ភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងនៃការបោះពុម្ព 3D

ការបោះពុម្ព 3D ឬការផលិតបន្ថែមបានបដិវត្តន៍វិធីដែលយើងខិតទៅរកការរចនា និងការផលិត។ វា​បាន​រក​ឃើញ​កម្មវិធី​នៅ​ទូទាំង​ឧស្សាហ​កម្ម​ផ្សេងៗ​រួម​មាន​រថយន្ត លំហអាកាស ថែទាំ​សុខភាព និង​ទំនិញ​ប្រើ​ប្រាស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសម្រេចបាននូវភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងខ្ពស់នៅក្នុងផលិតផលបោះពុម្ព 3D បង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមសំខាន់ៗ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងស្វែងយល់ពីរបៀបដែលសម្ភារៈ និងបច្ចេកវិជ្ជាបោះពុម្ពផ្សេងៗគ្នាមានឥទ្ធិពលលើលក្ខណៈសម្បត្តិចុងក្រោយនៃវត្ថុដែលបានបោះពុម្ព 3D ក៏ដូចជាពិភាក្សាអំពីដែនកំណត់ដែលភ្ជាប់មកជាមួយតម្រូវការភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងខ្ពស់។ ជាងនេះទៅទៀត យើងនឹងពិនិត្យមើលពីរបៀបដែលយើងអាចយកឈ្នះលើដែនកំណត់ទាំងនេះ ដើម្បីសម្រេចបានលទ្ធផលប្រសើរជាងមុននៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានតម្រូវការ។

1. ស្វែងយល់ពីការបោះពុម្ព 3D និងដំណើរការរបស់វា។

ការបោះពុម្ព 3D ពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតស្រទាប់វត្ថុដោយស្រទាប់ពីការរចនាឌីជីថល។ ប្រភេទទូទៅបំផុតនៃបច្ចេកវិទ្យាបោះពុម្ព 3D រួមមាន គំរូការបំភាយ Fused Deposition (FDM), Stereolithography (SLA), Selective Laser Sintering (SLS) និង Electron Beam Melting (EBM)។ វិធីសាស្រ្តនីមួយៗទាំងនេះប្រើប្រាស់សម្ភារៈ និងដំណើរការផ្សេងៗគ្នា ដែលមានឥទ្ធិពលតែមួយគត់ទៅលើភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងនៃផលិតផលចុងក្រោយ។

នៅក្នុងការបោះពុម្ព FDM filament thermoplastic ត្រូវបាន extruded តាមរយៈ nozzle ដែលគេឱ្យឈ្មោះថា ហើយដាក់ស្រទាប់ដោយស្រទាប់។ វាគឺជាវិធីសាស្រ្តបោះពុម្ព 3D ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត ដោយសារតម្លៃរបស់វាមានប្រសិទ្ធភាព និងសមត្ថភាពក្នុងការបោះពុម្ពសម្ភារៈផ្សេងៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជារឿយៗវាជួបការលំបាកជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំង ដោយសារតែធម្មជាតិនៃដំណើរការដាក់ស្រទាប់ដោយស្រទាប់របស់វា។

ម៉្យាងវិញទៀត SLA ប្រើឡាស៊ែរដើម្បីព្យាបាលជ័ររាវចូលទៅក្នុងស្រទាប់រឹង ដោយផ្តល់នូវភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងការបញ្ចប់រលោងជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង FDM ។ SLA គឺ​ល្អ​សម្រាប់​កម្មវិធី​ដែល​ព័ត៌មាន​លម្អិត​ដ៏​ល្អ​មាន​សារៈ​សំខាន់ ដូចជា​នៅ​ក្នុង​គ្រឿង​អលង្ការ និង​ការ​ផ្សាំ​ផ្នែក​វេជ្ជសាស្ត្រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពខ្លាំងនៃការបោះពុម្ព SLA អាចត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ជ័រ ដែលប្រហែលជាមិនសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីផ្ទុកបន្ទុក។

SLS ប្រើឡាស៊ែរដើម្បីបំប្លែងវត្ថុធាតុម្សៅ ដែលជាធម្មតានីឡុង ឬប៉ូលីម័រផ្សេងទៀតចូលទៅក្នុងផ្នែករឹង។ ដំណើរការនេះមានប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់ការបង្កើតផ្នែករឹងមាំ និងប្រើប្រាស់បានយូរ ប៉ុន្តែដូចជា SLA វាអាចមានដែនកំណត់ទាក់ទងនឹងភាពជាក់លាក់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត។

2. សម្ភារៈក្នុងការបោះពុម្ព 3D

សម្ភារៈដែលប្រើក្នុងការបោះពុម្ព 3D ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកំណត់កម្លាំង និងភាពជាក់លាក់នៃវត្ថុចុងក្រោយ។ សម្ភារៈប្រើប្រាស់ទូទៅរួមមាន ប្លាស្ទិក លោហធាតុ សេរ៉ាមិច និងសមាសធាតុ។

2.1 ផ្លាស្ទិច និងប៉ូលីមែរ

សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ និងឧស្សាហកម្មភាគច្រើន ប្លាស្ទិកគឺជាសម្ភារៈប្រើប្រាស់។ PLA (Polylactic Acid) មានប្រជាប្រិយភាពសម្រាប់ភាពងាយស្រួលនៃការប្រើប្រាស់ និងការបំប្លែងសារធាតុជីវសាស្ត្រ ខណៈពេលដែល ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ត្រូវបានគេពេញចិត្តចំពោះភាពរឹង និងកម្លាំងរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយកម្លាំងនៃសម្ភារៈទាំងនេះអាចមិនគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់កម្មវិធីដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ប៉ូលីម៊ែរទំនើបៗជាច្រើនទៀតដូចជានីឡុង, PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol) និង PEEK (Polyether Ether Ketone) ផ្តល់នូវកម្លាំងខ្ពស់ ធន់នឹងកំដៅ និងធន់។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពជាក់លាក់ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈប្លាស្ទិកអាចកំណត់ការលម្អិតដ៏ល្អនៃវត្ថុដែលបានបោះពុម្ព។ ឧទាហរណ៍ ABS ងាយនឹងវាយលុក ខណៈពេលដែល PLA អាចមានស្រទាប់មិនស៊ីសង្វាក់គ្នាកំឡុងពេលបោះពុម្ព ដែលនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលនៃភាពជាក់លាក់។

2.2 លោហៈ

នៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានកម្លាំងខ្ពស់ លោហៈធាតុតែងតែជាសម្ភារៈដែលគេពេញចិត្ត។ ទីតានីញ៉ូម ដែកអ៊ីណុក និងអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅនៅក្នុងឧស្សាហកម្មដូចជា លំហអាកាស និងរថយន្ត ដោយសារសមាមាត្រកម្លាំងធៀបនឹងទម្ងន់ដ៏ល្អរបស់ពួកគេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបោះពុម្ពផ្នែកលោហៈពាក់ព័ន្ធនឹងដំណើរការស្មុគ្រស្មាញដូចជា Direct Metal Laser Sintering (DMLS) និង Selective Laser Melting (SLM) ដែលមានតម្លៃថ្លៃជាង និងចំណាយពេលច្រើនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបោះពុម្ពដែលមានមូលដ្ឋានលើប្លាស្ទិក។

ផ្នែកលោហៈមានទំនោរមានភាពរឹងមាំ និងធន់ល្អជាង ប៉ុន្តែជារឿយៗមកជាមួយការដោះដូរនៃល្បឿនបោះពុម្ពយឺត ថ្លៃសម្ភារៈខ្ពស់ និងតម្រូវការក្រោយដំណើរការស្មុគស្មាញជាងមុន ដើម្បីសម្រេចបាននូវផ្ទៃដែលចង់បាន។

2.3 សេរ៉ាមិចនិងសមាសធាតុ

សមា្ភារៈសេរ៉ាមិចផ្តល់នូវភាពធន់ទ្រាំកំដៅខ្ពស់និងការបញ្ចប់ផ្ទៃល្អឥតខ្ចោះ។ ពួកវាល្អសម្រាប់កម្មវិធីដូចជាម៉ាស៊ីនទួរប៊ីន និងឧបករណ៍ផ្សាំពេទ្យ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សេរ៉ាមិចមានទំនោរទៅជាផុយ ដោយកំណត់ការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចខ្ពស់។

ម្យ៉ាងវិញទៀត សមាសធាតុផ្សំ ផ្សំសារធាតុប៉ូលីម៊ែរជាមួយនឹងសរសៃដូចជាកាបោន ឬសរសៃកញ្ចក់ ដើម្បីបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់វា។ សមា្ភារៈទាំងនេះអាចផ្តល់នូវអ្វីដែលល្អបំផុតនៃពិភពលោកទាំងពីរដោយផ្តល់នូវទាំងកម្លាំងនិងភាពបត់បែន។ នីឡុងដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូនគឺមានប្រជាប្រិយភាពជាពិសេសសម្រាប់ការបោះពុម្ព 3D ដោយសារតែការរួមបញ្ចូលគ្នានៃកម្លាំងខ្ពស់ ទម្ងន់ស្រាល និងភាពជាក់លាក់ដ៏ល្អ។

3. ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងកម្លាំងខ្ពស់៖ បញ្ហាប្រឈម

សម្រេចបានទាំងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងកម្លាំងខ្ពស់ក្នុងការបោះពុម្ព 3Dគឺជាកិច្ចការដ៏ស្មុគស្មាញមួយ ដោយសារកត្តាផ្សេងៗ។ ដើម្បីផលិតផ្នែករឹងមាំ លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈមួយចំនួន ដូចជាដង់ស៊ីតេ និងការភ្ជាប់រវាងស្រទាប់ ត្រូវតែធ្វើឱ្យប្រសើរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបង្កើនកម្លាំង ជួនកាលអាចនាំឱ្យបាត់បង់ភាពជាក់លាក់។ នេះគឺជាបញ្ហាប្រឈមមួយចំនួន៖

3.1 ការភ្ជាប់ស្រទាប់ និងការបិទបាំង

នៅក្នុងការបោះពុម្ព 3D វត្ថុត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការដាក់ស្រទាប់សម្ភារៈ។ ការផ្សារភ្ជាប់រវាងស្រទាប់ទាំងនេះគឺចាំបាច់សម្រាប់ភាពរឹងមាំនៃផ្នែកចុងក្រោយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការផ្សារភ្ជាប់មិនល្អឬការត្រជាក់មិនគ្រប់គ្រាន់រវាងស្រទាប់អាចនាំឱ្យមានចំណុចខ្សោយនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។ ជាឧទាហរណ៍ ផ្នែកដែលបានបោះពុម្ព FDM ជារឿយៗទទួលរងនូវការខូចទ្រង់ទ្រាយ ដែលស្រទាប់ទាំងនោះមិនអាចភ្ជាប់បានត្រឹមត្រូវ។

Warping គឺជាបញ្ហាមួយផ្សេងទៀត ជាពិសេសជាមួយនឹងសម្ភារៈដូចជា ABS ដែលរួញកំឡុងពេលត្រជាក់។ នេះអាចបណ្តាលឱ្យវត្ថុខូចទ្រង់ទ្រាយ ដែលនាំឱ្យមានបញ្ហាភាពជាក់លាក់ និងភាពទន់ខ្សោយនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។

3.2 ល្បឿនបោះពុម្ពធៀបនឹងភាពជាក់លាក់

សមតុល្យត្រូវតែវាយរវាងល្បឿនបោះពុម្ព និងភាពជាក់លាក់។ ការបោះពុម្ពលឿនអាចនាំអោយមានគុណភាពបង្ហាញទាប ដោយសារម៉ាស៊ីនបោះពុម្ពប្រហែលជាមិនមានពេលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីដាក់ស្រទាប់នីមួយៗដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។ ផ្ទុយទៅវិញ ការបោះពុម្ពយឺតជួយបង្កើនភាពជាក់លាក់ ប៉ុន្តែអាចសម្របសម្រួលកម្លាំង និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃផ្នែកដោយសារតែការប៉ះពាល់នឹងកំដៅ និងភាពតានតឹងយូរក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបោះពុម្ព។

3.3 ក្រោយដំណើរការ

ខណៈពេលដែលបច្ចេកវិជ្ជាបោះពុម្ព 3D មួយចំនួនផ្តល់នូវភាពរឹងមាំល្អពីម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព នោះផ្នែកជាច្រើនត្រូវការការកែច្នៃក្រោយ ដើម្បីកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងការបញ្ចប់ផ្ទៃរបស់វា។ នេះអាចរួមបញ្ចូលការព្យាបាលកំដៅ ការបូមខ្សាច់ ឬថ្នាំកូត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកែច្នៃក្រោយអាចផ្លាស់ប្តូរភាពជាក់លាក់នៃផ្នែក ជាពិសេសប្រសិនបើវាមិនត្រូវបានធ្វើដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។

4. យកឈ្នះលើដែនកំណត់

ខណៈពេលដែលការសម្រេចបានទាំងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងកម្លាំងខ្ពស់ក្នុងការបោះពុម្ព 3D បង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈម មានវិធីជាច្រើនដើម្បីកាត់បន្ថយដែនកំណត់ទាំងនេះ៖

4.1 បច្ចេកទេសបោះពុម្ពកម្រិតខ្ពស់

មធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតមួយដើម្បីជម្នះបញ្ហាភាពជាក់លាក់គឺដោយប្រើកម្រិតខ្ពស់ការបោះពុម្ព 3Dបច្ចេកវិទ្យាដូចជា SLA ឬ SLS ។ បច្ចេកវិទ្យាទាំងនេះអាចបោះពុម្ពជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងភាពត្រឹមត្រូវជាង FDM ដែលធ្វើឱ្យពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់ការរចនាស្មុគស្មាញ។ លើសពីនេះ បច្ចេកទេស Multi-Jet Fusion (MJF) និង Stereolithography ផ្តល់នូវការភ្ជាប់ស្រទាប់ដែលប្រសើរឡើង និងការចែកចាយសម្ភារៈកាន់តែប្រសើរ ដែលនាំឱ្យផ្នែកកាន់តែរឹងមាំ និងច្បាស់លាស់ជាងមុន។

4.2 ការច្នៃប្រឌិតសម្ភារៈ

សម្ភារៈប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត ដូចជាសរសៃអំបោះដែលពង្រឹងដោយជាតិសរសៃកាបូន វត្ថុធាតុកំដៅដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដូចជា PEEK និងសូម្បីតែលោហធាតុ អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតផ្នែកដែលរឹងមាំ និងប្រើប្រាស់បានយូរជាងមុន។ ភាពជឿនលឿននៃសមា្ភារៈសមាសធាតុក៏ជួយសម្រេចបានទាំងភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងខ្ពស់ផងដែរ ដោយសារសម្ភារៈទាំងនេះផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកដ៏ប្រសើរ ហើយអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់។

4.3 កម្មវិធីបង្កើនប្រសិទ្ធភាព

ការប្រើប្រាស់កម្មវិធីបោះពុម្ព 3D ឯកទេសដែលរួមបញ្ចូលការវិភាគធាតុកំណត់ (FEA) អាចជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការរចនា និងបោះពុម្ព។ ឧបករណ៍ទាំងនេះអាចក្លែងធ្វើលំហូរសម្ភារៈ ការភ្ជាប់ស្រទាប់ និងដំណើរការត្រជាក់ ដើម្បីធានាបាននូវភាពជាក់លាក់ និងកម្លាំងកាន់តែប្រសើរ មុនពេលចាប់ផ្តើមបោះពុម្ព។ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព Topological ក៏អនុញ្ញាតឱ្យអ្នករចនាបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ទម្ងន់ស្រាល និងរឹងមាំ ដែលកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់សម្ភារៈដោយមិនប៉ះពាល់ដល់កម្លាំង។

4.4 ការកែលម្អក្រោយដំណើរការ

ការកែលម្អបច្ចេកទេសក្រោយដំណើរការគឺចាំបាច់សម្រាប់ពង្រឹងទាំងកម្លាំង និងភាពជាក់លាក់។ ជាឧទាហរណ៍ ការព្យាបាលកំដៅអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃផ្នែកលោហៈ ខណៈដែលការធ្វើឱ្យរលោងដោយសារធាតុគីមីនៃការបោះពុម្ព SLA អាចលុបបំបាត់ផ្ទៃរដុប ធ្វើអោយប្រសើរឡើងទាំងកម្លាំងនិងភាពជាក់លាក់។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ការបោះពុម្ព 3D ផ្តល់នូវសក្តានុពលដ៏ធំសម្បើមសម្រាប់ការបង្កើតផ្នែកដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ កម្លាំងខ្ពស់ ប៉ុន្តែការសម្រេចបាននូវគោលដៅទាំងនេះតម្រូវឱ្យមានការពិចារណាយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នលើសម្ភារៈ បច្ចេកវិទ្យាបោះពុម្ព និងវិធីសាស្ត្រក្រោយដំណើរការ។ តាមរយៈការយល់ដឹងអំពីដែនកំណត់ និងការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសបោះពុម្ពកម្រិតខ្ពស់ ការច្នៃប្រឌិតសម្ភារៈ និងឧបករណ៍សូហ្វវែរ យើងអាចយកឈ្នះលើបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ និងផលិតផ្នែកដែលបំពេញតម្រូវការនៃកម្មវិធីសូម្បីតែស្មុគស្មាញបំផុត។ មិនថានៅក្នុងលំហអាកាស ការថែទាំសុខភាព ឬទំនិញប្រើប្រាស់ទេការបោះពុម្ព 3Dបន្តវិវឌ្ឍ ត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់លទ្ធភាពថ្មីៗក្នុងការផលិត។