طراحی و ساخت چاپگر سه بعدی FDM با سازوکار CoreXY جهت بهینه سازی سرعت و هزینه
کد مقاله : 1591-ISME2026
نویسندگان
محمدجواد خوش‌گفتار، سورنا رضیئی *
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه اراک
چکیده مقاله
فناوری ساخت افزایشی، به‌ویژه چاپ سه‌بعدی به روش اکستروژن ماده (Fused Deposition Modeling) و به‌صورت مخفف، FDM به دلیل هزینه پایین و دسترس‌پذیری، کاربرد گسترده‌ای در آموزش، کارگاه‌ها و نمونه‌سازی پیدا کرده است. با این حال در بسیاری از چاپگرهای کم‌هزینه با سینماتیک کارتیزین، دستیابی به سرعت‌های بالاتر معمولاً با افزایش لرزش، افت کیفیت سطح و کاهش دقت ابعادی همراه است. در این پژوهش طراحی، ساخت و ارزیابی عملکرد یک چاپگر سه‌بعدی FDM با سازوکارCoreXY ارائه می‌شود که در آن موتورهای محورهای X و Y روی شاسی ثابت بوده و جرم مجموعه متحرک کاهش می‌یابد. به‌منظور کاهش هزینه، به‌جای ریل‌های خطی گران‌قیمت از ترکیب شفت‌های فولادی سختکاری‌شده و بلبرینگ‌های خطی استفاده شده است. حجم کاری دستگاه 200×200×200 میلی‌متر بوده و هزینه ساخت آن حدود 40 میلیون تومان برآورد شده است. آزمون‌های تجربی نشان داد دستگاه در سرعت چاپ تا 120 میلی‌متر بر ثانیه پایدار عمل می‌کند و در آزمون مکعب 20 میلی‌متری، بیشترین خطای ابعادی 0.2% و میانگین خطا حدود 0.15% به دست آمد. نتایج نشان می‌دهد پیاده‌سازی کم‌هزینه CoreXY همراه با تنظیمات مناسب کنترل حرکت، می‌تواند ترکیب قابل قبولی از سرعت، دقت و هزینه برای کاربردهای پژوهشی و کارگاهی فراهم کند.
کلیدواژه ها
چاپگر سه‌بعدی، اکستروژن، ساخت افزایشی، CoreXY، بهینه‌سازی هزینه.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی