3D প্রিন্টিংয়ের অনেক সুবিধা রয়েছে, অপ্রচলিত ধারণাগুলির সাথে জটিল কাঠামোগত অংশ তৈরি করার ক্ষমতা হল এর সবচেয়ে বড় বৈশিষ্ট্য, যা উপাদানগুলির প্রয়োগকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে এবং তাদের শক্তি নিশ্চিত করার সময় অংশগুলির ওজন কমাতে পারে। অংশগুলির কাঠামোগত নকশা 3D প্রিন্টিংয়ের সুবিধাগুলিকে সম্পূর্ণ খেলা দেওয়ার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যার জন্য আমাদের ঐতিহ্যগত নকশা ধারণাটি ভেঙে দিতে হবে এবং আমাদের কল্পনা এবং সৃজনশীলতাকে সম্পূর্ণ খেলা দিতে হবে।
বেশ কিছু 3D প্রিন্টিং পার্ট ডিজাইন আইডিয়া সুপারিশ করা হয়।
1. লাইটওয়েট উদ্দেশ্যে
লাইটওয়েট ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তার জন্য কাঠামোর অংশগুলির টপোলজিকাল অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন। টপোলজি অপ্টিমাইজেশানের সুবিধা হল যে এটি উপাদানের পরিমাণ হ্রাস করার সময় অংশগুলির হালকা ওজনের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। জটিল স্ট্রাকচারাল ডিজাইনের টপোলজি অপ্টিমাইজেশনের জন্য 3D প্রিন্টিং হল সবচেয়ে সুবিধাজনক প্রস্তুতির পদ্ধতি। মহাকাশের ক্ষেত্রে এটি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ এবং বিমানের ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। একটি উদাহরণ হিসাবে গতি ব্রেক বন্ধনী গ্রহণ, ঐতিহ্যগত প্রযুক্তি দ্বারা উত্পাদিত টাইটানিয়াম খাদ বন্ধনীর ওজন 430.3g, এবং স্ট্রাকচারাল অপ্টিমাইজেশন ডিজাইনের পরে ওজন 22 শতাংশ কমে যায়।
বর্তমানে, সাধারণত ব্যবহৃত লাইটওয়েট কাঠামো নিম্নরূপ:
●ট্রাস/অনমনীয় ফ্রেম গঠন
অনমনীয় ফ্রেম কাঠামো কিছু নোড দ্বারা সংযুক্ত কিছু পাতলা রড দিয়ে গঠিত। উপকরণ সংরক্ষণ এবং মুদ্রণের প্রয়োজনীয়তা উপলব্ধি করার সময় এটি প্রয়োজনীয় শারীরিক শক্তি, বল স্থিতিশীলতা এবং স্ব-ভারসাম্যের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।
ট্রাস কাঠামো 3D প্রিন্টিংয়ের মাধ্যমে আল খাদ দিয়ে তৈরি। সামগ্রিক ওজন ঐতিহ্যগত উত্পাদনের তুলনায় 35 শতাংশ হালকা, এবং অনমনীয়তা 40 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। উপরন্তু, ট্রাস কাঠামো থেকে প্রাপ্ত একটি ত্বক-অনমনীয় কাঠামো রয়েছে, অর্থাৎ, বাইরের পৃষ্ঠটি একটি পাতলা-প্রাচীরযুক্ত কাঠামো এবং অভ্যন্তরটি একটি কব্জা সদস্য। এই কাঠামোটি 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তিতে পাতলা-প্রাচীর এবং কব্জাযুক্ত সমর্থন রডের আকারে মূর্ত করা যেতে পারে।
● জালি স্যান্ডউইচ গঠন
ওজন কমানোর প্রক্রিয়ায় জালি স্যান্ডউইচ কাঠামোর বৈশিষ্ট্য হল কাঠামোটি অপ্টিমাইজ করা এবং একই সাথে উপাদানটির পর্যাপ্ত শক্তি নিশ্চিত করা। মহাকাশ শিল্পে, ল্যাটিস স্যান্ডউইচ কাঠামো প্রায়শই বিভিন্ন প্রাচীর প্যানেল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
অ্যারো-ইঞ্জিন লুব্রিকেটিং সিস্টেমের উপাদান হল একটি Ti-6Al-4V তেল এবং গ্যাস বিভাজক। এর কাজের নীতি হল তেল রিটার্নে গ্যাস আলাদা করা। এই গ্রিড কাঠামোর ছিদ্রতা 95 শতাংশের মতো উচ্চ, এবং ঘনত্ব কমিয়ে 0.5g/cm2 করা হয় যাতে তেল এবং গ্যাসের মিশ্রণের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় ছোট তেলের ফোঁটাগুলি বিভাজকটিতে শোষিত হয়। Rolls-Royce এই কাঠামোটি ব্যবহার করে তেল এবং গ্যাস পৃথকীকরণের দক্ষতা 99 শতাংশের মতো উচ্চতা অর্জন করতে।
এই কাঠামোর সমস্যা হল যে গলিত ধাতু পাউডার ফ্রেমের সাথে লেগে থাকে এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার সময় অপসারণ করা কঠিন।
●ফাঁপা গঠন
ফাঁপা কাঠামো হল যে শেলটি পাতলা প্রাচীরের ভিতরে ফাঁপা হয় বা ভিতরে একটি সাধারণ স্ট্রট কাঠামো যুক্ত করা হয়। এই কাঠামোর অসুবিধা হল যে এটির জন্য অভ্যন্তরীণ সমর্থন প্রয়োজন, এবং সমর্থনটি অপসারণ করা কঠিন বা অসম্ভব।
2. বায়োকম্প্যাটিবিলিটির উদ্দেশ্যে
মেডিকেল ইমপ্লান্টে ছিদ্রযুক্ত এবং সেলুলার কাঠামোর জন্য গর্তের কাঠামোর প্রয়োজন হয় যা হাড়ের বৃদ্ধি এবং কোষ স্থানান্তরকে সহজ করে। একই সময়ে, ধাতুর উচ্চ ইলাস্টিক মডুলাস দ্বারা সৃষ্ট "স্ট্রেস শিল্ডিং" ঘটনা এড়াতে, ইমপ্লান্টের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকৃত হাড়ের কাঠামোর সাথে মেলে। 3D প্রিন্টিংয়ের অনন্য ছিদ্রযুক্ত কাঠামো/কোষের কাঠামো ডিজাইন এবং তৈরি করা প্রয়োজন, এবং প্রয়োজন অনুসারে ধরন, ছিদ্রের আকার, ছিদ্রযুক্ত প্রাচীরের বেধ এবং ছিদ্রতা ডিজাইন করার পরে মুদ্রণ প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করুন।
● ছিদ্রযুক্ত গঠন/কোষ গঠন
"চিকিৎসা ইমপ্লান্ট ফ্যাব্রিকেশনে পাউডার বেড ফিউশন টেকনোলজির প্রয়োগ" কাগজটি চার ধরনের ছিদ্রযুক্ত কাঠামো/কোষ গঠন ইউনিট প্রবর্তন করে, যা লাইটওয়েট প্রয়োজনীয়তা অর্জনের জন্য জালি স্যান্ডউইচ কাঠামোর মতো কাঠামোর মতো। কিন্তু উদ্দেশ্য ভিন্ন, উদ্দেশ্য হল স্ট্রাকচারাল ইউনিটের সমন্বয়ে গঠিত জৈবিক ইমপ্লান্টের ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি নিশ্চিত করা। এটি জৈবিক পরীক্ষা দ্বারা প্রমাণিত হয়েছে যে এই কাঠামোগত ইমপ্লান্টের ভাল জৈব সামঞ্জস্য রয়েছে এবং প্রচুর পরিমাণে হাড়ের টিস্যু ছিদ্র গঠনে বৃদ্ধি পায়।
3. অন্যান্য জটিল কাঠামো
●স্পেস বিশেষ আকৃতির পাইপলাইন গঠন
স্থান বিশেষ আকৃতির পাইপলাইনগুলির ঐতিহ্যগত উত্পাদন প্রক্রিয়া হল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ, ঢালাই, ইত্যাদি। উচ্চ উত্পাদন খরচ এবং দীর্ঘ উত্পাদন চক্র ছাড়াও, ঐতিহ্যগত প্রক্রিয়াটি পাইপলাইনের জন্য প্রয়োজনীয় জটিল স্প্লাইন বক্ররেখা সফলভাবে প্রস্তুত করা কঠিন। কনফর্মাল কুলিং টেকনোলজি 3D প্রিন্টিংয়ের সাথে ছাঁচ তৈরির সমন্বয় করে যাতে স্পেস পাইপের জটিল আকারগুলি তৈরি হয়।
● ইন্টিগ্রেটেড জটিল গঠন
সমন্বিত জটিল কাঠামোটিকে আবার স্থির প্রক্রিয়া এবং গতিশীল প্রক্রিয়ায় বিভক্ত করা হয়েছে। তাদের মধ্যে, সবচেয়ে বিখ্যাত স্ট্যাটিক মেকানিজম ডিজাইন হল জিই এর ফুয়েল ইনজেক্টর। ডাইনামিক ইন্টিগ্রেশন মেকানিজমের বৈশিষ্ট্য হল এটি সমাবেশ মুক্ত এবং গতিশীল সংযোগ উপলব্ধি করতে পারে। প্রথাগত যান্ত্রিক উপাদানগুলিকে ধাপে ধাপে প্রতিটি একক টুকরো মুদ্রণ করতে হবে এবং তারপর একক অংশকে একত্রিত করতে হবে। 3D প্রিন্টিং সমাবেশের পদক্ষেপগুলি সংরক্ষণ করতে পারে এবং সরাসরি একটি সমাবেশ-মুক্ত সামগ্রিক প্রক্রিয়া পেতে পারে। সাধারণ প্রতিনিধি - সার্বজনীন যুগ্ম।
●স্পেস বিনামূল্যে ফর্ম পৃষ্ঠ গঠন
ফ্রীফর্ম স্ট্রাকচারগুলি প্রথাগত পদ্ধতি ব্যবহার করে মেশিনের পক্ষে কঠিন বা অসম্ভব।
উদাহরণস্বরূপ, ইঞ্জিন ব্লেডগুলি এই জাতীয় পাতলা-প্রাচীরযুক্ত এবং জটিল মুক্ত-ফর্ম পৃষ্ঠের সাধারণ প্রতিনিধি। ঐতিহ্যগত ঢালাই পদ্ধতি এবং সিএনসি মেশিনিং কৌশল দ্বারা প্রস্তুত ব্লেডগুলির যথাক্রমে নিম্ন পৃষ্ঠের গুণমান এবং কম প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতার অসুবিধা রয়েছে। সংযোজন উত্পাদন প্রযুক্তি উচ্চ জ্যামিতিক নির্ভুলতা এবং ভাল পৃষ্ঠের গুণমানের সাথে ব্লেড তৈরির জন্য প্রযুক্তিগত শর্ত সরবরাহ করে। উপরন্তু, লাইটওয়েট জটিল পৃষ্ঠের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য জালি স্যান্ডউইচ কাঠামো মুক্ত-ফর্ম পৃষ্ঠ কাঠামোর সাথে মিলিত হতে পারে।