واحدة من أكثر المناطق الواعدة في العالم الحديث هي إنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. تتيح لك تقنية الطباعة إنشاء منتجات معقدة ومفصلة تمامًا. اليوم ، أصبح استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ممكنًا ليس فقط في مواقع الإنتاج ، ولكن أيضًا في المنزل ؛ ولهذا يكفي شراء طابعة ثلاثية الأبعاد.
ما هي طابعة ثلاثية الأبعاد؟
تعد الطابعة ثلاثية الأبعاد جهازًا قادرًا على تكوين كائنات استنادًا إلى النماذج ثلاثية الأبعاد الرقمية التي تم إنشاؤها. يتم الحصول على المنتجات من خلال طبقات المواد. تستخدم راتنجات اللدائن الحرارية والبوليمرات الضوئية كأساس ، ولكن مع تطور التكنولوجيا ، تزداد كمية المواد المستخدمة في دور المواد الخام.
يشبه الإجراء الخاص بتصنيع المنتجات:
- عملية إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد ، أي يتم تطوير صورة مرئية للمنتج المستقبلي مع الحفاظ على جميع النسب. تم إنشاء النموذج باستخدام برنامج متخصص.
- بعد إنشاء النموذج ، يجب عليك معالجة الملف. تتضمن المعالجة تحويل ملف إلى رمز رقمي يقسم النموذج بأكمله إلى طبقات متوازية متعددة. وبالتالي ، يتم إنشاء أوامر للجهاز ثلاثي الأبعاد ، الذي يوزع المواد على إنشاء الكائن.
- المرحلة الأخيرة هي الطباعة ثلاثية الأبعاد للمنتج ، أي عملية صنع المنتجات من خلال طبقات المواد. يتم تنفيذ العملية باستخدام رأس الطباعة (الطارد) ، والذي يتحرك على طول محاور 0Y و 0 X ، أي يتم تغذية المادة فقط على طول المستوى الأفقي وفقًا لكود برنامج الطبقة. لتطبيق الطبقة التالية ، ينتقل الطارد على طول دليل عمودي (على طول محور 0Z) على مسافة مساوية لحجم الطبقة. بعد ذلك ، يبدأ تطبيق الطبقة الأفقية التالية.
التعليمات: قد تختلف عملية الطباعة وفقًا لتقنية التصنيع ، ولكن العملية الكلية لإنشاء المنتجات تتكون في طبقات المواد.
أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد
يتم تقسيم الأجهزة وفقًا لتفرد عملية الطباعة ، أي من التكنولوجيا المستخدمة. طرق الطباعة الأكثر شيوعًا هي FDM (نمذجة ترسيب الإيصال / نمذجة الاتجاه) و SLA (التصوير المجسم بالليزر / الطباعة المجسمة بالليزر)
تقنية النمذجة الاتجاهية هي واحدة من أولى طرق الطباعة التي تظهر. كمسألة لتصنيع الأشياء المستخدمة بالحرارة في شكل المتحدث الجرح أو المواضيع على الملف. طريقة الطباعة هي كما يلي:
- يتم تثبيت الملف أو الخيط في الطارد. تحت تأثير جهاز التسخين ، تبدأ المادة في الذوبان ، ومن خلال القناة تدخل سطح العمل.
- يقوم الطارد بالحركة عند الإحداثيات المحددة وفقًا للرمز الرقمي. يحدث الإنتاج في طبقات نسبة إلى المستوى الأفقي.
- في صناعة المنتجات المعقدة تستخدم مادتين: الرئيسية والمساعده. يتم إنشاء المنتج باستخدام المواد الأساسية. تهدف المواد المساعدة إلى إنشاء دعامات مؤقتة ، وكذلك لملء المساحة المجوفة للمنتج. لأن الطابعة غير قادرة على طباعة أي شيء في الهواء دون أي سبب.
التعليمات: تتم إزالة المادة المساعدة لاحقًا بمذيب خاص ، أو يمكن قطعها بسهولة.
المنتجات المصنوعة باستخدام تقنية FDM لديها قوة ميكانيكية وكيميائية جيدة. يتم تحقيق هذه الخصائص من خلال استخدام فئة إنتاج البلاستيك الحراري. أيضا ، هذه التكنولوجيا سهلة ومناسبة للاستخدام في الظروف المحلية.
تقوم تقنية SLA أو الطباعة المجسمة بطباعة المنتجات التي تستخدم راتنجات فوتوبوليمرية سائلة ، والتي تتجمد تحت تأثير مصدر للطاقة في شكل ليزر. بهذه الطريقة ، تتميز المنتجات بدقة عالية (حتى 15 ميكرون). كائنات الطباعة هي كما يلي:
- يتم خفض سطح العمل في حاوية بها سائل فوتوبوليمير حتى عمق طبقة واحدة ؛
- يقطع مصدر الطاقة (ليزر) شكل الكائن وفقًا للإحداثيات المحددة للكائن ؛
- تستمر عملية البلمرة نتيجة حدوث التصلب في نقاط الاتصال ؛
- يتم تكرار الإجراء لكل طبقة حتى يتم تصنيع الكائن ؛
- بعد الإنتاج ، يتم غمر النموذج في حاوية بها محلول خاص للتنظيف من العناصر المساعدة ؛
- المرحلة الأخيرة هي الأشعة فوق البنفسجية من أجل تسريع عملية تكوين المنتج.
تعد الطباعة الحجرية المجسمة واحدة من أحدث التقنيات ، ولكنها تحتاج إلى مواد باهظة الثمن. هناك أيضًا أنواع أقل شهرة من الطباعة:
SlS (التكلس بالليزر الانتقائي) يتمثل مبدأ إنشاء كائن في تغذية طبقة رقيقة من المواد في شكل مسحوق في منطقة العمل ، والتي يتم تلبدها تحت تأثير الليزر. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في عدم الحاجة إلى استخدام عناصر مساعدة ، ولكنها تتطلب معالجة حرارية إضافية. لا ينص على استخدامها في الظروف المحلية.
EBM (ذوبان شعاع الإلكترون). تشبه هذه التقنية تلبد الليزر الانتقائي ، ولكن المنتج يتم إنشاؤه في فراغ ولا يتطلب معالجة حرارية إضافية.
بواسطة 3D الطباعة يمكن أن يعزى 3D القلم. يشبه مبدأ تشغيلها تقنية FDM ، لكن لها نظرة أصغر وتستخدم لإنشاء رسومات ذات تأثير ثلاثي الأبعاد.
ما يمكن طابعة 3D؟
تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد اليوم في جميع مجالات الحياة تقريبًا. هناك أمثلة على إنشاء أطباق الطهي باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم إنشاء تفاصيل أي تعقيد لهياكل أكثر تعقيدا في جميع الصناعات. ولكن المجال الأكثر أهمية والضروري لا يزال الدواء.
تقوم عدة شركات بتطوير أجهزة محاكاة طبيعية يمكنها أن تحل محل الأقمشة الطبيعية عملياً. كما تتيح لك الطباعة ثلاثية الأبعاد المساعدة في البيئة الاصطناعية للمفاصل. تلقى الاستخدام الأكثر شيوعًا للتصنيع ثلاثي الأبعاد في طب الأسنان. بالإضافة إلى الأطراف الصناعية ، تستخدم الطابعات لتصنيع أعضاء وهمية. تزداد إمكانات الطباعة ثلاثية الأبعاد كل يوم وتصبح أكثر سهولة.
لا تساعد الطابعات ثلاثية الأبعاد الأشخاص فحسب ، بل تساعد الحيوانات أيضًا. واحدة من الحالات المعروفة هي خلق قذيفة السلحفاة ، الذي أصيب في حرائق الغابات. وهكذا ، أنقذت قذيفة جديدة حياة حيوان ، وهناك العديد من هذه الحالات. حالة فريدة أخرى هي الساق الاصطناعية للفيل. يكمن تفرد الحالة في حقيقة أن الأطراف الاصطناعية للفيل لا تصنع عمليا بسبب الوزن الكبير للحيوان.
تتيح لك تقنية الطباعة الحديثة إنشاء مبنى بأكمله. خلال بناء منزل صغير (37 متر مربع) ، قضى الباحثون 24 ساعة فقط ، واتضح أن الأمر أرخص مرتين من الطريقة المعتادة.
ترك تعليقك