چاپ روی سطوح منحنی
چاپ روی سطوح منحنی یکی از روش های پر استفاده چاپ است. تا کنون ، سازندگان سه بعدی با استفاده از هیدروگرافی ، التراسونیک نادرست و سنگ به عنوان راه هایی برای ساخت اشیائی مانند Fused Filament (FF) و آنهایی که از نظر بصری جالب تر بوده اند آزمایش کرده اند. اکنون ، یک گروه مستقر در اتریش در تلاش است تا با استفاده از روبات های چاپ جوهر افشان ، زیبایی های خلاقانه طراحان را بسازد. ترکیب FF برای دقت ابعادی و همچنین سفتی و جوهر افشان برای زیبایی شناسی می تواند یک امر بسیار قدرتمند باشد.
در مقاله ای از کنفرانس تولید دیجیتالی مستقیم Fraunhofer 2018 در برلین ، این تیم تلاش های خود را در ساخت روبی که می تواند منحنی ها را مانند یک هنرمند متخصص تشخیص و ارائه کند را به تفصیل شرح دادند. سپس این ربات جوهرهای جوهر افشان را برای چاپهای موجود اعمال می کند.
روش های فعلی برای قرار دادن طرح ها روی سطوح FF
بیشتر بخوانید: چاپ پد برای سطوح نامنظم
در حال حاضر ، رایج ترین گزینه ها برای زیباسازی اشیاء پرینت سه بعدی ، استفاده از لیزر، هوای گرم یا فرایندهای شیمیایی یا مکانیکی است. اما از آنجا که چاپ سه بعدی و چاپ جوهر افشان هر دو فرآیند دیجیتالی هستند ، استفاده از دومی باعث می شود تا طرح های مختلفی برای هر شی منحصر به فرد و بالقوه در مقیاس بزرگ اعمال شود.
اگرچه این امر به اندازه کافی ساده به نظر می رسد ، چاپ جوهر افشان یک چالش خاص در مورد اشیاء سه بعدی با سطوح خمیده است. از میان چندین راه حل پیشنهادی برای رفع این مشکل ، گروه ابتدا با توسعه یک سیستم Inkjet با ربات عمل کردند.
جزییات طراحی
چاپ روی سطوح منحنی (جزییات طراحی)
برای سخت افزار این ربات ، تیم تصمیم گرفتند که یک چاپگر Dimatix با سر چاپ Ricoh Gen 4 داشته باشند. این چاپگر به دلیل قابلیت استفاده در موقعیت کج (برای چاپ بر روی سطح خمیده) ، سیستم گرمایش جوهر یکپارچه و ابعاد جمع و جور آن انتخاب شده است. اندازه کوچکتر این سر امکان کنترل بهتر بین سطح چاپ را فراهم می کند.
تصاویر با استفاده از یک ماژول نرم افزاری که گرافیک های برداری را به گرافیک های شطرنجی تبدیل کرده بودند، برای این ربات آماده شدند. تصاویر شطرنجی آنهایی هستند که از یک شبکه مستطیل پیکسل ساخته شده اند و برعکس گرافیک های برداری هستند که از خطوط ، منحنی ها و نقاط 2D تشکیل شده اند. پس از تبدیل قطعنامه های گرافیکی ، کانال های رنگی از هم جدا شدند و فرآیندهای مدیریت رنگ اجرا شد ، چاپ با روبات شروع می شود.
تجزیه و تحلیل
ابتدا حرکت سیستم با چاپ روی فویل پلیمری مسطح مورد آزمایش قرار گرفت. با توجه به ارتعاشات حرکات ربات ، طرح قطرات چاپی کاملاً مستقیم (به دلخواه) بیرون نیامد و هر خط بر اساس رنگ استفاده شده کمی متفاوت است.
این به دلیل طراحی نازل Ricoh Gen است که دارای ردیف نازل 2 است که بین ردیف نازل قرار دارد. 1. این سطرهای مشخص را می توان با رنگ های مختلف جوهر تهیه کرد ، اما فاصله بین ردیف ها (حدود 529μm) بدین معنی است که جوهر به طور همزمان جاسازی نمی شود. در حالی که نتیجه عالی نبود ، تیم متذکر شد که پیکربندی هنوز قابل استفاده است و “نتیجه دلگرم کننده” را می توان با آن بدست آورد.
برای چاپ روی یک شی سه بعدی ، تیم تصمیم گرفت یک کفش تنیس را با الگوی چمن مانند روی انگشتان پا و محله های داخلی و بیرونی تزئین کند. با استفاده از همان چاپگر نصب شده بر روی سیستم های ربات یونیورسال UR10 ، Stäubli و Kuka ، محصول نهایی دلگرم کننده بود.
این تیم همچنین خاطرنشان كرد كه اگرچه این پیكربندی به اندازه كافی كاربردی بود ، از نزدیك بودن به حالت ثابت جهت چاپگر ، بسیار دور از حد مطلوب بود ، غالباً از موقعیت مطلوب 90 درجه ی جانبی.
بیشتر بخوانید: دستگاه چاپ سیلک
ربات های سه بعدی
در حالی که هنوز هم ممکن است مدتی نگذشته باشد که شاهد طراحی جوهرهای زیبا روی سطوح چاپی پیچیده و منحنی 3 بعدی باشیم ، نتایج اولیه دلگرم کننده است. مانند چاپ سه بعدی ، امکانات بی حد و حصر است ، و تصور اینکه چاپ جوهر افشان بر روی اشیاء FFF می تواند تبدیل به یک شکل هنری کاملاً دیگر درخود شود ، چندان سخت نیست. همچنین می توان از هد جوهر افشان برای اعمال مواد رسانا ، روکش ها و حتی شاید تمام الکترونیک برای قطعات FFF موجود استفاده کرد. با ترکیبی از مقاومت ، استحکام ، کم هزینه و دوام قطعات FFF با قابلیت جوهر افشان برای افزودن انواع مختلف جوهرها ، این فرایند می تواند اساساً در چاپ سه بعدی متحول شود. با جدا کردن فرایند به دو مرحله، می توانیم بخش های کاربردی با زیبایی شناسی مناسب مصرف کننده را ظهور کنیم. این یک قدم بزرگ به جلو برای چاپ سه بعدی است و بسیاری از تیم های دیگر باید به دنبال دیدن چالش چاپ سه بعدی خود به عنوان چیزی باشند که می تواند به جای تنها یک مورد ، با چندین فن آوری حل شود.
تا آن زمان ، خدمه اتریشی در حال بهینه سازی هر مرحله و مؤلفه روند خود هستند. آنها همچنین ، تا زمانی که وضعیت روند هنری خود را به یک هنر زیبا کاهش دهند ، آزمایش های زیادی انجام می دهند.
