ساخت قطعات بدون نیاز به تکیه گاه به کمک پرینتر FDM پنج درجه آزادی با سازوکار موازی

فرآیند لایه نشانی ذوبی (FDM) به دلیل هزینه پایین و همچنین قابلیت تولید با محدوده وسیعی از مواد پلیمری گرمانرم، برای نمونه سازی سریع بسیار مناسب است. برای ساخت برخی قطعات پیچیده و افزایش کیفیت، می توان با افزایش درجات آزادی حرکتی پرینتر بیش از سه محور، امکان چاپ مدل پیچیده در جهات مختلف را بوجود آورد. برای این منظور در این مقاله یک پرینتر سه بعدی پنج درجه آزادی معرفی و طراحی و ساخت آن مورد بررسی قرار گرفته و قابلیت هایی که این پرینتر نسبت به سایر پرینترهای سنتی دارد مورد بحث قرار گرفته است. پرینتر معرفی شده در مقاله یک مکانیزم موازی چهار درجه آزادی است که با اضافه شدن یک درجه آزادی دورانی به سکوی متحرک مجموعا دارای پنج درجه آزادی حرکتی می باشد. به منظور ایجاد مسیر حرکت پرینتر سه بعدی با پنج درجه آزادی، نرم افزار کم با زبان برنامه نویسی پایتون توسعه داده شده است که برنامه حرکتی مسیر مورد نیاز برای پرینت قطعه را تولید می کند. برای کنترل سخت افزاری پرینتر، یک نرم افزار بر پایه چارچوب نرم افزار منبع باز رپیتایر طراحی شده است. نرم افزار اصلی رپیتایر تنها سه محور حرکتی را کنترل می کند، در حالیکه با تغییرات ایجاد شده در این نرم افزار، امکان کنترل پنج محور و همچنین اضافه کردن سینماتیک معکوس به آن فراهم گردیده است. با استفاده از این نرم افزار امکان پرینت قطعه با استفاده از پنج محور حرکتی و بدون نیاز به تکیه گاه وجود دارد.