أثر التبريد أثناء الطباعة ثلاثية الأبعاد بخيوط متعدد حمض اللاکتيک على جودة النماذج المطبوعة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ بقسم الطباعة والنشر والتغلیف، کلیة الفنـون التطبیقیة - جامعة حلوان، القاهرة، مصر

2 أستاذ بقسم المنتجات المعدنية والحلى، کلیة الفنــون التطبیقیة - جـامعة حلوان، القاهرة، مصر

3 معيدة بقسم التعلم الإلکترونى بمعهد تکنولوجيا المعلومات، وزراة الإتصالات وتکنولوجيا المعلومات، القاهرة، مصر

المستخلص

التشکيل بالخيوط المنصهرة Fused Filament Fabrication "FFF" والمعروفة أيضا بالنمذجة بالترسيب المنصهرFuse deposition modelling"FDM" من أکثر تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد إنتشارا والأکثر استخداما بالطابعات المکتبية ثلاثية الأبعاد والتى زادت انتشارا فى السنوات القليلة الماضية بين العديد من الفئات سواءا متخصصين أو هواة، والمواد الخام المستخدمة بها من اللدائن الحرارية Thermoplastics على شکل خيوط أشهرها خيوط متعدد حمض اللاکتيک PLA وذلک لسهولة استخدامة وکونه يعد صديقا للبيئة لقابليته للتحلل وتعتمد تلک التقينة فى طريقة بناءها للنماذج على مبدأ الترسيب الانتقائى لتلک الخيوط بعد تلينها حراريا لتصبح قابلة للتشکيل والبثق من فوهة الطابعة Nozzel ومن ثم تندمج طبقاتها الساخنة معا وتتصلب بعد تبريدها. وتکمن مشکلة البحث فى ظهور العديد من المشکلات بالنماذج المطبوعة بخيوط الـ  PLA تعود أسبابها الى تبريد النموذج المطبوع أثناء طباعته وبعد بثقه من فوهة الطابعة مباشرة هذه المشکلات مثل دقة الأبعاد وتشوه السطح الخارجي للنموذج، لذا اهتم البحث بتوضيح أثر التبريد على جودة المطبوعات بخيوط PLA وتوضيح طرق التحکم فى تبريد الجزء المطبوع  من خلال إجراء عدة تجارب طباعية بظروف تبريد مختلفة وتسجيل ومقارنة النتائج وبيان ما تم تطبيقه خلال التجارب لحل المشکلات ورفع جودة المطبوعات، حيث أشارت النتائج الرئيسية أثر التبريد الواضح على دقة الأبعاد وجودة السطح خاصة تصميمات الأجزاء البارزة والنهايات الدقيقة بمطبوعات الـ PLA وکذلک أهمية تصميم قناة توزيع الهواء حول الجزء المطبوع  Fan/blower duct.

الكلمات الرئيسية


1.      Prusa, Josef (2019). Basics of 3D printing.book. Published by:Prusa Research s.r.o.
2.      Aranda, Sean. (2020). 3D Printing Failures, How to Diagnose & Repair all Desktop 3D Printing Issues.book. Monee,IL.
3.      PrintLab. (April 2018). 3D Printing Guide for Teachers.  Retrieved April 18, 2021, from https://classroom.weareprintlab.com/p/3d-printing-guide-for-teachers
4.      Quintans, desi. (2016, February 21). The effects of fan types and fan shrouds on overhangs and warping in 3D printing. Retrieved April 12, 2021, from http://www.desiquintans.com/coolingtests#thingstested
5.      Noorani, Rafiq.(2018)- 3D Printing Technology, Applications, and Selection-Book- Taylor & Francis Group, LLC
6.      Stevenson, Kerry. (2016, November 14). The Critical Importance of Cooling During Plastic 3D Printing. Blog. Retrieved March, 2021, fromhttps://www.fabbaloo.com/blog/2016/11/14/the-critical-importance-of-cooling-during-3d-printing
7.      Pelonis, Sam. (2013, December 12).Using Cooling Fans for 3D Printing. Retrieved April 19, 2021, from https://www.pelonistechnologies.com/blog/using-cooling-fans-for-3d-printing
8.      Pollette, Chris & Crawford, Stephanie. (2019, September 26).How 3-D Printing Works. Article. Retrived April 18,2021, from https://computer.howstuffworks.com/3-d-printing.htm
9.      3dlink: “Fdm-technologie 3d printer”, 2016, Retrived March,2021  from https://www.3dlink.nl/2016/08/23/dddropprinter-in-zeeland/fdm-technology/.
10.   my3dconcepts.com (2017, April 28), HOW 3D PRINTING WORKS?. Retrieved April 17,2021 from http://my3dconcepts.com/explore/how-3d-printing-works/
11.     my3dconcepts.com (2017, April 28), Main Components Of Fdm 3d PRINTERS. Retrieved April 17,2021 from http://my3dconcepts.com/explore/main-components-of-desktop-3d-printers/
12.   Stemfie3D. (2019, July 1). File:3D printing calibration part-cooling fan airflow.svg, Retrieved April 16,2021 from https://commons.wikimedia.org/wiki/File:3D_printing_calibration_part-cooling_fan_airflow.svg
Eipionezero (2015, May 21),2-in-1 fan duct: extruder and filament cooler for E3D V6 and others, Retrieved April 12,2021 from https://www.thingiverse.com/thing:839620