FDM 3D প্রিন্টিং: আপনার যা জানা দরকার

FDM 3D প্রিন্টিংয়ের মৌলিক বিষয়গুলি সম্পর্কে জানতে আগ্রহী? এই প্রবন্ধে FDM প্রযুক্তির অন্তর্নিহিত নীতিগুলি অন্বেষণ করা হয়েছে এবং ব্যাখ্যা করা হয়েছে কেন এটি দ্রুত প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য একটি কার্যকর এবং সাশ্রয়ী বিকল্প। 3D প্রিন্টিং বিকল্পগুলি দেখার সময় একটি সুনির্দিষ্ট সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য সর্বশেষ 3-মাত্রিক মুদ্রণ প্রযুক্তি সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি পেতে পড়তে থাকুন।

সুচিপত্র
ক্রমবর্ধমান FDM 3D প্রিন্টিং বাজার
FDM 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির একটি বিস্তৃত ধারণা
FDM 3D প্রিন্টিং পদ্ধতির সুবিধা এবং অসুবিধা
FDM 3D প্রিন্টিংয়ের প্রয়োগ

ক্রমবর্ধমান FDM 3D প্রিন্টিং বাজার

বিশ্বব্যাপী 3D প্রিন্টিং বাজারের মূল্য ছিল মার্কিন ডলার।13.84 ২০২১ সালে এটি বিলিয়ন ডলারে পৌঁছাবে এবং ২০২০ থেকে ২০৩০ সালের মধ্যে ২০.৮% চক্রবৃদ্ধি বার্ষিক বৃদ্ধির হারে (CAGR) বৃদ্ধি পাবে বলে ধারণা করা হচ্ছে। থ্রিডি প্রিন্টিংয়ে গবেষণা ও উন্নয়নে উল্লেখযোগ্য বিনিয়োগ এবং মোটরগাড়ি, স্বাস্থ্যসেবা এবং প্রতিরক্ষা শিল্পে প্রোটোটাইপিং অ্যাপ্লিকেশনের ক্রমবর্ধমান চাহিদার কারণে বাজারটি বৃদ্ধি পেয়েছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে FDM 3D প্রিন্টিং এর জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পেয়েছে কারণ এটি কম খরচে উচ্চ কার্যকারিতা প্রদান করে, যা ব্যবসাগুলিকে তাদের টুলিং প্রক্রিয়ায় 50% পর্যন্ত সাশ্রয় করে। অন্যান্য সুবিধার মধ্যে রয়েছে দ্রুত প্রোটোটাইপিং, চাহিদা অনুযায়ী মুদ্রণ, নকশার নমনীয়তা, ন্যূনতম অপচয় ইত্যাদি।

এর মৌলিক বিষয়গুলি সম্পর্কে জানতে পড়া চালিয়ে যান FDM অন্যান্য মুদ্রণ পদ্ধতির তুলনায় 3D প্রযুক্তি, এর বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা।

FDM 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির একটি বিস্তৃত ধারণা

3D প্রিন্টিংয়ের জন্য FDM প্রযুক্তি কী?

ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং (FDM) হল একটি অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং কৌশল যার মধ্যে একটি নজলের মাধ্যমে উপকরণ বের করে ত্রিমাত্রিক বস্তু তৈরি করা হয়। কংক্রিট এবং খাদ্য 3D প্রিন্টিংয়ের তুলনায়, স্ট্যান্ডার্ড FDM প্রক্রিয়া অন্যান্য উপাদান এক্সট্রুশন কৌশল থেকে আলাদা। এটি ফিডস্টক উপকরণ হিসাবে থার্মোপ্লাস্টিক ব্যবহার করে, সাধারণত ফিলামেন্ট বা পেলেট আকারে।

সাধারণত, একটি FDM 3D মুদ্রাকর একটি উত্তপ্ত নোজেলের মাধ্যমে পলিমার-ভিত্তিক ফিলামেন্ট ঠেলে উপকরণগুলিকে গলে যায়; তারপর উপকরণগুলিকে 2D স্তরে বিল্ড প্ল্যাটফর্মে জমা করা হয়। এই স্তরগুলি অবশেষে 3D অংশ তৈরি করতে মিশে যায়।

সামগ্রিকভাবে, একটি FDM প্রিন্টার হল 3D প্রিন্টিংয়ের দ্রুততম উপায় এবং এটি অ্যাক্সেসযোগ্য এবং দক্ষ। এই প্রিন্টারগুলি 3D প্রিন্টিং বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে কারণ এগুলি রেজিন 3D প্রিন্টারের তুলনায় ব্যবহার করা সহজ এবং SLS-এর মতো পাউডার-ভিত্তিক প্রতিরূপের তুলনায় কম ব্যয়বহুল। 

FDM প্রযুক্তি কখন চালু হয়?

যদিও FDM বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত 3D প্রিন্টিং কৌশল, এটি তৈরি করা প্রথম 3D কৌশল ছিল না। স্টেরিওলিথোগ্রাফি (SLA) এবং সিলেক্টিভ লেজার সিন্টারিং (SLS) এর পেটেন্ট দাখিল করার কয়েক বছর পর, স্কট ক্রাম্প 1989 সালে প্রথম FDM পেটেন্ট জমা দেন।

FDM প্রযুক্তি শুধুমাত্র অ-বাণিজ্যিক ব্যবহারকারীদের মধ্যেই জনপ্রিয় ছিল, যেমন বাথ বিশ্ববিদ্যালয়ের শিক্ষাবিদরা, যারা প্রাথমিকভাবে স্ব-প্রতিলিপি তৈরির ডিভাইস তৈরিতে আগ্রহী ছিলেন। তবে, FDM পেটেন্টের মেয়াদ 2009 সালে শেষ হয়ে যায় এবং এই প্রযুক্তির পথিকৃৎ ব্যক্তিরা 3D বাণিজ্যিকীকরণের জন্য MakerBot Industries প্রতিষ্ঠা করেন। প্রিন্টার.

কিভাবে FDM 3D প্রিন্টিং কাজ করে?

An FDM 3D প্রিন্টারটি গলিত ফিলামেন্ট উপকরণগুলিকে একটি বিল্ড প্ল্যাটফর্মের স্তরে স্তরে স্তরে জমা করে বস্তু তৈরি করে যতক্ষণ না আপনার একটি সম্পূর্ণ অংশ তৈরি হয়। তারা ভৌত মাত্রা পেতে মেশিনে আপলোড করা ডিজিটাল ডিজাইন ফাইলগুলি ব্যবহার করে। এই প্রিন্টারগুলি PLA, ABS, PEI এবং PETG এর মতো পলিমার ব্যবহার করে, যা একটি উত্তপ্ত নজলের মাধ্যমে থ্রেড হিসাবে স্থানান্তরিত হয়।

প্রিন্টারটি চালু করার জন্য একটি থার্মোপ্লাস্টিক ফিলামেন্টের স্পুল প্রিন্টারে লোড করা হয়। নজলটি পছন্দসই তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পর, ফিলামেন্টটি একটি এক্সট্রুশন হেড এবং নজলের মধ্য দিয়ে যায়। 

এই এক্সট্রুশন হেডটি একটি তিন-অক্ষ সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত এবং X, Y এবং Z অক্ষ বরাবর চলতে পারে। এরপর মেশিনটি গলিত উপাদানগুলিকে পাতলা স্ট্যান্ডে বের করে, স্তরে স্তরে পূর্বনির্ধারিত নকশায় জমা করে। অবশেষে, উপাদানটি ঠান্ডা হয়ে শক্ত হয়ে যায়। 

একটি প্রকল্প শেষ করতে বেশ কয়েকটি পাস লাগে। বিল্ড প্ল্যাটফর্মটি নীচে নেমে আসে এবং প্রিন্টারটি পূর্ববর্তী স্তরটি শেষ করার পরে পরবর্তী স্তরে কাজ শুরু করে। কিছু মেশিনে, এক্সট্রুশন হেডটি উপরে এবং নীচে সরে যায় যতক্ষণ না অংশটি সম্পূর্ণ হয়।

FDM 3D প্রিন্টিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?

যদিও FDM 3D প্রিন্টার ব্র্যান্ড এবং মডেলের উপর নির্ভর করে যন্ত্রাংশের গুণমান এবং তাদের এক্সট্রুশন সিস্টেমের ক্ষেত্রে পার্থক্য রয়েছে, প্রতিটি FDM প্রিন্টারে কয়েকটি বৈশিষ্ট্য সামঞ্জস্যপূর্ণ। 

১. নির্মাণের গতি এবং তাপমাত্রা

প্রায় সকল FDM সিস্টেম ব্যবহারকারীদের প্রয়োজন অনুযায়ী তাপমাত্রা, নির্মাণের গতি, কুলিং ফ্যানের গতি এবং স্তরের উচ্চতা পরিবর্তন করার সুযোগ দেয়। এগুলো সাধারণত মুদ্রণ পরিষেবা প্রদানকারী দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং উপাদানের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়।

2. ভলিউম তৈরি করুন

বিল্ড ভলিউম বলতে প্রিন্টারটি যে অংশটি তৈরি করতে পারে তার আকারকে বোঝায়। একটি DIY 3D প্রিন্টারের বিল্ড ভলিউম সাধারণত 200 x 200 মিমি থাকে, যেখানে একটি শিল্প মেশিনের বিল্ড ভলিউম 1000 x 1000 x 1000 মিমি হতে পারে। ব্যবহারকারীদের কেনার আগে প্রিন্টারের বিল্ড ভলিউম এবং তাদের প্রস্তাবিত নকশা বিবেচনা করতে হবে। তবে, বড় মডেলগুলি ছোট ছোট অংশেও মুদ্রিত হতে পারে। 

3. স্তর আনুগত্য

FDM প্রিন্টিং-এ, কোনও অংশের জমা স্তরগুলির মধ্যে শক্তভাবে আঠালো থাকা অপরিহার্য। পূর্বে মুদ্রিত স্তরটি গলিত থার্মোপ্লাস্টিকের সাথে মিশ্রিত হয় যা প্রিন্টারটি নজলের মধ্য দিয়ে বের করে দেয়। এই স্তরটি উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রায় পুনরায় গলে যায়, যা এটিকে পূর্ববর্তী স্তরের সাথে বন্ধনে আবদ্ধ হতে দেয়।

অতিরিক্তভাবে, গলিত উপাদানের আকৃতি পূর্ববর্তী মুদ্রিত স্তরের সাথে চাপ দিলে ডিম্বাকৃতিতে পরিবর্তিত হয়। স্তরের উচ্চতা যাই ব্যবহার করা হোক না কেন, FDM অংশগুলির সর্বদা একটি তরঙ্গায়িত পৃষ্ঠ থাকে এবং থ্রেড বা ছোট গর্তের মতো ছোট বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য পোস্ট-প্রসেসিংয়ের প্রয়োজন হতে পারে।

৪. স্তরের উচ্চতা

একটি FDM মেশিনে, স্তরের উচ্চতা 0.02 মিমি থেকে 0.4 মিমি পর্যন্ত হতে পারে। মসৃণ অংশ তৈরি করা হয়, এবং নিম্ন স্তরের উচ্চতা দিয়ে বাঁকা জ্যামিতিক চিত্রগুলি সঠিকভাবে ক্যাপচার করা হয়। অন্যদিকে, উচ্চ স্তরের উচ্চতা সহ অংশগুলি মুদ্রণ করা দ্রুত এবং কম ব্যয়বহুল। 0.2 মিমি স্তরের উচ্চতা সাধারণত সময়, খরচ এবং মানের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য বজায় রাখে।

5. ইনফিল এবং শেলের বেধ

FDM প্রিন্টারগুলি সাধারণত মুদ্রণের সময় এবং অপচয় দ্রুত করার জন্য শক্ত অংশ তৈরি করে না। পরিবর্তে, প্রিন্টারটি শেলের বাইরের পরিধিটি বেশ কয়েকবার ট্রেস করে অভ্যন্তরীণ, কম ঘনত্বের কাঠামো দিয়ে, যা ইনফিল নামে পরিচিত, পূরণ করে।

মুদ্রিত অংশগুলির শক্তি ইনফিল এবং শেলের পুরুত্ব দ্বারা নির্ধারিত হয়। বেশিরভাগ ডেস্কটপ এফডিএম প্রিন্টারের ডিফল্ট ইনফিল ঘনত্ব ২০% এবং শেলের পুরুত্ব ১ মিমি থাকে। এর ফলে দ্রুত প্রিন্টের জন্য শক্তি এবং গতির একটি নিখুঁত ভারসাম্য তৈরি হয়।

6. ওয়ার্পিং

ওয়ারপিং হল FDM-এর সবচেয়ে প্রচলিত ত্রুটিগুলির মধ্যে একটি - যখন এক্সট্রুডেড উপকরণগুলি শক্ত হয়ে যায়, তখন এটি আকারে সঙ্কুচিত হয়। তদুপরি, মুদ্রিত অংশের বিভিন্ন অংশ বিভিন্ন হারে ঠান্ডা হয় এবং তাদের মাত্রাও বিভিন্ন গতিতে পরিবর্তিত হয়। এই ডিফারেনশিয়াল কুলিংয়ের ফলে অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি হওয়ার কারণে, অন্তর্নিহিত স্তরটি উপরের দিকে সরে যায় এবং ওয়ারপিং হয়।

তবে, ওয়ার্পিং প্রতিরোধের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। একটি পদ্ধতি হল সিস্টেমের তাপমাত্রা, বিশেষ করে বিল্ড প্ল্যাটফর্ম এবং চেম্বারের তাপমাত্রা নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করা। দ্বিতীয় ধাপ হল বিল্ড প্ল্যাটফর্ম এবং অংশের মধ্যে আনুগত্য উন্নত করা।

FDM 3D প্রিন্টিং পদ্ধতির সুবিধা এবং অসুবিধা

উপকারিতা

সম্পাদন

• রেজিন থ্রিডি প্রিন্টারের মতো অন্যান্য পদ্ধতির বিপরীতে, এফডিএম প্রিন্টার যেকোনো আকারে সহজেই স্কেল করা যেতে পারে, একমাত্র সীমাবদ্ধতা হল প্রতিটি গ্যান্ট্রির চলাচল। 
• মুদ্রণ উপকরণের ক্ষেত্রে, FDM ফিলামেন্টগুলি সাশ্রয়ী মূল্যের, বিশেষ করে SLS এবং রেজিন মুদ্রণের মতো অন্যান্য পদ্ধতির জন্য প্রয়োজনীয় উপকরণের তুলনায়।
• তাদের প্রতিদ্বন্দ্বীদের তুলনায়, FDM প্রিন্টারগুলি আরও নমনীয়। মাত্র কয়েকটি উন্নতি এবং পরিবর্তনের মাধ্যমে, তারা বিস্তৃত পরিসরের থার্মোপ্লাস্টিক উপকরণ মুদ্রণ করতে পারে, যা অন্যান্য পদ্ধতিতে সম্ভব নয় যেখানে উপাদানটি রজন বা সূক্ষ্ম গুঁড়ো হতে হবে।

মুদ্রণ মান

• FDM প্রিন্টারটি নমনীয় এবং বিভিন্ন FDM উপকরণ ধারণ করতে পারে। এটি কেবল ফিলামেন্টের ধরণ পরিবর্তন করে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং চেহারা সহ যন্ত্রাংশ তৈরি করতে পারে।
• মুদ্রণের মান কেবল চেহারা নয়, এর যান্ত্রিক কর্মক্ষমতাও বোঝায়। ভঙ্গুর রজন 3D প্রিন্টের তুলনায়, FDM শক্ত এবং টেকসই অংশ তৈরি করে।
• এফডিএম প্রিন্টারগুলি বহুমুখী, কারণ গতি এবং দক্ষতার জন্য মুদ্রণের মানকে ত্যাগ করা যেতে পারে, যা এগুলিকে নান্দনিকভাবে আনন্দদায়ক এবং কার্যকরী উভয় অংশ তৈরির জন্য একটি আদর্শ হাতিয়ার করে তোলে।

অসুবিধা সমূহ

• ছোট আকারের যন্ত্রাংশ উৎপাদনের জন্য FDM 3D প্রিন্টিং সবচেয়ে উপযুক্ত, তবে সমাপ্ত পণ্যগুলির পৃষ্ঠতল রুক্ষ হওয়ার সম্ভাবনা থাকে এবং মসৃণ ফিনিশের জন্য পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন হয়।
• যেহেতু FDM প্রিন্টারগুলি স্তরে স্তরে ফিলামেন্ট স্থাপন করে, তাই এগুলি ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকিতে থাকে, যার ফলে প্রিন্টগুলি অ্যানিসোট্রপিক হয়ে যায়।
• FDM প্রিন্টিংয়ের জন্য সাপোর্ট স্ট্রাকচার ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা খরচ বাড়াতে পারে।

FDM 3D প্রিন্টিংয়ের প্রয়োগ

স্থাপত্য মডেলিং: স্থাপত্য মডেল তৈরিতে থ্রিডি প্রিন্টার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এগুলো প্রচলিত পদ্ধতির তুলনায় দ্রুত এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। ফিলামেন্টের একটি রোল তিন থেকে চারটি মডেল তৈরি করতে পারে, খরচ বাঁচায়। 

স্বয়ংক্রিয়তা উত্পাদন: গাড়ির অভ্যন্তরীণ কাঠামো ডিজাইন করার জন্য সাধারণত 3D প্রিন্টিং ব্যবহার করা হয়। ব্যবহারকারীরা 3D সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে অটোমোবাইল তৈরির জন্য সুনির্দিষ্ট পরিমাপ তৈরি করতে পারেন।

অস্ত্রোপচার মডেল: দ্য FDM 3D প্রযুক্তি ডাক্তারদের রোগীর প্রতিরূপ অঙ্গ সরবরাহ করে অস্ত্রোপচারের আরও ভাল পরিকল্পনা করতে সক্ষম করেছে। এগুলির একটি সুনির্দিষ্ট গঠন রয়েছে, এগুলি শক্ত বা ফাঁপা করা যায় এবং কয়েক ঘন্টার মধ্যে মুদ্রণ করা যায়।