كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟ – القطب المتوسط

-تعمل-الطباعة-ثلاثية-الأبعاد؟-القطب-المتوسط.jpg


أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية أكثر شيوعًا ، وتتوفر آلات الطباعة في كل نطاق سعري تقريبًا. يمكن لمعظم الأشخاص الذين يريدون طابعة ثلاثية الأبعاد العثور على نموذج يمكنهم تحمله. ومع ذلك ، لا تزال الطباعة ثلاثية الأبعاد جديدة جدًا لدرجة أن قلة من الناس يعرفون كيف تعمل.

لذا حان الوقت الآن للإجابة على السؤال “كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟” هناك فرصة جيدة جدًا لاستخدامه في النهاية!

طباعة ثلاثية الأبعاد مضافة وطرح

هناك فئتان عريضتان من الطباعة ثلاثية الأبعاد. تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يمكنك شراؤها بنفسك تقريبًا جميع الآلات “المضافة”. بمعنى آخر ، يقومون ببناء كائنات ثلاثية الأبعاد عن طريق إضافة مواد (عادة في طبقات) حتى يكتمل الكائن. إن الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يفكر فيها الناس عندما يسمعون “طابعة ثلاثية الأبعاد” تكون دائمًا مضافة.

الطباعة ثلاثية الأبعاد مطروحة مختلفة تمامًا. هنا تبدأ بكمية ثابتة من المادة ثم تزيل المادة حتى يتبقى العنصر النهائي فقط. يستخدم النحات الذي يصنع تمثالًا رخاميًا طريقة طرح. توجد آلات الطرح عادة في ورش العمل الكبيرة والأماكن الصناعية. من المحتمل أن يكون أفضل مثال معروف هو أنظمة الطحن CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر).

من الآن فصاعدًا ، سنركز فقط على الآلات المضافة لأنها ضرورية للمستهلك العادي. فقط اعلم أن آلات الطرح هي جزء من نفس العائلة الممتدة من الطابعات ثلاثية الأبعاد مثل تلك التي يمكنك وضعها على مكتبك.

نمذجة الترسيب المنصهر والطباعة الحجرية المجسمة والتلبيد الانتقائي بالليزر

الطرق الرئيسية الثلاث للطباعة ثلاثية الأبعاد المضافة هي FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) والطباعة الحجرية الحجرية (SLA) والتلبيد الانتقائي بالليزر (SLS).

طابعة da Vinci FDM

FDM هو نظام المستهلك الأكثر شيوعًا. في هذا النوع من الطابعات ، يمر خيوط المادة عبر رأس الطباعة الساخنة. يتم وضع رأس الطباعة بدقة في الفراغ ثلاثي الأبعاد وتطبيق طبقة من المواد وفقًا للتعليمات المبرمجة بعناية. هناك طرق مختلفة لـ FDM ، لكننا سنصل إلى ذلك بعد قليل.

طابعة نوبل SLA

الطباعة الحجرية الحجرية أقل شيوعًا في أنظمة المستهلك. تستخدم هذه الطابعات أشعة الليزر لمعالجة الراتنج السائل إلى بلاستيك صلب. عادةً ما يتم “سحب” العنصر من وعاء الراتينج ، مكونًا طبقة تلو الأخرى أثناء رفعه عن المادة. في السنوات الأخيرة ، أصبحت طابعات SLA أكثر إحكاما وأرخص. لذلك فهو بديل حقيقي لطابعات FDM ، اعتمادًا على نوع النموذج النهائي الذي تختاره.

يستخدم التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) ليزرًا قويًا لإذابة مسحوق البوليمر. يعمل المسحوق الفعلي كهيكل داعم للطباعة ، لذلك لا يتطلب هذا النوع من الطباعة سقالات خاصة. SLS ليس نوع FDM الذي ستجده على سطح المكتب. في الوقت الحالي ، لا تزال تقنية صناعية.

طابعات الروبوتات الديكارتية والدلتا

طابعة دلتا روبوت

أكثر أنواع طابعات FDM شيوعًا هي طابعة ديكارتي ثلاثية الأبعاد. يشير الاسم إلى الإحداثيات الديكارتية. هذه هي إحداثيات XYZ التي تعلمناها جميعًا في المدرسة. يمكن نقل رأس الطباعة إلى أي إحداثي XYZ في مساحة حجم الطباعة. العمليات الحسابية بسيطة والطابعات غير مكلفة وجودة الطباعة دقيقة.

ومع ذلك ، اعتمادًا على حجم الحبيبات لإحداثيات XYZ ، قد لا تكون الأسطح المنحنية ناعمة بقدر الإمكان ، مما يتطلب أعمال تشطيب يدوي.

تتخذ طابعات الروبوت الآلية من دلتا نهجًا مختلفًا. يتم تثبيت رأس الطباعة على ثلاثة أذرع تتحرك على ثلاثة قضبان. من خلال تغيير ارتفاع كل ذراع ، يمكن تدوير رأس الطباعة. يسمح هذا التصميم لرأس الطباعة بالدوران في منحنيات حقيقية ويسمح أيضًا بطباعة الأشياء الطويلة داخل حجم الطباعة.

في الأساس ، كلما كانت القضبان أطول ، يمكن أن يكون النموذج أطول. بدلاً من إحداثيات XYZ ، تستخدم طابعات دلتا الآلية حساب المثلثات لحساب موضع رأس الطباعة. نتيجة لذلك ، لا يمكنهم تحقيق نفس دقة الطباعة مثل الطابعات الديكارتية.

لفهم مفهوم روبوت دلتا حقًا ، عليك رؤيته أثناء العمل. شاهد هذا الفيديو بواسطة Johann Rocholl وستفهم المفهوم بسرعة.

https://www.youtube.com/watch؟v=AYs6jASd_Ww

لاحظ التعبير المفصلي على الذراعين وحرية وسلاسة حركة رأس الطباعة.

مواد للطابعات ثلاثية الأبعاد

تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد مجموعة متنوعة من المواد ، ولكن هناك نوعان من البلاستيك الأكثر شيوعًا في تطبيقات المستهلك: ABS و PLA.

ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستايرين) هو بالضبط نفس البلاستيك الذي يصنع منه طوب LEGO. هذا البلاستيك عرضة للتشوه عند تبريده ويتطلب طابعة بسرير طباعة ساخن. إنه مقاوم تمامًا للتأثير ، ولكنه ليس قويًا جدًا. إنها مناسبة لتصنيع أجزاء النموذج الأولي وحتى الأجزاء الطرفية غير الحاملة.

يحتوي PLA (حمض polylactic) على نقطة انصهار منخفضة ، ولا يتشوه كثيرًا ، ويسهل معالجته ويحتوي على عدد أقل من المطبوعات غير الناجحة. إنها أيضًا هشة للغاية بحيث لا يمكن وضعها موضع التنفيذ ، ولكنها رائعة لإنشاء نماذج سلسة ومفصلة تحتاج فقط إلى النظر إليها.

والخبر السار هو أن معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد للمستهلكين ستعمل مع كل من المواد الرخيصة. لذلك يمكنك تغييرها عندما تتطلب ذلك احتياجاتك.

يعد خيوط النايلون خيارًا آخر ، وهناك طابعات تستخدم الخشب أو المعدن كمواد لها. يمكن للطابعات من الجيل التالي أيضًا التعامل مع أكثر من فتيل واحد في وقت واحد ، مما يسمح بطباعة مختلطة أو متعددة الألوان.

عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد النموذجية

إذا لم تقم مطلقًا بإنشاء طباعة ثلاثية الأبعاد بنفسك ، فمن المحتمل أن يكون لديك فضول لمعرفة كيفية عملها بالفعل من منظور المستخدم. أثناء استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ليس سهلاً مثل إزالة المطبوعات ثنائية الأبعاد على طابعة ليزر أو طابعة نافثة للحبر ، فهي ليست بالصعوبة التي قد تتصورها.

بعد إعداد الطابعة وفقًا للإرشادات ، بعد المعايرة والتسوية بشكل صحيح ، يجب عليك أولاً طباعة النموذج.

يمكنك إنشاء النموذج الخاص بك باستخدام شيء مثل Zbrush أو AutoCAD ، ولكن من المرجح أن يقوم معظم الأشخاص بتنزيل النموذج من موقع الويب. يجب أن تكون المحطة الأولى بالتأكيد الشيءوالتي ربما تكون أفضل مجموعة معروفة من النماذج المقدمة من المستخدم. ومع ذلك ، هناك الكثير منهم بدائل.

بعد استلام النموذج بتنسيق متوافق ، ستفتحه في البرنامج المرفق مع الطابعة. كلهم يبدون ويعملون بشكل مختلف ، لكن المفهوم الأساسي هو نفسه. يمكنك أيضًا التعامل مع النموذج ثلاثي الأبعاد أولاً باستخدام مشميكسرمما يضمن أن النموذج ثلاثي الأبعاد متين وقابل للطباعة.

في برنامج الطابعة ثلاثية الأبعاد ، تختار حجم النموذج وجودته ، ويقوم البرنامج بتحويله إلى “شرائح” تمثل كل طبقة من طبقات الطباعة. سيحسب أيضًا “السقالات” التي يجب طباعتها لدعم النموذج أثناء صنعه. يمكن قطع هذه الأشياء بعد الانتهاء من الطباعة.

بعد كل هذا العمل التحضيري ، يمكنك البدء في الطباعة. اعتمادًا على إعدادات الجودة الخاصة بك ، يمكنك الانتظار لفترة طويلة! تتراوح المطبوعات عالية الجودة من بضع ساعات إلى عدة أيام. لحسن الحظ ، تسمح لك بعض الطابعات ثلاثية الأبعاد بمراقبة تقدم الطباعة عن بُعد عبر أحد التطبيقات.

بعد طباعتها ، انزعها من السرير ثم اكسرها من السقالة. في كثير من الحالات ، سيتعين عليك إنهاء النموذج بورق الصنفرة وأدوات القطع الخاصة لإزالة العيوب. حتى أن البعض يرسم نماذجهم! القيد الحقيقي الوحيد هو إبداعك.

إذا كنت ترغب في شراء طابعة ثلاثية الأبعاد ، فهذه طابعة لنا أفضل اللقطات وإذا كنت تستخدم ميزانية ، فهذه هي الخيارات الأكثر ملاءمة للجيب.

scroll to top