আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন কেন থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি জনপ্রিয়তা লাভ করছে এবং পুরোনো প্রচলিত উৎপাদন প্রযুক্তিগুলোকে প্রতিস্থাপন করছে?
এই পরিবর্তনের কারণগুলো তালিকাভুক্ত করতে গেলে, সেই তালিকাটি প্রায় নিশ্চিতভাবেই কাস্টমাইজেশন বা নিজস্ব প্রয়োজন অনুযায়ী পরিবর্তন বা কাস্টমাইজেশন দিয়ে শুরু হবে। মানুষ এখন ব্যক্তিগত পছন্দ অনুযায়ী কিছু চাইছে। তারা প্রমিতকরণের প্রতি কম আগ্রহী।
আর মানুষের আচরণের এই পরিবর্তন এবং কাস্টমাইজেশনের মাধ্যমে মানুষের ব্যক্তিগতকরণের চাহিদা মেটানোর সক্ষমতার কারণেই থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি ঐতিহ্যগতভাবে প্রমিতকরণ-ভিত্তিক উৎপাদন প্রযুক্তিগুলোকে প্রতিস্থাপন করতে পারছে।
মানুষের স্বাতন্ত্র্যায়নের আকাঙ্ক্ষার পেছনে নমনীয়তা একটি অব্যক্ত কারণ। এবং বাজারে নমনীয় থ্রিডি প্রিন্টিং উপকরণের সহজলভ্যতা, যা ব্যবহারকারীদের আরও বেশি নমনীয় যন্ত্রাংশ এবং কার্যকরী প্রোটোটাইপ তৈরি করতে সক্ষম করে, তা কিছু ব্যবহারকারীর জন্য পরম আনন্দের উৎস।
থ্রিডি প্রিন্টেড ফ্যাশন এবং থ্রিডি প্রিন্টেড কৃত্রিম হাত হলো এমন কিছু প্রয়োগের উদাহরণ, যেখানে থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের নমনীয়তার প্রশংসা করা উচিত।
রাবার থ্রিডি প্রিন্টিং এমন একটি ক্ষেত্র যা এখনও গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে এবং এর উন্নয়ন এখনো বাকি। কিন্তু আপাতত, আমাদের কাছে রাবার থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি নেই; যতক্ষণ না রাবার সম্পূর্ণরূপে প্রিন্টযোগ্য হচ্ছে, আমাদের বিকল্প উপায় দিয়েই কাজ চালাতে হবে।
গবেষণা অনুসারে, রাবারের সবচেয়ে কাছের বিকল্প হলো থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার। এই প্রবন্ধে আমরা চার ধরনের নমনীয় উপাদান নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করব।
এই নমনীয় ৩ডি প্রিন্টিং উপকরণগুলোর নাম হলো টিপিইউ (TPU), টিপিসি (TPC), টিপিএ (TPA) এবং সফট পিএলএ (Soft PLA)। আমরা প্রথমে সাধারণভাবে নমনীয় ৩ডি প্রিন্টিং উপকরণ সম্পর্কে একটি সংক্ষিপ্ত ধারণা দেব।
সবচেয়ে নমনীয় ফিলামেন্ট কোনটি?
আপনার পরবর্তী থ্রিডি প্রিন্টিং প্রকল্পের জন্য নমনীয় ফিলামেন্ট বেছে নিলে আপনার প্রিন্টগুলোর জন্য বিভিন্ন সম্ভাবনার এক নতুন দিগন্ত উন্মোচিত হবে।
আপনার ফ্লেক্স ফিলামেন্ট দিয়ে শুধু যে বিভিন্ন ধরনের জিনিস প্রিন্ট করা যায় তাই নয়, বরং আপনার প্রিন্টারে যদি ডুয়াল বা মাল্টি-হেড এক্সট্রুডার থাকে, তবে এই উপাদানটি ব্যবহার করে বেশ আশ্চর্যজনক জিনিসও প্রিন্ট করতে পারবেন।
আপনার প্রিন্টার ব্যবহার করে বিভিন্ন যন্ত্রাংশ এবং কার্যকরী প্রোটোটাইপ, যেমন ফরমায়েশি ফ্লিপ ফ্লপ, স্ট্রেস বল-হেড বা সাধারণ ভাইব্রেশন ড্যাম্পেনার প্রিন্ট করা যেতে পারে।
আপনি যদি আপনার বস্তুগুলো প্রিন্ট করার ক্ষেত্রে ফ্লেক্সি ফিলামেন্ট ব্যবহার করতে দৃঢ়প্রতিজ্ঞ হন, তবে আপনার কল্পনাকে বাস্তবতার সবচেয়ে কাছাকাছি নিয়ে যেতে আপনি অবশ্যই সফল হবেন।
বর্তমানে এই ক্ষেত্রে এত বিকল্প উপলব্ধ থাকায়, এই প্রিন্টিং উপাদানটির অনুপস্থিতিতে থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের জগতে ইতোমধ্যে যে সময় অতিবাহিত হয়েছে তা কল্পনা করা কঠিন।
সেই সময়ে ব্যবহারকারীদের জন্য ফ্লেক্সিবল ফিলামেন্ট দিয়ে প্রিন্ট করাটা ছিল এক চরম ঝামেলার কাজ। এই ঝামেলার পেছনে অনেকগুলো কারণ ছিল, যার মূল কেন্দ্রবিন্দু ছিল একটি সাধারণ সত্য—এই উপাদানগুলো খুবই নরম।
নমনীয় ৩ডি প্রিন্টিং উপাদানটির নরম প্রকৃতির কারণে যেকোনো প্রিন্টার দিয়ে এটি প্রিন্ট করা ঝুঁকিপূর্ণ ছিল, বরং এর জন্য অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য কিছুর প্রয়োজন হতো।
তখনকার বেশিরভাগ প্রিন্টারেই পুশিং স্ট্রিং এফেক্টের সমস্যা ছিল, তাই যখনই কোনো দৃঢ়তা ছাড়া নজলের মধ্য দিয়ে কিছু ঠেলে দেওয়া হতো, তা বেঁকে যেত, মুচড়ে যেত এবং বাধার সম্মুখীন হতো।
যেকোনো ধরনের কাপড় সেলাই করার জন্য সুঁইয়ে সুতো ভরার সাথে পরিচিত প্রত্যেকেই এই ঘটনাটির সাথে একাত্মতা বোধ করবেন।
ধাক্কা দেওয়ার প্রভাবের সমস্যা ছাড়াও, টিপিই-এর মতো নরম ফিলামেন্ট তৈরি করা একটি অত্যন্ত দুরূহ কাজ ছিল, বিশেষত ভালো সহনশীলতা বজায় রেখে।
যদি আপনি ত্রুটিপূর্ণ সহনশীলতা বিবেচনা করে উৎপাদন শুরু করেন, তাহলে সম্ভাবনা থাকে যে আপনার উৎপাদিত ফিলামেন্টটিকে ত্রুটিপূর্ণ ডিটেইলিং, জ্যামিং এবং এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হতে পারে।
কিন্তু পরিস্থিতি বদলে গেছে, বর্তমানে বিভিন্ন ধরণের নরম ফিলামেন্ট পাওয়া যায়, যার মধ্যে কয়েকটির স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য এবং বিভিন্ন মাত্রার কোমলতাও রয়েছে। নরম পিএলএ (PLA), টিপিইউ (TPU), এবং টিপিই (TPE) হলো এর কয়েকটি উদাহরণ।
শোর হার্ডনেস
এটি একটি সাধারণ মানদণ্ড যা আপনি ফিলামেন্ট প্রস্তুতকারকদের তাদের থ্রিডি প্রিন্টিং উপকরণের নামের পাশাপাশি উল্লেখ করতে দেখতে পারেন।
শোর হার্ডনেসকে প্রতিটি উপাদানের ইন্ডেন্টেশনের (চাপ প্রয়োগের) প্রতিরোধ ক্ষমতার পরিমাপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।
এই স্কেলটি অতীতে উদ্ভাবিত হয়েছিল, যখন কোনো বস্তুর কাঠিন্য নিয়ে কথা বলার জন্য মানুষের কাছে কোনো মাপকাঠি ছিল না।
সুতরাং, শোর কাঠিন্য আবিষ্কারের আগে, কোনো বস্তুর কাঠিন্য বোঝানোর জন্য মানুষকে একটি সংখ্যা উল্লেখ করার পরিবর্তে, নিজেদের পরীক্ষামূলক অভিজ্ঞতার ওপর নির্ভর করতে হতো।
একটি কার্যকরী প্রোটোটাইপের কোনো অংশ তৈরির জন্য কোন ছাঁচের উপাদান নির্বাচন করা হবে, তা বিবেচনা করার সময় এই মাপটি একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হয়ে ওঠে।
সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, যখন আপনি প্লাস্টারের তৈরি একটি দাঁড়ানো ব্যালেরিনার ছাঁচ বানানোর জন্য দুটি রাবারের মধ্যে একটি বেছে নিতে চাইবেন, তখন শোর হার্ডনেস আপনাকে বলবে যে ৭০ A শোর হার্ডনেসের রাবারটি ৩০ A শোর হার্ডনেসের রাবারের চেয়ে কম উপযোগী।
সাধারণত ফিলামেন্ট নিয়ে কাজ করার সময় আপনি জেনে থাকবেন যে, একটি নমনীয় উপাদানের প্রস্তাবিত শোর হার্ডনেস ১০০এ থেকে ৭৫এ পর্যন্ত হয়ে থাকে।
এক্ষেত্রে, এটা স্পষ্ট যে, যে নমনীয় থ্রিডি প্রিন্টিং উপাদানের শোর হার্ডনেস ১০০এ, সেটি ৭৫এ হার্ডনেসযুক্ত উপাদানের চেয়ে বেশি কঠিন হবে।
ফ্লেক্সিবল ফিলামেন্ট কেনার সময় কী কী বিষয় বিবেচনা করতে হবে?
যেকোনো ফিলামেন্ট কেনার সময় বিভিন্ন বিষয় বিবেচনা করতে হয়, শুধু নমনীয় ফিলামেন্টই নয়।
আপনার এমন একটি কেন্দ্রবিন্দু থেকে শুরু করা উচিত যা আপনার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ; যেমন উপাদানের গুণমান, যা একটি কার্যকরী প্রোটোটাইপের সুন্দর একটি অংশ তৈরি করবে।
তাহলে আপনাকে সরবরাহ শৃঙ্খলের নির্ভরযোগ্যতা নিয়ে ভাবতে হবে, অর্থাৎ থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের জন্য আপনি যে উপাদান একবার ব্যবহার করেন, তা যেন নিরবচ্ছিন্নভাবে পাওয়া যায়। অন্যথায়, আপনাকে যেকোনো সীমিত পরিমাণের থ্রিডি প্রিন্টিং উপাদান ব্যবহার করতে হতে পারে।
এই বিষয়গুলো বিবেচনা করার পর, আপনার উচ্চ স্থিতিস্থাপকতা এবং বিভিন্ন রঙের কথা ভাবা উচিত। কারণ, সব নমনীয় থ্রিডি প্রিন্টিং উপাদান আপনার পছন্দের রঙে পাওয়া নাও যেতে পারে।
এই সমস্ত বিষয় বিবেচনা করার পর আপনি বাজারের অন্যান্য কোম্পানির সাথে তুলনা করে এই কোম্পানির গ্রাহক পরিষেবা এবং মূল্য বিবেচনা করতে পারেন।
এখন আমরা এমন কিছু উপকরণের তালিকা দেবো, যেগুলো ব্যবহার করে আপনি একটি নমনীয় অংশ বা কার্যকরী প্রোটোটাইপ প্রিন্ট করতে পারেন।
নমনীয় 3D প্রিন্টিং উপকরণের তালিকা
নিম্নে উল্লিখিত সমস্ত উপাদানের কিছু মৌলিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন এগুলি সবই প্রকৃতিগতভাবে নমনীয় এবং নরম। এই উপাদানগুলির চমৎকার ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ভালো বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
এগুলোর অসাধারণ কম্পন প্রশমন ক্ষমতা এবং অভিঘাত শক্তি রয়েছে। এই উপাদানগুলো রাসায়নিক ও আবহাওয়া প্রতিরোধী এবং এদের ছিঁড়ে যাওয়া ও ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো।
এগুলো সবই পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং এগুলোর আঘাত সহ্য করার ক্ষমতা ভালো।
ফ্লেক্সিবল ৩ডি প্রিন্টিং উপকরণ দিয়ে প্রিন্ট করার জন্য প্রিন্টারের পূর্বশর্তসমূহ
এই উপাদানগুলো দিয়ে প্রিন্ট করার আগে আপনার প্রিন্টারকে কিছু নির্দিষ্ট মানদণ্ডে সেট করে নিতে হয়।
আপনার প্রিন্টারের এক্সট্রুডারের তাপমাত্রা ২১০ থেকে ২৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে হওয়া উচিত, অন্যদিকে বেডের তাপমাত্রা পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা থেকে ১১০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত হওয়া উচিত, যা আপনি যে উপাদানটি প্রিন্ট করতে চান তার গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
নমনীয় উপাদান দিয়ে প্রিন্ট করার ক্ষেত্রে প্রস্তাবিত প্রিন্ট স্পিড প্রতি সেকেন্ডে সর্বনিম্ন পাঁচ মিলিমিটার থেকে ত্রিশ মিলিমিটার পর্যন্ত হতে পারে।
আপনার ৩ডি প্রিন্টারের এক্সট্রুডার সিস্টেমটি ডাইরেক্ট ড্রাইভ হওয়া উচিত এবং আপনার তৈরি করা যন্ত্রাংশ ও কার্যকরী প্রোটোটাইপগুলোর দ্রুত পোস্ট-প্রসেসিংয়ের জন্য একটি কুলিং ফ্যান ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
এই উপকরণগুলো দিয়ে প্রিন্ট করার সময় চ্যালেঞ্জ
অবশ্যই, পূর্বে ব্যবহারকারীদের সম্মুখীন হওয়া অসুবিধাগুলোর উপর ভিত্তি করে, এই উপাদানগুলো দিয়ে প্রিন্ট করার আগে কিছু বিষয় খেয়াল রাখতে হবে।
প্রিন্টারের এক্সট্রুডারগুলো থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমারগুলোকে ভালোভাবে পরিচালনা করতে পারে না বলে জানা যায়।
এগুলো আর্দ্রতা শোষণ করে, তাই ফিলামেন্ট সঠিকভাবে সংরক্ষণ করা না হলে আপনার প্রিন্টের আকার বেড়ে যেতে পারে।
থার্মোপ্লাস্টিক ইলাস্টোমার দ্রুত নড়াচড়ার প্রতি সংবেদনশীল, তাই এক্সট্রুডারের মধ্য দিয়ে ঠেলে দেওয়ার সময় এটি বেঁকে যেতে পারে।
টিপিইউ
TPU-এর পূর্ণরূপ হলো থার্মোপ্লাস্টিক পলিইউরেথেন। এটি বাজারে খুবই জনপ্রিয়, তাই ফ্লেক্সিবল ফিলামেন্ট কেনার সময় অন্যান্য ফিলামেন্টের তুলনায় এই উপাদানটিরই বেশি দেখা পাওয়ার সম্ভাবনা থাকে।
অন্যান্য ফিলামেন্টের তুলনায় অধিক দৃঢ়তা এবং সহজে এক্সট্রুড হওয়ার সুবিধার জন্য এটি বাজারে বিখ্যাত।
এই উপাদানটির যথেষ্ট শক্তি এবং উচ্চ স্থায়িত্ব রয়েছে। এর স্থিতিস্থাপকতার সীমা প্রায় ৬০০ থেকে ৭০০ শতাংশ।
এই উপাদানটির শোর হার্ডনেস ৬০ A থেকে ৫৫ D পর্যন্ত হয়ে থাকে। এর মুদ্রণযোগ্যতা চমৎকার এবং এটি অর্ধস্বচ্ছ।
প্রকৃতিতে থাকা গ্রিজ এবং তেলের প্রতি এর রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এটিকে থ্রিডি প্রিন্টারের সাথে ব্যবহারের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে। এই উপাদানটির উচ্চ ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
টিপিইউ দিয়ে প্রিন্ট করার সময় আপনার প্রিন্টারের তাপমাত্রা ২১০ থেকে ২৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে এবং বেডের তাপমাত্রা অনুত্তপ্ত অবস্থা থেকে ৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে রাখার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
উপরে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, প্রিন্টের গতি প্রতি সেকেন্ডে পাঁচ থেকে ত্রিশ মিলিমিটারের মধ্যে হওয়া উচিত, এবং বেড অ্যাডহেশনের জন্য ক্যাপটন বা পেইন্টার্স টেপ ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
এক্সট্রুডারটি ডাইরেক্ট ড্রাইভ হওয়া উচিত এবং এই প্রিন্টারের অন্তত প্রথম কয়েকটি লেয়ারের জন্য কুলিং ফ্যান ব্যবহার করার সুপারিশ করা হয় না।
টিপিসি
এগুলোর পূর্ণরূপ হলো থার্মোপ্লাস্টিক কোপলিয়েস্টার। রাসায়নিকভাবে, এগুলো হলো পলিইথার এস্টার, যেগুলোতে দীর্ঘ বা স্বল্প দৈর্ঘ্যের গ্লাইকোলের একটি পর্যায়ক্রমিক এলোমেলো দৈর্ঘ্যের অনুক্রম থাকে।
এই অংশের কঠিন অংশগুলো হলো স্বল্প-শৃঙ্খল এস্টার একক, অপরদিকে নরম অংশগুলো সাধারণত অ্যালিফ্যাটিক পলিইথার এবং পলিয়েস্টার গ্লাইকল।
যেহেতু এই নমনীয় ৩ডি প্রিন্টিং উপাদানটিকে একটি ইঞ্জিনিয়ারিং গ্রেড উপাদান হিসেবে বিবেচনা করা হয়, তাই এটি টিপিইউ-এর মতো সচরাচর দেখা যায় না।
টিপিসি-র ঘনত্ব কম এবং এর স্থিতিস্থাপক সীমা ৩০০ থেকে ৩৫০ শতাংশ। এর শোর কাঠিন্য ৪০ থেকে ৭২ ডি পর্যন্ত হয়ে থাকে।
টিপিসি রাসায়নিক পদার্থের বিরুদ্ধে ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ শক্তি, এবং সেই সাথে ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতা ও তাপমাত্রা সহনশীলতা প্রদর্শন করে।
TPC দিয়ে প্রিন্ট করার সময়, আপনাকে তাপমাত্রা ২২০ থেকে ২৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াস, বেডের তাপমাত্রা ৯০ থেকে ১১০ ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং প্রিন্টের গতি TPU-এর সমান রাখার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
টিপিএ
টিপিই এবং নাইলনের রাসায়নিক কোপলিমার, যার নাম থার্মোপ্লাস্টিক পলিমাইড, হলো নাইলনের মসৃণ ও উজ্জ্বল গঠন এবং টিপিই-এর নমনীয়তার একটি সংমিশ্রণ।
এর উচ্চ নমনীয়তা ও স্থিতিস্থাপকতা ৩৭০ থেকে ৪৯৭ শতাংশের মধ্যে এবং শোর কাঠিন্য ৭৫ থেকে ৬৩ A-এর মধ্যে থাকে।
এটি অসাধারণভাবে টেকসই এবং এর মুদ্রণযোগ্যতা টিপিসি (TPC)-র সমপর্যায়ের। এর তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং স্তরের সংযুক্তিও ভালো।
এই উপাদানটি প্রিন্ট করার সময় প্রিন্টারের এক্সট্রুডারের তাপমাত্রা ২২০ থেকে ২৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে এবং বেডের তাপমাত্রা ৩০ থেকে ৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে থাকা উচিত।
টিপিইউ এবং টিপিসি প্রিন্ট করার সময় আপনার প্রিন্টারের প্রিন্ট স্পিড সুপারিশকৃত গতির সমান হতে পারে।
প্রিন্টারের বেড অ্যাডহেশন পিভিএ ভিত্তিক হওয়া উচিত এবং এক্সট্রুডার সিস্টেমটি ডাইরেক্ট ড্রাইভের পাশাপাশি বোডেনও হতে পারে।
পোস্ট করার সময়: ১০ জুলাই, ২০২৩