چگونه مدل‌های سه‌ بعدی را توخالی چاپ کنیم؟ (روش‌ها و ترفندهای حرفه‌ای)

وقتی صحبت از پرینت سه بعدی توخالی می‌شود، خیلی‌ها فقط به کاهش مصرف فیلامنت یا رزین فکر می‌کنند. درست است؛ این روش می‌تواند هزینه و زمان چاپ را پایین بیاورد. اما مزایای آن فقط به صرفه‌جویی ختم نمی‌شود. اجسام توخالی سبک‌تر هستند، راحت‌تر روی آب شناور می‌شوند و حتی می‌توانند نور را از خود عبور دهند؛ ایده‌آل برای چراغ‌های تزئینی یا مدل‌های دکوراتیو.

برای رسیدن به یک پرینت سه بعدی توخالی موفق، تنها کافی نیست اینفیل را روی 0 درصد بگذاریم. ضخامت دیواره‌ها، نوع پرینتر (FDM یا رزین) و نرم‌افزار اسلایسر، همه نقش مهمی در کیفیت نهایی دارند. گاهی مدل از ابتدا توخالی طراحی می‌شود و گاهی شما باید با تنظیمات اسلایسر، آن را سبک‌سازی کنید.

در این مقاله قدم‌به‌قدم با بهترین روش‌ها و ترفندهای پرینت سه بعدی تو خالی آشنا می‌شوید؛ از تنظیمات کاربردی در Cura و Simplify3D گرفته تا ابزارهای مخصوص پرینت رزینی مثل ChiTuBox و Lychee.

اصول پرینت سه بعدی توخالی (Basics)

پرینت سه بعدی توخالی فقط به معنی انتخاب گزینه‌ی «0% اینفیل» در نرم‌افزار اسلایسر نیست. پیش از شروع چاپ، هنگام طراحی و حتی بعد از آن باید به چند نکته‌ی مهم توجه کنید تا نتیجه‌ی نهایی هم از نظر کیفیت سطح و هم از نظر استحکام، رضایت‌بخش باشد.

انتخاب تکنولوژی مناسب؛ تفاوت پرینت رزینی و FDM در مدل‌های توخالی

در پرینت‌های رزینی (مانند SLA یا DLP)، توخالی بودن مدل تقریباً یک استاندارد است. دلیلش هم این است که رزین مایع گران‌قیمت است و اگر داخل مدل حبس شود، هم هزینه‌ی بیشتری به شما تحمیل می‌کند و هم ممکن است باعث ترک یا شکستگی شود. به همین خاطر معمولاً روی مدل چند سوراخ تخلیه ایجاد می‌کنند تا رزین اضافی از داخل خارج شود و فشار داخلی با بیرون یکسان بماند.
اما در پرینت FDM (فیلامنتی)، معمول‌تر است که مدل‌ها با درصدهای مختلف اینفیل یا به‌طور کامل توخالی چاپ شوند. انتخاب بین این دو بستگی به طراحی و کاربرد مدل دارد.

محدودیت‌های طراحی در پرینت سه بعدی توخالی

اینفیل فقط فضای داخلی را پر نمی‌کند؛ در بسیاری از مواقع مثل یک ساپورت داخلی عمل می‌کند. برای همین، حذف اینفیل در پرینت سه بعدی توخالی می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند:

• در قوس‌های باریک یا منحنی‌های تدریجی، نبود اینفیل مشکلی ایجاد نمی‌کند.
• اما در قوس‌های عریض یا سقف‌های تخت (مثل بالای یک مکعب)، نبود اینفیل باعث می‌شود لایه‌ها به‌درستی پل‌زنی (Bridging) نشوند و سطح کیفیت پایینی داشته باشد.

راهکار این است که زاویه‌ی مدل را تغییر دهید تا پرینت راحت‌تر انجام شود. اما اگر بدون اینفیل در هیچ زاویه‌ای نتیجه‌ی خوبی نمی‌گیرید، شاید چاپ توخالی بهترین گزینه نباشد.

اهمیت ضخامت دیواره در چاپ سه بعدی مدل‌های توخالی

اگر مدل توخالی دیواره‌های بسیار نازک داشته باشد، سطح آن دچار ایراد می‌شود یا حتی بخش‌های مختلف از هم جدا به نظر می‌رسند. در این حالت:

• بهتر است ضخامت پوسته را افزایش دهید.
• یا از اینفیل کم‌تراکم استفاده کنید تا قطعات به هم متصل بمانند.
  

استحکام و دوام قطعات توخالی؛ چه زمانی پرینت 0% اینفیل مناسب نیست؟

استحکام هر مدل مستقیماً به تراکم اینفیل و ضخامت دیواره‌ها بستگی دارد. بنابراین همه‌ی اجسام برای پرینت سه بعدی توخالی مناسب نیستند. اگر مجبورید با 0% اینفیل چاپ کنید، توصیه می‌شود ضخامت پوسته را بیشتر کنید تا دوام و طول عمر قطعه بالاتر برود.

در بخش بعدی از این راهنمای پرینت سه بعدی توخالی به سراغ روش‌های مختلف طراحی و تنظیمات اسلایسر می‌رویم تا ببینیم چطور می‌توان یک مدل را به بهترین شکل ممکن توخالی کرد.

روش‌های طراحی برای پرینت سه بعدی توخالی (Design Methods)