مرجع کتیا

نویسنده : مهندس محمود جغداوی

“برای بزرگنمایی تصاویر بر روی آنها کلیک نمایید”

 

فرایند پرینت سه بعدی چیست؟

پرینت سه بعدی یا تولید فزاینده به تولید یک جسم سه بعدی قابل لمس، از یک فایل دیجیتالی گفته می شود. چون این فرآیند به صورت لایه به لایه انجام می شود به آن فرآیند افزودنی می گویند. به این ترتیب که جسم از پایین شروع به شکل گرفتن می کند و هرچه پیش می رود لایه های بیشتری روی لایه های زیرین قرار می گیرد تا در نهایت جسم پرینت شده کامل شود. جنس این لایه ها از مواد مصرفی پرینتر سه بعدی است. هر لایه مانند یک تکه از سطح مقطع افقی بریده شده از آن جسم دیده می شود

 

در حال پرینت سه بعدی مجسمه

 

کاربرد پرینت سه بعدی در پزشکی و ارتوپدی

 

کتیا و پرینت سه بعدی

در این مقاله می خواهیم پارامترهای مهم و مورد نیاز برای طراحی صحیح و اصولی یک قطعه قابل پرینت در نرم افزار کتیا را بررسی کنیم. برای طراحی قطعاتی که قرار است آنها را پرینت سه بعدی کنید همواره لازم است در نظر داشته باشید که آنچه را که طراحی می کنید قابلیت تبدیل شدن به یک جسم فیزیکی در دنیای واقعی را داشته باشد. در این مقاله نکات و مفاهیم کلیدی برای ایجاد یک مدل قابل پرینت توسط نرم افزار قدرتمند CATIA را به شما آموزش خواهیم داد

 

شرایط لازم یک قطعه برای تبدیل شدن از یک شی دیجیتال به یک شی فیزیکی :

۱ – هیچ کدام از Bodyها نباید با یکدیگر تداخلی داشته باشند

۲ – تمام عناصر در مدل شما باید دارای ضخامت باشند

۳ – جهات بیرونی و داخلی جسم باید مشخص باشد (نرم افزار کتیا بطور خودکار این کار را برای ما انجام خواهد داد)

۴ – اندازه مطلوب فایل برای ارسال به دستگاه و پرینت ، باید کمتر از ۵۰ مگابایت باشد / این حجم برای حفظ جزئیات یک فایل در هنگام پرینت کافی می باشد

۵ – در نهایت نباید از این مسئله غافل بود که قرار است یک شی دیجیتال به یکی شی فیزیک و واقعی تبدیل شود پس لازم است در هنگام طراحی کاملا محدودیت های متریال های مورد استفاده برای پرینت ( حداقل ضخامت – مقاومت و … ) را ذکر و در طراحی لحاظ نمایید

 

پرینت  قطعات مونتاژی

شما همچنین می توانید قطعات مونتاژی و انواع مکانیزم هایی که از یک قطعه تشکیل نمی شوند و از لحاظ فیزیکی جدا هستند را با حفظ کارکرد دقیق تعریف شده برای آنها ، پرینت کنید که البته این کار نیازمند رعایت شرایط و قوانین خاصی برای پرینت صحیح می باشد که در بخش جداگانه ای از همین مطلب می توانید آن را مطالعه نمایید

 

طراحی توسط کتیا

بطور کلی نرم افزار کتیا به ما دو روش طراحی را ارائه می دهد  >>> مدل های جامد و سطوح

برای هر کدام از این دو روش مدلسازی ، محیط های اختصاصی جداگانه ای وجود دارد که می توانید بطور اختصاصی در آن ها به طراحی مدل جامد و یا ترکیبی از جامد و سطح بپردازید

مدل سازی جامد اغلب برای هندسه های ساده بکار می رود. در این نوع مدل سازی از انواع عملیات های افزایشی مانند Pad / Shaft / Rib و … و همچنین عملیات های منفی مثل  Slot / Pocket / Groove و … استفاده می شود. در این نوع مدل سازی شما لازم است بخش های مختلف مدل را در Body های مختلف بطور جداگانه طراحی کنید تا بتوانید عملیات Boolean را در طراحی خود انجام دهید و Body های مختلف را با یکدیگر ترکیب کنید

توجه داشته باشید که طراحی مدل های جامد می توانند بطور کامل در یک Body انجام گیرد اما چنانچه بخواهید از عملیات های ترکیبی مانند Boolean در آنها استفاده کنید لازم است که این کار در چندین Body مجزا انجام دهید

 

مدل سازی سطوح نیز عمدتا از مجموعه های هندسی نامنظم که حاوی عناصر هندسی (نقاط ، خطوط ، حلقه ها ، نقشه ها…) مورد نیاز برای ایجاد سطوح هستند تشکیل می شوند

 

 

 

بطور کلی هر تابع و یا حجم ایجاد شده در کتیا می تواند یک مدل معتبر برای پرینت باشد به شرطی که شما همواره محدودیت های متریال مختلف را در نظر بگیرید

 

بررسی جزئیات قطعات و مجموعه ها

همچنین شما می توانید مدل خود را از طریق ادغام چند نمایه یا Body مختلف ایجاد نمایید و سپس برای مشاهده دقیق تر و اطمینان از عدم تداخل در نمای های مختلف در محیط مونتاز نرم افزار از طریق ابزار برشی و یا Section جزئیات قسمت های داخلی آن و قسمتهای ادغام شده را بطور دقیق مشاهده نمایید

 

 

نحوه عملکرد در این قسمت به این شکل می باشد که یک صفحه زرد رنگ در اختیار ما قرار خواهد داد که ما می توانیم با حرکت دادن آن و یا چرخاندن آن حول قسمتهای مختلف مدل بطور کامل مدل طراحی شده را بررسی کنیم

 

 

چگونه سطوح را پرینت کنیم؟

اگر چه سطوح بدلیل نداشتن ضخامت بطور مستقیم قابل پرینت نیستند اما شما می توانید بعد از پایان طراحی مدل سطوح ، آن را به مدل جامد و دارای ضخامت تبدیل نمایید. بنابراین باید مدل سازی خود را بر اساس مدلی که قابلیت تبدیل به مدل جامد و قابل پرینت شود انجام دهید. در نرم افزار کتیا برای تبدیل سطوح به مدل جامد و دارای ضخامت مجموعه ای از توابع و دستورات تخصصی با رنگ بنفش در محیط GSD موجود میباشد که بوسیله آنها میبتوانید این کار را انجام دهید

 

 

یطور مثال در صورتی که شما مجموعه ای از سطوح کاملا بسته را طراحی کرده باشد باید از دستور Close Surface برای تبدیل کردن آن سطح به حجم تبدیل کرد که در این حالت سطح مورد نظر به رنگ بنفش در خواهد آمد

 

 

در صورتی که سطوح شما کاملا بسته نیست می توانید از دستور Thick Surface استفاده کنید. این ویژگی به شما امکان می دهد ضخامت سطح مورد نظر خود را تعیین کنید تا بتوان آن را بصورت فیزیکی پرینت کرد همچنین این ویژگی به شما امکان می دهد اندازه دقیق و جهت ضخامت مورد نظر را با نیم نگاهی به متریال مورد استفاده برای پرینت نیز تعیین و کنترل کنید

 

 

در نهایت توجه داشته باشید که محیط GSD نیز مانند محیط PART DESIGN ابزارهایی برای ترکیب سطوح در اختیار ما قرار خواهد داد

 

 

صرفه جویی در مواد مصرفی با طراحی پوسته ای

یکی از موادری که باید همواره برای مدل های مورد نظر جهت پرینت در نظر بگیرید توخالی بودن آنها تا حد ممکن می باشد ک در حقیقت این امر کمک زیادی به کاهش مواد مصرفی و در نهایت کاهش هزینه های پرینت خواهد شد. همچنین در مورد بعضی مواد (بخصوص مواد سرامیکی) که نیاز به ضخامت ثابت برای پرینت دارد این امر ضروری میباشد

 

همچنین می توانید بسته به نوع قطعه ای تولیدی ، ناحیه هایی از مدل را که نیاز به مقاومت بالایی ندارند را با استفاده از یک الگوی یک نواخت و یا غیر یکنواخت برای خالی کردن یا نازک کردن بیشتر نواحی مذکور با استفاده از دستورات مربوطه استفاده نمایید

 

 

راه دیگر استفاده از دستور Shell برای پوسته ای کردن یکنواخت و سفارشی کردن نواحی مورد نظر ما می باشد. برای استفاده از این قابلیت لازم می باشد که یک یا چند وجهه را انتخاب تا شما بتوانید مشخصات ضخامت دیواره را تعیین نمایید

 

 

ابراز Shell همچنین به شما اجازه می دهد تا وجوح مختلف قطعه را تحت ضخامت مختلف در اورید. به این شکل که شما خواهید توانست ضخامت وجوح مختلف را بصورت دستی تعیین نمایید

 

 

پرینت متن و الگوها

شما همچنین می توانید انواع الگوها و متن های مختلف را روی قطعه خود اضاف کنید. می توانید این کار را به چند روش انجام دهید
۱ – از ابزارهای خود نرم افزار کتیا برای ایجاد متن استفاده نمایید
۲ – یک متن و یا تصویر را به نرم افزار Import نمایید. در صورتی که شما بخواهید یک متن یا تصویر را از بیرون به کتیا وارد کنید لازم است که قبلا آن را به فرمت استاندارد DXF تبدیل کرده باشید

 

 

پرینت یکپارچه مجموعه های مونتاژی

شما می توانید بوسیله فرایند پرینت سه بعدی حتی قطعات مونتاژی و مکانیزم های مختلف را بدون هیچ خللی در عملکرد آنها ایجاد نمایید. با این حال لازم است از قوانین خاصی پیروی نمایید

به عنوان مثال در هنگام طراحی یک مجموعه مونتاژی لازم است حداقل ۰٫۵ میلی متر فاصله را در در اطراف و بین قطعات مختلف برای جلوگیری از همپوشانی در هنگام پرینت سه بعدی کل مجموعه لحاظ کنیم. این کار را می توانید با استفاده از ابزارهای گسترده اندازه گیری قطعات و مجموعه های مونتاژی انجام دهید

 

 

 

 

 

 

مرجع کتیا ایران – مرجع کتیا ایران