نرم افزار تولید افزودنی

نرم افزار تولید افزودنی بخش مهمی از فرآیند تولید افزودنی است. این فرآیند با طراحی شروع می شود که اغلب از نرم افزار CAD برای ایجاد یک نمایش دیجیتالی از قطعه استفاده می کند. در برخی موارد، فرآیند ممکن است با اسکن سه بعدی شروع شود. در حالی که طراحی و استفاده از نرم افزار CAD یک گام مهم است، اما فراتر از محدوده فرآیند تولید افزودنی است. برخی از نرم افزارهای CAD به طور خاص برای فرآیند تولید افزودنی طراحی شده اند و باید مورد توجه قرار گیرند. هنگامی که یک طرح CAD توسعه یافت، این داده ها باید به شکلی پردازش شوند که چاپگر تشخیص دهد. قبل از اینکه تفسیر داده های CAD انجام شود، باید مشخص شود که قطعه از نظر فیزیکی امکان پذیر است و همچنین قابلیت چاپ بر روی چاپگر مورد نظر را دارد. اگر طرح قابل چاپ نباشد، می توان از نرم افزار برای رفع آن نیز استفاده کرد. پس از تولید و بررسی طرح، باید به زبانی تبدیل شود که ماشین بفهمد. رایج ترین نوع فایل gcode نام دارد و ابزاری که این تبدیل را انجام می دهد معمولاً اسلایسر نامیده می شود. پس از اتمام نرم افزار اسلایسر، برای ساخت به دستگاه ارسال می شود. در برخی موارد، نرم افزار میزبان برای دستگاه تولید مورد نیاز است و در موارد دیگر دستگاه می تواند فایل را مستقیماً بخواند. این دستگاه همچنین دارای نرم‌افزاری است که روی سخت‌افزار تخصصی خود کار می‌کند که بسته به دستگاه دارای سطوح مختلفی از عملکرد است.

نمایش تمام سازندگان نرم افزار تولید افزودنی

ویژگی ها

نرم افزارهای دیگری که ممکن است مورد استفاده قرار گیرند عبارتند از: Mesh maker، ابزار تعمیر و یا ویرایشگر، و نمایشگر برای بررسی فایل قبل از ساخت. نرم افزاری برای سایر عملکردهای تخصصی تر نیز وجود دارد.

در هر یک از مراحل طراحی و توسعه، تصمیمات مختلفی باید گرفته شود. در یک موقعیت ایده آل، طراحی انجام شده در CAD دقیقاً همان چیزی است که نتیجه نهایی خواهد بود. در بسیاری از موارد، می توان به این امر دست یافت، اما اغلب به برخی امکانات اضافی نیاز دارد که به دستگاه مورد استفاده بستگی دارد. برای ساخت یک قطعه باید ملاحظات مختلفی در نظر گرفته شود. یک تصمیم رایج در مورد مواد پشتیبان است، برخی از ماشین‌ها مانند دستگاه‌هایی که دارای بستر پودری هستند، هنگام چاپ نیازی به پشتیبانی ندارند زیرا پودر پشتیبانی لازم را فراهم می‌کند. سایر ماشین‌ها مانند نوع FDM یا SLA به مواد پشتیبانی نیاز دارند زیرا نمی‌توانند در هوای رقیق چاپ کنند. بسیاری از تصمیمات دیگر مانند وضوح نوع مواد و اندازه نیز باید قبل از ساخت گرفته شود.

انواع

CAD - نرم افزار طراحی به کمک رایانه بخش مهمی از جنبه طراحی تولید افزودنی است و اغلب نقطه شروع است. نرم افزار CAD به اشکال مختلف عرضه می شود که برخی از آنها برای تولید افزودنی مناسب تر هستند. اصول CAD با ترسیم طرح با ابعاد خاص و تبدیل آن به یک مدل سه بعدی شروع می شود. CAD یک ابزار طراحی مهندسی بسیار مفید است و اغلب در مواردی که ابعاد دقیق و تحمل مهم است استفاده می شود. 

نرم‌افزار مدل‌سازی و مجسمه‌سازی: این نرم‌افزار بیشتر حول یک فرآیند هنری است، اگرچه می‌توان از آن با اندازه‌گیری‌های دقیق استفاده کرد. نرم‌افزار مدل‌سازی از یک فرآیند هنری مانند مجسمه‌سازی الهام می‌گیرد تا به کاربران این امکان را بدهد که یک طرح نهایی ایجاد کنند. اغلب، اندازه گیری های دقیق به اندازه ظاهر نهایی مهم نیستند، مانند طراحی یک شخصیت کارتونی یا اکشن فیگور.

سفارشی‌سازی نرم‌افزار - این  نرم‌افزار همیشه نرم‌افزار مستقل نیست، اگرچه گاهی اوقات می‌توان از آن به عنوان یک برنامه استفاده کرد یا ممکن است بخشی از یک بسته طراحی بزرگ‌تر باشد. سفارشی سازها به شما این امکان را می دهند که یک طرح را بگیرید و به راحتی یک عنصر از آن را سفارشی کنید. یک مثال ممکن است یک سفارشی ساز برای جواهرات باشد که در آن کاربر می تواند طرح پایه را تغییر دهد یا حکاکی به آن اضافه کند.

نرم‌افزار مش - مش شبکه‌ای از چند ضلعی‌ها است که در یک شبکه قرار گرفته‌اند تا شکل پیچیده‌تری بزرگ‌تر ایجاد کنند. این یک طرح از نوع Wireframe از یک طرح سه بعدی است. نمایش منحنی های واقعی در قالب دیجیتال دشوار است، بنابراین در عوض از تعدادی سطوح مسطح کوچک استفاده می شود. هر چه تعداد مناطق مسطح کوچک بیشتر باشد، طرح به منحنی واقعی نزدیکتر خواهد بود. نرم افزار Mesh به کاربر اجازه می دهد تا چارچوب مش یک طرح را ویرایش، ایجاد یا در غیر این صورت استفاده کند. یک نمونه استفاده ممکن است گرفتن یک خروجی اسکن به شکل یک ابر نقطه (مجموعه ای از نقاط که یک شکل را نشان می دهد) و استفاده از آن برای ایجاد یک طرح از نوع مش باشد.

نرم‌افزار Slicer- این نرم‌افزار از Stereolithography سرچشمه می‌گیرد، اگرچه اغلب برای هر دستگاه تولید افزودنی که قسمت خود را به صورت لایه‌ای می‌سازد استفاده می‌شود. این امر در مورد ماشین های فیلامنت ذوب شده و همچنین استریولیتوگرافی صدق می کند. همچنین می تواند برای دستگاه های لیزر تف جوشی و ذوب و همچنین انواع دیگر اعمال شود. اسلایسر یک مدل دیجیتال را می گیرد و محاسبات را روی آن انجام می دهد. محاسبات عملاً شی را به تعدادی لایه تقسیم می کنند که به مسیرهای ماشینی لازم برای ایجاد آن شی تبدیل می شوند. این اطلاعات در قالبی تولید می شود که دستگاه اغلب در gcode می تواند آن را درک کند. فایل خروجی به دست آمده فهرستی از حرکات هر موتور و بخاری در چاپگر است، این به چاپگر اجازه می‌دهد تا فایل را بدون نیاز به توان محاسباتی زیاد پخش کند. نرم افزار اسلایسر نیز امکان تصمیم گیری در چاپ را فراهم می کند. یکی از تصمیمات حیاتی که در این مرحله گرفته می شود، تفکیک قطعه است. این تعیین می کند که لایه ها چقدر خوب هستند. این نرم‌افزار به شما امکان می‌دهد در صورت نیاز، پشتیبانی به طرح اضافه شود. همچنین ممکن است ملاحظات دیگری مانند نحوه چسباندن قطعه به سطح چاپ را نیز در نظر بگیرد. گزینه های دیگری مانند تغییر جهت بخشی یا تغییر اندازه آن نیز ممکن است در دسترس باشد. هدف این است که کاربر را قادر سازد تا بهترین راه را برای ساخت قطعه روی دستگاه بیابد تا با طرح اصلی مطابقت داشته باشد و معیارها را برآورده کند.

نرم‌افزار Viewer- نرم‌افزار مشاهده به کاربر اجازه می‌دهد تا شیء مورد نظر را به صورت مجازی مشاهده کند. در حالی که شی را می توان در نرم افزار CAD مشاهده کرد، ممکن است پس از آماده شدن برای چاپ کمی متفاوت به نظر برسد. مشاهده نرم‌افزار بر اساس فایل‌هایی که به چاپگر ارسال می‌شود، ظاهر قطعه را دوباره ایجاد می‌کند. به این ترتیب کاربر می تواند دقیقاً ببیند چه تغییراتی ایجاد شده است، پشتیبانی های اضافه شده یا سایر تغییرات نرم افزارهای مختلف برای چاپ ایجاد شده است. مشاهده نرم‌افزار راهی است برای تأیید اینکه چه چیزی قبل از تولید چاپ می‌شود.

Checker- این نرم افزاری است که تضمین می کند طرح شما از نظر فیزیکی قابل چاپ است و هیچ خطایی که باعث غیرقابل چاپ شدن یا مشکل در حین چاپ شود ندارد. یک مشکل رایج در مورد اشیاء اسکن شده، نداشتن شکل بسته است. این اغلب زمانی اتفاق می افتد که اسکنر نتواند همه طرف های جسم را ببیند. در یک طرح، تمام سطوح باید یک شکل کامل ایجاد کنند. برای مثال یک جامد مستطیلی ساده را در نظر بگیرید. در طراحی این شکل جامد، ضخامت توسط دیواره بالا و پایین مستطیل تعیین می شود. اگر یکی از آن طرف ها سوراخ داشته باشد، شکل ناقص است. این با داشتن شکلی مانند یک جعبه توخالی متفاوت است که در واقع از شش شکل مستطیلی جامد نازک تر تشکیل شده است. این مشکل ممکن است در واقعیت پیش پاافتاده به نظر برسد، زیرا غیرممکن است که سوراخی داشته باشید که به شکل دنیای واقعی بی نتیجه باشد. در طراحی مجازی، چیزی است که قبل از ساخت باید تایید شود. نرم‌افزارهایی مانند نرم‌افزار تعمیر یا بررسی، با جستجوی سطوح باز و پیشنهاد تعمیر آن‌ها، از عهده این کار بر می‌آیند.

تعمیر - این نرم افزار اغلب با نرم افزار جستجوگر کار می کند تا مشکلاتی را که باعث غیرقابل چاپ شدن چاپ می شود را تعمیر کند. نرم افزار تعمیر و بررسی به دنبال مشکلاتی در طراحی است که باعث می شود آن را غیرقابل چاپ کند. برخی از اشکال را می توان در یک محیط مجازی نشان داد که در محیط فیزیکی کار نمی کنند. بسته به نحوه ایجاد طرح، ممکن است به این نیاز نداشته باشد. قطعات اسکن شده اغلب دارای نقص هایی هستند که نیاز به تعمیر دارند. اغلب، تعمیر نیمه خودکار است، بنابراین می تواند مشکلات را تنها با کمی تعامل از جانب کاربر برطرف کند.

ویرایشگر - این نرم افزار برای ویرایش کد ارسال شده به چاپگر است. به طور معمول، کد دارای فرمتی با دستورات برای موتورها و بخاری ها است. درک و انجام تنظیمات جزئی مانند دما یا سرعت با ویرایش مستقیم کد امکان پذیر است.

نرم افزار تبدیل - این نرم افزار به شما امکان می دهد بین فرمت های مختلف مورد استفاده در فرآیند تولید افزودنی تبدیل کنید. به عنوان مثال ممکن است تبدیل بین یک مش به یک فایل STL باشد. سایر تبدیل ها ممکن است بین خروجی های مختلف cad مانند یک فایل شی OBJ و STL تبدیل شوند.

سفت‌افزار ماشین تولید افزودنی - این نرم‌افزار مخصوص ماشین است که روی سخت‌افزار اختصاصی که مخصوص هر ماشین است اجرا می‌شود. بسیاری از ماشین‌ها سخت‌افزار مشابهی را به اشتراک می‌گذارند و می‌توانند از یک سیستم‌افزار مشابه استفاده کنند، که دارای تنظیماتی است که برای هر دستگاه قابل تنظیم است. سفت‌افزار دستگاه می‌تواند عملکردهای مختلفی را انجام دهد، اما بسته به دستگاه متفاوت است. برخی از سیستم عامل‌های دستگاه می‌توانند مستقیماً یک فایل را بخوانند و دستگاه را بدون نیاز به رایانه میزبان کنترل کنند. سایر سیستم عامل های ماشین ممکن است نیاز به اتصال مستقیم به یک میزبان داشته باشند، در حالی که برخی از ماشین ها را می توان از طریق یک رابط شبکه کنترل کرد.

سرور - این اجازه می دهد تا یک ماشین در یک شبکه استفاده شود. برخی از نرم‌افزارهای سرور نیز ممکن است عملکردهایی مانند برش و پیش‌نمایش یا گنجاندن نرم‌افزارهای دیگر را در آن مجاز کنند. نرم افزار سرور اجازه می دهد تا یک ماشین از یک مکان راه دور اجرا شود یا اجازه می دهد تا یک ماشین بدون کامپیوتر اختصاصی استفاده شود.

منبع

globalspec