ساپورت گذاری

هنگام کار با پرینتر سه بعدی FDM حتما به مشکل ریزش قسمتی از قطعه پرینت سه بعدی که شیبدار و معلق است برخورد کرده اید. پرینتر سه بعدی FDM به وسیله رسوب گذاری لایه به لایه، قطعات پرینت سه بعدی را می سازد. هر لایه برای استقرار نیاز به پشتیبانی لایه زیری خود دارد. اگر مدل شما شیبدار  یا قسمتی از آن در هوا معلق باشد ( overhang )، هیچ گونه لایه پشتیبانی برای استقرار ندارد، بنابراین فرو می ریزد و پرینت سه بعدی را خراب می کند. به همین دلیل برای پرینت قطعات شیبدار، لازم است ساختارهای ساپورت را برای تضمین یک پرینت بدون نقض به کار ببریم.

به طور کلی، در مواقعی که مدل پرینت سه بعدی شما یک پل یا بیرون زدگی داشته باشد که هیچ گونه پشتیبانی زیر آن وجود ندارد شما نیاز به استفاده از ساختارهای ساپورت گذاری دارید تا بتوانید قطعه خود را پرینت کنید.

تمام بیرون زدگی ها یا پل ها نیاز به استفاده از ساپورت گذاری ندارند. بیرون زدگی های که زاویه آن ها 45 و بیشتر از 45 درجه است بدون استفاده از ساختار ساپورت به راحتی پرینت می شوند اما برای زاویه های کمتر از 45 درجه لازم است برای داشتن پرینت بدون عیب و نقص از ساختارهای ساپورت استفاده کنید. همچنین اکثر پرینتر های سه بعدی FDM پل هایی با طول کمتر از 5 میلیمتر را بدون نیاز به ساپورت پرینت می کنند در حالی که پل هایی با طول بیشتر از 5 میلیمتر نیاز به ساپورت دارند.

ساختار ساپورت گذاری به دو نوع رایج ساختار درختی و خطی یا آکاردئونی تقسیم می شوند.

ساختار درختی: ساختاری شبیه به درخت دارد. این نوع از ساپورت پرینتر سه بعدی تنها به نقاط خاصی از بیرون زدگی متصل می شود. این نوع ساپورت پرینتر سه بعدی راحت تر جدا می شود و آسیب کمتری به سطح زیرن خود میزند. اما توجه داشته باشید که ساپورت درختی برای برآمدگی های مثل نوک بینی، نوک انگشت و قوس ها مناسب است. و پشتیبانی خوبی برای بیرون زدگی های مسطح ایجاد نمی کند.

ساپورت خطی یا آکاردئونی: رایج ترین نوع ساپورت که در پرینت سه بعدی استفاده می شود ساپورت خطی است. این نوع از ساپورت از ستون هایی تشکیل شده است که کاملا به سطح قطعه متصل می شوند. ساپورت خطی تقریبا برای انواع بیرون زدگی ها و سطوح شیبدار مناسب است اما هنگام جدا کردن ممکن است به سطح قطعه آسیب برساند.

فیلامنت PVA

Polyvinyl alcohol یا PVA یک پلیمر محلول در آب است و نباید با PVAc یا polyvinyl acetate که چسب سفید محلول در آب است اشتباه گرفته شود. PVA یک پلیمر مصنوعی بدون رنگ، بدون بو و سازگار با محیط زیست است. علاوه بر این به علت سمی نبودن این ماده، می توان برای محصولات بهداشتی مانند محلول لنزهای تماسی نیز استفاده کرد.

برای پرینتر سه بعدی، PVA بهترین ماده برای ساپورت گذاری در پرینتر های سه بعدی داری چند نازل است. به طور معمول پرینتر سه بعدی FDM ، قطعه پرینت سه بعدی و ساختار ساپورت را با فیلامنت یکسان پرینت می کند. زیرا یک اکسترودر دارد. با توجه به محل اتصال این ساپورت ها جداسازی آن ها می تواند کار مشکلی باشد. لازم به ذکر است که این ساپورت ها اثر نامطلوبی بر ظاهر قطعه پرینت سه بعدی می گذارند.

از طرفی دیگر، پرینتر های سه بعدی با اکستروژن دوگانه این امکان را فراهم می کنند تا از فیلامنت های متفاوت برای قطعه پرینت سه بعدی و ساپورت استفاده کنیم. در اینجا فیلامنت PVA مورد استفاده قرار می گیرد. بزرگترین مزیت فیلامنت PVA محلول بودن آن در آب است. بنابراین می توان با قرار دادن قطعه برای چند ساعت در آب ساختار ساپورتی که با این فیلامنت پرینت شده باشد را بدون تلاش حذف کرد.

همچنین با این روش هیچ اثری بر روی قطعه پرینت سه بعدی باقی نمی ماند و نیاز به پرداخت بعد از اتمام پرینت را نیز کاهش می دهد (مانند سنباده زدن). اگر چه به آسانی آنچه به نظر می رسد نیست؛ پرینتر سه بعدی دارای چند نازل، به کالیبراسیون بیشتری نیاز دارد تا کیفیت مناسبی مانند پرینت سه بعدی معمولی داشته باشد.

PVA به عنوان فیلامنت ساپورت گذاری، با فیلامنت PLA، به دلیل داشتن شرایط پرینت یکسان بهتر کار می کند. فیلامنت PLA یک ماده آب گریز است بنابراین رطوبت را دوست ندارد. به همین دلیل هنگامی که یک قطعه PLA با ساپورت PVA پرینت سه بعدی شود، ساپورت ها در آب حل می شوند و قطعه پرینت سه بعدی در شرایط عالی قرار می گیرد.

دمای نازل برای فیلامنت PVA بسیار متفاوت است. اما به طور کلی بین 180 تا 200 درجه سلسیوس است. همیشه برای مقادیر بهینه به تنظیمات سازنده مراجعه کنید، اما بخاطر داشته باشید که دمای بالا، به سرعت PVA را تخریب می کند و باعث گرفتگی نازل می شود.

دمای بین 45 تا 60 درجه برای ایجاد چسبندگی در صفحه چاپ برای PVA و همچنین PLA مناسب است.برای پرینت فیلامنت PVA به فن خنک کننده نیاز است. اما باید مراقب باشید که بیش از حد سرد نشود زیرا ممکن است PVA مقداری شکننده شود.

از آن جایی که این فیلامنت آب دوست است لازم است زمانی که پرینت نمی شود در محفظه ای به دور از رطوبت نگهداری شود.