ستساعدك المقالة التالية: كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد
عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والمعروفة أيضًا باسم التصنيع الإضافي ، هي عملية تستفيد من العمليات المضافة لصنع كائنات صلبة ثلاثية الأبعاد. يتم إنشاء الكائنات ثلاثية الأبعاد من ملفات رقمية باستخدام عملية مضافة حيث يتم وضع طبقة مادة متتالية حتى يتم تكوين الكائن المقصود. كل طبقة من المواد عبارة عن مقطع عرضي مقطوع إلى شرائح رفيعة للكائن المطلوب.
في المقابل ، يختلف كتالوج الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر الإنترنت عن التصنيع الطرحي ، والذي يقوم أساسًا بتفريغ أو قطع قطعة معدنية أو بلاستيكية باستخدام آلة مثل آلة الطحن. لهذا السبب ، تُستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع ، خاصة في صناعات السيارات والتصنيع ، لصنع الأجزاء والأدوات باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد. كما نمت شعبيتها لأن التكنولوجيا تستخدم مواد أقل من طرق التصنيع التقليدية ويمكن أن تنتج أشكالًا معقدة. لفهم المزيد حول الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تحقق من كيفية عملها أدناه.
مبدأ العمل للطباعة ثلاثية الأبعاد
تبدأ عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بأكملها بنموذج ثلاثي الأبعاد ، يمكن إنشاؤه أو تنزيله من مكتبة ثلاثية الأبعاد. كما ذكرنا سابقًا ، تتضمن الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية تسمى التصنيع الإضافي ، والتي تستخدم CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر). لذلك ، ستنشئ الطابعة ثلاثية الأبعاد فقط الكائن المقصود طبقة تلو الأخرى بمساعدة برنامج كمبيوتر.
تأتي الطابعات ثلاثية الأبعاد بأشكال وأحجام وأنواع مختلفة ، يعمل كل منها بشكل مختلف قليلاً عن الآخر. ومع ذلك ، على الرغم من الاختلاف في الوظائف والحجم والشكل ، فإن المفهوم الأساسي لكيفية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد يبدأ بتصميم الكائن على الكمبيوتر. تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد برامج نمذجة دقيقة للغاية لا تُنشئ إلا ما تم تصميمه على الكمبيوتر. يعتبر Rhino من بين أفضل برامج الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الصناعة.
تخرج المادة في شرائح رفيعة عند طباعة شيء ما على طابعة ثلاثية الأبعاد. ستلتصق كل شريحة بالشريحة الأخرى لتشكيل الكائن المصمم من الأسفل إلى الأعلى. أيضًا ، لكل طبقة غرضها الخاص ويمكن أن تكون معقدة مثل وجود عجلات أو مفصلات أو أجزاء متحركة. ستستمر العملية وتتكرر حتى يمتلئ النموذج (حسب التصميم الأولي).
منذ أن تم تصنيع أول كائن مطبوع ثلاثي الأبعاد في الثمانينيات (1) ، نما قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل كبير مع العديد من الاحتمالات. كان أحد الألغاز في هذا المجال هو نوع “الحبر” الذي سيتم استخدامه ومنذ ذلك الحين ، تم استخدام مواد مختلفة ، من خيوط اللدائن الحرارية (الخيوط الرئيسية) ، والمعادن ، والمسحوق ، والراتنجات ، والبلاستيك. يفضل خيوط اللدائن الحرارية بسبب متانتها ومرونتها.
ما هي الطابعة ثلاثية الأبعاد؟
الطابعة ثلاثية الأبعاد هي جهاز أو آلة تستخدم CAD لإنشاء أجسام صلبة ثلاثية الأبعاد من مواد مختلفة مثل المسحوق أو البلاستيك المصهور. إنها تأتي بأحجام وأشكال مختلفة ، بدءًا من نماذج البناء الكبيرة (المستخدمة في صنع المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد) إلى المعدات التي تناسب طاولة المكتب. تأتي الطابعات ثلاثية الأبعاد في ثلاثة أنواع رئيسية ، كل منها يستخدم طريقة مختلفة قليلاً.
أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد الشائعة
- طابعات تلبيد الليزر الانتقائي (SLS). لديهم ليزر لتلبيد مواد الطباعة أو جزيئات مسحوق البوليمر في جزء صلب مبني بالفعل.
- طابعات الصور المجسمة (SLA). إنها مبنية باستخدام الليزر الذي يمكن أن يشكل راتنجات سائلة إلى بلاستيك.
- طابعات نمذجة الترسيب المنصهر (FDM). إنها أكثر أنواع آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعًا. إنها تشكل أجسامًا طبقة تلو الأخرى باستخدام الفوهة الساخنة التي تذوب خيوط اللدائن الحرارية أثناء مرورها لأسفل على شكل شرائح رفيعة.
ما الذي يمكنك طباعته باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد؟
أفضل شيء في الطباعة ثلاثية الأبعاد هو أنها مرنة من حيث ما يمكن طباعته. على سبيل المثال ، يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد طباعة مواد صلبة مثل الشماعات والنظارات الشمسية باستخدام البلاستيك. أيضًا ، يمكنهم إنشاء أشياء معقدة ومرنة مثل مقابض الدراجات والهواتف باستخدام مسحوق البلاستيك والمطاط الهجين.
تتمتع الطابعات ثلاثية الأبعاد الأخرى بالقدرة على استخدام المسحوق المعدني وألياف الكربون لإنشاء أجزاء صناعية قوية للغاية. تتضمن بعض تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة ما يلي:
- النماذج الأولية السريعة والتصنيع
- إنتاج أدوات عالية التحمل وقابلة لإعادة الاستخدام
- إنتاج الأجزاء الوظيفية
- إنتاج نماذج غير مكلفة في الطب والعمارة والتعليم
خاتمة
الطباعة ثلاثية الأبعاد ، مقارنة بالصياغة التقليدية ، ستنشئ فقط ما تم تصميمه في برنامج الكمبيوتر. هذا يعني أنه يمكنك فقط طباعة كائن ثلاثي الأبعاد باستخدام المادة التي تغذيتها في الطابعة. أفضل شيء في هذا النوع من الإنتاج هو أنه يقلل من النفايات ، مما يتسبب في تأثير تموج بيئي أكثر إيجابية وبناء المزيد من الاستدامة داخل الشركات.
