی نازل (Nozzle Wear)
- 4 . تغییر شکل نازل (Deformation of Nozzle)
- 5 . لکههای سوختگی یا اکسیداسیون بر روی نازل (Burn Marks or Oxidation on Nozzle)
- 6 . افت دمای نازل (Nozzle Temperature Drop)
چگونگی تشخیص و رفع ایرادات متداول در پرینترهای سه بعدی – قسمت دوم
در قسمت قبل به توضیح ایرادات مربوط به فیلامنت پرینترها پرداختیم. در این قسمت از این سری مقالات قصد داریم برخی از مهمترین مشکلات مرتبط با نازل پرینترهای سه بعدی را مورد بحث قرار داده و با راه های تشخیص، جلوگیری و تعمیر آنها به طور مفصل آشنا شویم.
چگونگی تشخیص و رفع ایرادات متداول در پرینترهای سه بعدی
ایرادات مربوط به نازل پرینتر سه بعدی
گرفتگی نازل (Nozzle Clogging)
گرفتگی نازل (Nozzle Clogging)
گرفتگی نازل یکی از رایجترین و در عین حال مشکلسازترین ایرادات در فرآیند پرینت سه بعدی است که میتواند باعث انواع مختلفی از مشکلات در چاپ شود؛ از جمله کاهش کیفیت پرینت گرفته تا ناکامی تکمیل فرآیند چاپ.
راه های تشخیص گرفتگی نازل
- خروج نامنظم یا کاملا قطع شدن فیلامنت از نازل.
- خروج مواد از بخشهای دیگر اکسترودر به جای نازل.
- صدای غیرعادی از استپر موتور اکسترودر که سعی در پیشبرد فیلامنت مسدود شده دارد.
- کاهش کیفیت چاپ و بروز ناهمواری در سطوح چاپی.
راه های جلوگیری از گرفتگی نازل
- استفاده از فیلامنت با کیفیت و بدون ناخالصی.
- نگهداری صحیح از فیلامنت برای جلوگیری از جذب رطوبت.
- اطمینان از تمیز بودن نازل قبل از شروع چاپ و در حین تغییر فیلامنت.
- تنظیم دمای اکستروژن متناسب با نوع فیلامنت مورد استفاده.
- تنظیم صحیح ارتفاع پلتفرم چاپ و اجتناب از فشار بیش از حد به نازل.
- استفاده از یک فیلتر فیلامنت برای جلوگیری از ورود گرد و غبار.
راه های تعمیر گرفتگی نازل
وقتی گرفتگی نازل رخ داده است:
- سرد کردن و مجددا گرم کردن: اغلب گرفتگیها را میتوان با این روش رفع کرد؛ به خصوص اگر به دلیل استفاده از فیلامنت سوخته یا مواد سخت شدهای باشد که در نازل ایجاد شدهاند.
- استفاده از سوزن نازل یا میله تمیزکننده: این سوزنها به طور خاص برای ورود به نازل و حذف مواد انباشته شده در داخل آنها طراحی شدهاند.
- افزایش دمای مقطعی نازل: برای ذوب و برداشتن مواد جامد شده در نازل، میتوانید از یک هویه یا پیستوله حرارتی استفاده کنید.
- حمام شیمیایی: در برخی موارد، غوطهور کردن نازل در حلالهای شیمیایی خاص مانند استون برای فیلامنتهای ABS، میتواند به حذف گرفتگیها کمک کند.
- تعویض نازل: در صورت شدت یافتن گرفتگی و عدم موفقیت روشهای فوق، آخرین راه حل تعویض نازل با یک محصول جدید است.
مدیریت مناسب گرفتگی نازل مستلزم شناسایی به موقع علائم و اجرای راهکارهای تعمیر مناسب میباشد. اغلب اوقات، پیشگیری از بروز این عیب، بسیار کارآمدتر از تلاش برای تعمیر آن خواهد بود؛ بنابراین رعایت اصول نگهداری مناسب و استفاده صحیح فیلامنت میتواند به جلوگیری از بروز اکثر مشکلات نازل کمک شایانی نماید.
ساییدگی نازل (Nozzle Wear)
ساییدگی نازل (Nozzle Wear)
ساییدگی نازل یک پدیده تدریجی است که بر اثر استفاده مداوم از پرینترهای سه بعدی و عبور مواد از داخل نازل رخ میدهد. این مشکل با گذشت زمان باعث تغییر در قطر داخلی نازل شده و میتواند اثرات منفی بر دقت و کیفیت چاپ داشته باشد.
راه های تشخیص ساییدگی نازل
- تغییر در عرض لایهها و کیفیت ناپایدار در خروجی پرینت.
- ظاهر شدن خطوط کمتر یا بیشتر از حد نرمال نسبت به تنظیمات اکستروژن در مدلهای چاپی.
- نیاز به تنظیم مکرر جریان فیلامنت (flow rate) برای دستیابی به نتایج یکسان.
- مشاهده تفاوتهای ظاهری در اندازه و شکل نازل به مرور زمان.
راه های جلوگیری از ساییدگی نازل
- استفاده از فیلامنتهایی (مانند فیلامنتهای فلزی، کربن فیبری، یا چوبی) که حاوی ناخالصیهای سخت و عناصر ساینده نباشند.
- استفاده از نازلهای ساخته شده از مواد مقاومتر در برابر سایش مثل تنگستن کارباید یا نازلهای پوششدار با الماس.
- تنظیم صحیح دمای چاپ میتواند به کاهش سایش نازل کمک کند.
راه های تعمیر ساییدگی نازل
تعویض نازل ساییده شده با نازل جدید: در صورت مشاهده ساییدگی قابل توجه، تعمیر آن ممکن نبوده و باید نازل را تعویض نمود.
بازرسی مداوم نازلها و برنامهریزی برای تعویض آنها پس از مصرف مقدار معینی از فیلامنت بر اساس توصیههای سازنده.
همواره به یاد داشته باشید، هر چقدر نازلها مقاومتر باشند، طول عمر آنها نیز به همان میزان بیشتر خواهد بود. همچنین، استفاده از نازلهای کیفیت بالا از ابتدا میتواند در بلند مدت به صرفهجویی در هزینهها و زمان کمک کند.
تغییر شکل نازل (Deformation of Nozzle)
تغییر شکل نازل (Deformation of Nozzle)
نازل پرینترهای سه بعدی ممکن است بر اثر حرارت زیاد و یا برخورد فیزیکی با سطوح سخت، دچار تغییر شکل شود. این تغییر شکل میتواند اثر بسزایی بر افت کیفیت چاپ داشته باشد.
راه های تشخیص تغییر شکل نازل
- بررسی دقیق نازل به منظور یافتن هرگونه تغییر در شکل آن، از جمله کج شدن یا فرورفتگی.
- دشواری در اکسترود فیلامنت یا تغییر در الگوی گذاشتن فیلامنت روی پلتفرم چاپ.
- ناهمواری و تنظیم نادرست لایههای چاپی بر روی مدل سه بعدی.
راه های جلوگیری از تغییر شکل نازل
- اجتناب از روشهای تنظیم بیش از حد سختی برای اکسترودر و نازل که ممکن است منجر به برخورد نازل با پلتفرم چاپ یا قطعه چاپ شده شود.
- نگه داشتن پرینتر در محیط با دمای مناسب و جلوگیری از نوسانات دمایی شدید که میتواند به مواد تشکیلدهنده نازل آسیب برساند.
- استفاده از نازلهای با کیفیت بالا که در برابر حرارت مقاومتر هستند.
راه های تعمیر تغییر شکل نازل
- در بیشتر مواقع، تعمیر نازلی که دچار تغییر شکل شده نه تنها دشوار بلکه تقریبا غیرممکن است.
- به جای تلاش برای رفع تغییر شکل، مناسبترین راهحل تعویض نازل است.
اگر نازل دچار تغییر شکل شده باشد، بهترین اقدام تعویض آن با نازل جدید است. از آنجا که تلاش برای رفع تغییر شکل ممکن است به نتایج چاپ بیکیفیت منجر شود و همچنین میتواند خطرات بیشتری مانند آسیب به دیگر بخشها را ایجاد نماید، در نتیجه تعویض نازل اقدامی ایمن و مطمئنتر به شمار میرود. علاوه بر این، از آنجا که نازلها معمولا قطعاتی با هزینه نسبتا پایین بوده و به راحتی قابل تعویض هستند، تعویض آنها فرآیندی سادهتر و مقرون به صرفهتر از تعمیر خواهد بود.
لکههای سوختگی یا اکسیداسیون بر روی نازل (Burn Marks or Oxidation on Nozzle)
لکههای سوختگی یا اکسیداسیون بر روی نازل (Burn Marks or Oxidation on Nozzle)
این عیب مربوط به وجود آمدن نقاط سیاه یا رنگپریدگیهایی بر روی سطح نازل است که معمولا ناشی از حرارت زیاد و واکنش نازل با مواد شیمیایی محیطی مانند اکسیژن میباشد. چنین واکنشی میتواند در نهایت منجر به تجمع کربن و دیگر موادی شود که به مرور روی نازل لایههایی تشکیل میدهند.
راه های تشخیص لکههای سوختگی یا اکسیداسیون
- مشاهده تغییر رنگ یا ایجاد لکههای سیاه بر روی بدنه نازل.
- وجود رسوبات یا اکسیداسیون در نزدیکی خروجی نازل.
- کاهش کیفیت چاپ به دلیل تغییر در جریان خروجی مواد.
راه های جلوگیری از ایجاد لکههای سوختگی یا اکسیداسیون
- تنظیم دمای مناسب چاپ که متناسب با نوع فیلامنت مورد استفاده باشد.
- اجتناب از استفاده طولانی مدت از نازل در دماهای بسیار بالا.
- پاکسازی منظم نازل تا از تجمع مواد و احتمال سوختگی یا اکسید شدن جلوگیری شود.
راه های تعمیر لکههای سوختگی یا اکسیداسیون
- استفاده از برس سیمی ظریف برای تمیز کردن بیرونی نازل و حذف هرگونه رسوب موجود.
- به کارگیری روشهای پاكسازی شیمیایی، مانند غوطهور ساختن نازل در حلالهای مناسب برای حذف لایههای سوختگی، اگر از جنس فولاد ضدزنگ باشد.
- در موارد شدیدتر، تعویض نازل ممکن است ضروری باشد.
لکههای سوختگی یا اکسیداسیون بر روی نازل معمولا نمیتوانند مانع جریان فیلامنت شوند؛ اما میتوانند اثری منفی بر کیفیت چاپ داشته باشند و مقاومت نازل را در برابر گرما و سایر عوامل منفی کاهش دهند. در نتیجه، نگهداری مناسب و پاکسازی دورهای نازل میتواند به استفاده طولانیتر از آن و همچنین جلوگیری از پایین آمدن کیفیت چاپ کمک شایانی نماید.
افت دمای نازل (Nozzle Temperature Drop)
افت دمای نازل (Nozzle Temperature Drop)
افت دمای نازل به کاهش غیرمنتظره و ناگهانی در دمایی که برای ذوب و اکسترود کردن فیلامنت مورد نیاز است، اشاره دارد. این مشکل میتواند باعث شود فیلامنت به درستی ذوب نشده و در نتیجه کیفیت چاپ تا حدی کاهش یابد.
راه های تشخیص افت دمای نازل
- پیغامهای خطای دمایی از سمت پرینتر یا مشاهده نوسانات غیرعادی دما در رابط کاربری پرینتر.
- فیلامنت به سختی از نازل خارج میشود یا اکستروژن به صورت ناگهانی متوقف میگردد.
- کیفیت پرینت پایین و ناهمواری در سطح چاپهای انجام شده.
راه های جلوگیری از افت دمای نازل
- بررسی اتصالات الکتریکی و اطمینان از اینکه تمام کابلها و اتصالات سیمهای گرمایی (هیتر) و سنسورهای دما (ترموکوپل یا ترمیستور) محکم و بدون کوروزیون هستند.
- نگهداری دورهای از قطعات الکتریکی مربوط به دمای نازل و پاکسازی اتصالات هیتر و ترمیستور.
- بهروزرسانی فیرمور پرینتر برای اطمینان از مدیریت دمای مناسب.
راه های تعمیر افت دمای نازل
- جایگزینی هیتر یا المنت گرمکن نازل، اگر خراب باشد.
- جایگزینی ترموکوپل یا ترمیستور، اگر اندازهگیری دما نادرست است.
- بررسی و تعمیر کارت الکترونیکی کنترل دما، اگر مشکل نرمافزاری یا سختافزاری در برد کنترل دما وجود داشته باشد.
- حل مشکلات فرمانهای نرمافزاری که باعث نوسان دما میشوند، از جمله پیکربندی مجدد فیرمور یا تنظیمات سایر برنامههای کاربردی.
افت دمای نازل میتواند ناشی از مشکلات نسبتا سادهای مانند خرابی المنت گرمکن یا اتصال بد ترمیستور باشد و یا ممکن است ناشی از مسائل پیچیدهتر الکترونیکی یا نرمافزاری باشد. در تمام حالات، دقت در تشخیص و اجرای سریع تعمیرات یا تعویضهای لازم برای جلوگیری از اختلالات بیشتر و به حداقل رساندن تاثیرات منفی بر کیفیت چاپ اهمیت بسزایی دارد.
در پایان باید گفت که صیانت از صحت عملکرد نازل پرینترهای سه بعدی حیاتی بوده و تاثیر بسزایی بر روی کیفیت چاپ نهایی دارد. همان گونه که بیان شد، ساییدگی، تغییر شکل، گرفتگی، اکسیداسیون و افت دما از جمله رایجترین ایرادات مربوط به نازلها هستند که میتوانند منجر به بروز مشکلات قابل توجهی در فرآیند چاپ شوند. شناسایی به موقع و تشخیص دقیق این مشکلات به همراه داشتن استراتژیهای موثر جهت جلوگیری و تعمیرات آنها میتواند به حفظ یکپارچگی فرآیند چاپ و افزایش طول عمر دستگاه کمک شایانی نماید.
علاوه بر این، رعایت نکات نگهداری و تمیزکاری منظم نازل نیز میتواند خطر ایرادات مذکور را به شکل قابل ملاحظهای کاهش دهد. در صورتی که این رویکردها نتوانستند مشکل را حل کنند، تعویض نازل گزینه نهایی است که به سرعت و با هزینه نسبتا کم قابل اجراست. به طور خلاصه، نازل سالم ضامن پرینت های سه بعدی با کیفیت و پیوسته بوده و نگهداری صحیح از آن بخش مهمی از فرآیند بهینهسازی عملکرد پرینترها محسوب میشود.