آموزش, علم و تکنولوژی

قلم سه بعدی چیست؟

آگوست 24, 2022

69 بازدید

6 min read

قلم سه بعدی چیست؟

در سال 2013 گروهی متشکل از سه نفر به نام های مکس بوگ، پیتر دیلورث و دنیل کوون،روی قلم های سه بعدی سرمایه گذاری کردند و بسیار زود میان علاقمندان و هنرمندان معروف شد. درحالیکه بسیاری از افراد هنوز نمی دانند که این قلم ها میتوانند کارا باشند، بسیاری هنرمند و علاقه مند وجود دارند که با قلم سه بعدی اثرهای هنری فوق العاده ای ساخته اند. در بین تمامی این ها ، هنوز کسانی هستند که نمی دانند چنین چیزی وجود دارد.

قلم سه بعدی یا همان 3DPEN چیست؟ این محصول مشابه چسب تفنگی است ولی تفاوت های بسیاری از ساختار تا کاربرد دارند

ساختار قلم سه بعدی

چسب تفنگی نقش چسباندن اشیا را به هم دارند ولی با قلم های سه بعدی میتوان تنها با حرکت دست اشیا سه بعدی ساخت. 3DPEN از پلاستیک به عنوان ماده مصرفی استفاده میکند و کاربردهای بسیاری دارد.

قلم های سه بعدی بسیار شبیه قلم های عادی هستند ولی بسیار قطورتر از قلم عادی هستند. از جوهر استفاده نمی کنند و نمی توان با آنها روی کاغذ نوشت. از فیلامنت استفاده میکنند و معمولا یک رشته فیلامنت پلاستیکی ذوب می شود و از نازل واقع در سر قلم سه بعدی خارج می شود، حالا و می توانید به کمک این قلم روی هوا نقاشی کنید.

بعضی ها آن را پرینتر سه بعدی کوچک حساب میکنند ولی کارکردن با قلم سه بعدی به سختی پرینتر سه بعدی نیست. وقتی می خواهید با پرینتر سه بعدی کار کنید باید چند مهارت کامپیوتری و نرم افزاری را یاد بگیرید تا بتوانید از آن استفاده کنید.

با قلم های سه بعدی تنها کاری که باید بکنید این است که فیلامنت را وصل کنید. وقتی دما به حد مطلوب رسید، فیلامنت نرم شده از نازل نوک قلم خارج می شود و تقریبا درجا جامد می شود.
این قلم ها از باتری یا کابل برق برای منبع انرژی خود استفاده میکنند. شما به هیچ نرم افزاری و طرح سه بعدی از پیش آماده شده ای ندارید. با چندعدد کلید میتونید تنظیمات قلم رو انجام بدهید.

قلم سه بعدی چگونه کار می کند؟

اصول کار با قلم های سه بعدی بسیار ساده است. اگر بخواهیم در قالب مثالی مفهوم را بیشتر برای شما جا بیاندازیم کافیست تا یک دستگاه چسب تفنگی را در ذهن تصور کنید. حال به جای چسب، رشته های پلاستیکی تحت عنوان فیلامنت (plastic filament) را در نظر بگیرید که به وسیله گرمای محفظه قلم ذوب شده و از سر قلم که به آن نازل اکسترودر (extruder nozzle) گفته می شود خارج می گردد.

فیلامنت ها جنس های مختلفی داشته و همچنین گرمای مورد استفاده برای ذوب هر کدام ازین رشته ها هم متفاوت خواهد بود. ویژگی ثابت تمامی رشته های پلاستیکی (plastic filament) این است که باید پس از ذوب شدن و خروج از اکسترودر سریعا به فرم جامد در آمده و سرد شوند.

از جمله جنس های مختلف این فیلامنت ها می توان به اکریلونیتریل بوتادین استایرن ( ABS یا acrylonitrile butadiene styrene) ، پلی لاکتیک اسید (PLA یا poly lactic acid) ، پلی وینیل الکل (PVA یا polyvinyl alcohol) ، پلی آمید (polyamide یا همان nylon) ، پلی آمید پر از شیشه (glass filled polyamide) ، پلی کربنات (polycarbonate یا PC) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE یا high density polyethylene) اشاره کرد.
اگر بخواهیم از بین متریال های گفته شده محبوب ترین آن ها را مثال بزنیم به فیلامنت های ABS و PLA می رسیم.

چگونه با قلم سه بعدی کار کنیم؟

نحوه کار با 3DPEN بسیار اهمیت دارد. چراکه این قلم ها بسیار حساس هستند و اگر از آنها به درستی استفاده نشود میتوانند بشکنند. مصرف بیش از اندازه که منجر به دمای بالای قلم شود یا فیلامنت نامناسب یا تجمع در اکسترودر میتواند منجر به خراب شدن قلم بشود.

اگر نمیخواهید این اتفاق بیفتد باید این نکات لازمه را درحین نگهداری از قلم خود رعایت کنید.

فیلامنت مناسبی انتخاب کنید:

کارکردن با 3DPEN درصورتی که ندانید چه فیلامنتی مناسب قلم خاصی موردنظر است میتواند آزاردهنده باشد. درجائیکه برخی 3DPEN ها از فیلامنت های ABS و PLA پشتیبانی میکند، برخی قلم ها هستند که فقط میتوانند از یک نوع فیلامنت استفاده کنند. پس هنگام خرید فیلامنت باید به سازگاری آن با قلم سه بعدی دقت کنید. اگر مبتدی هستید بهتر از قلم هایی که PLA را پشتیبانی میکنند استفاده کنید. PLA نسبتا ارزان است و برای ساخت های اولیه و یادگیری اولین طرح های شما بسیار مناسب است.

راهنمای قلم سه بعدی را بخوانید:

با هر 3DPEN یک راهنما برای تمامی دکمه ها و تنظیمات دمایی قلم می آید. مهم است که باید و نباید های مصرف آن را بدانیم و کاملاً آنها را رعایت کنیم. در بیشتر قلم های سه بعدی، چند دکمه الزامی قابل دیدن هست:

Power input hole
Wire loading hole
Indicators
Speed controller
Temperature Controller
Wire feeding Button
Wire unloading button

معمولاً وقتی که قلم را به منبع تغذیه (پریز برق یا باتری) وصل میکنید آن را روشن میکنید. جعبه حاوی کابل USB برای اتصال قلم به منبع تغذیه خواهد بود. دمای قلم بالا خواهد رفت. فیلامنت را از محل روزنه بالا وارد میکنیم. وقتی که دما به حد مطلوب رسید میتوانید از طریق دکمه خروج، مواد مصرفی را نوک قلم مواد را خارج کنید و طرح دلخواهتان را بسازید.

با احتیاط حمل شود :

همانطور که قبلا ذکر شد، قلم های سه بعدی حساس هستند و به راحتی میتوانند بشکنند بنابراین با آرامی کار کردن با آن بسیار حائز اهمیت است. مطمئن شوید بعد از استفاده از قلم، فیلامنت را از آن خارج کرده اید. این امر به دوام و طول عمر قلم کمک میکنند. همچنین همیشه نوک قلم را تمیز نگه دارید. نگهداری از 3DPEN نه سخت است و نه زمان بر . تنها دانستن دستورالعمل ها و رعایت آنها باعث افزایش طول عمر آن خواهد شد.

انتخاب یک قلم سه بعدی

در توضیح مکانیسم کاری قلم سه بعدی (۳D Pen) گفتیم که که این وسیله پلاستیک ذوب شده را از اکسترودر خود خارج می کند و با مهارت طراحی و کنترل ما شکل نهایی نقش می بندد. اما این نکته برای خرید قلم سه بعدی کافی نیست! شرکت های زیادی پس از سال ۲۰۱۳ و تولید اولین قلم سه بعدی وارد این تجارت شدند و هر کدام هم ویژگی هایی را به محصولاتشان کم یا اضافه کردند. اگر بخواهیم بصورت کلی به این موضوع اشاره کنیم، در زمان خرید به این نکات توجه کنید: