هناك العديد من المواقف التي نفكر فيها في شيء نحتاجه أو نريده ولكن لا يمكننا العثور على مكان شرائه ، أي عندما نقول "أتمنى أن أصنعه بنفسي". تمنحنا الطابعة ثلاثية الأبعاد إمكانية تصنيع أي كائن تقريبًا عن طريق إدخال خطة في جهاز الكمبيوتر الخاص بنا. بالتأكيد سمعنا الكثير عن هذه الآلات وآلاف الاحتمالات التي لديها لتصنيع أشياء أو أجزاء بأي طريقة يمكن تخيلها تقريبًا.
إن إمكانية تصنيع كائنات صلبة ثلاثية الأبعاد باستخدام طابعة وجهاز كمبيوتر هو أمر كان متوقعًا من قبل العديد من الشركات المصنعة لاستخدامها للسماح ببناء أشياء صغيرة مثل الغرسات الطبية أو الأجزاء المعمارية أو أجزاء السيارات. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من التكلفة الأولية للطابعة ، فإن باقي العناصر ستكون منخفضة التكلفة وسهلة الاستخدام. في هذه المقالة سوف نعرض كيفية عمل طابعة ثلاثية الأبعاد وما يمكن استخدامها من أجله.
ما هي الطابعة ثلاثية الأبعاد؟
الطابعة ثلاثية الأبعاد هي آلة قادرة على تصنيع كائنات أو أجزاء ثلاثية الأبعاد من تصميمات تم إنشاؤها باستخدام جهاز كمبيوتر. يمكن إجراء مثل هذه التصميمات من نقطة الصفر أو بناءً على أفكار ترسم المخططات بواسطة برنامج CAD الحالي. تتضمن الطباعة ثلاثية الأبعاد تراكب المواد مثل البلاستيك أو المواد المركبة أو المواد الحيوية لإنشاء كائنات تختلف في الشكل أو الحجم أو الصلابة. يمكننا أن نرى مبنى طابعة ثلاثية الأبعاد من المنازل إلى السيارات وحتى معدات الحماية للعاملين في مجال الرعاية الصحية.
تتمتع هذه الطابعات بمرونة قصوى من حيث قابلية الطباعة ، بحيث يمكنها طباعة أي نوع من المواد الصلبة ، بل إن بعض الطابعات قادرة على الطباعة باستخدام ألياف الكربون والمساحيق المعدنية للمنتجات الصناعية شديدة المقاومة.
تقدم هذه البرامج اليوم العديد من التسهيلات عند استخدامها ، لذلك يمكن لأي شخص يتمتع بمهارات الكمبيوتر الأساسية تقريبًا صنع الأشياء الخاصة به من خلال مشاهدة برنامج تعليمي على YouTube. يمكننا العثور على مواقع الويب التي تحتوي على آلاف التصميمات التي أنشأها عشاق الطباعة ثلاثية الأبعاد والتي ستكون متاحة للتنزيل والطباعة مجانًا تمامًا.
كيف تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد؟
تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد طرقًا مشابهة لتلك المستخدمة في طابعة الحبر التقليدية ، على الرغم من أنها تتم في هذه الحالة بأبعاد 3 بدلاً من 3. لهذا الغرض نحن بحاجة إلى مجموعة من البرامج المتطورة مع مسحوق أو مواد صلبة وأدوات عالية الدقة لإنشاء كائن يبدأ من 0. نبدأ بالبرنامج ، وهو جزء أساسي في تشغيل أي طابعة.
هناك عدة أنواع من الطابعات ثلاثية الأبعاد وفقًا للتقنية التي تستخدمها. سنشرح بطريقة بسيطة ، كيف يعمل كل واحد منهم وما هي المواد المحددة التي يمكنهم تشكيلها.
طابعات ثلاثية الأبعاد FDM
هذه الطابعات هي تلك التي تستخدم مادة بلاستيكية صلبة على شكل ملفات عن طريق دفع محرك يدفع الفتيل عبر مصهر يقوم بتسخين المادة حتى تذوب لتسهيل الاتحاد. تخرج المادة الساخنة من فوهة تضع المواد بدقة على قاعدة الطابعة بسلسلة من الحركات الدقيقة التي تشكل رسم القطعة كما تم تصميمها مسبقًا في الكمبيوتر.
بفضل رمز البرمجة المشار إليه ، تعرف الطابعة ما هي الحركات التي يجب القيام بها وبأي سرعة بحيث يكون إنشاء الكائن دقيقًا قدر الإمكان. أثناء تنفيذ هذه الطابعة للبرنامج الذي تم إدخاله ، يتحرك نظام البثق وتخرج المواد بمجرد ذوبانها عبر الفوهة ويبرد بمجرد وضعه على القاعدة. بهذه الطريقة ، ستضع الطابعة طبقة تلو الأخرى لأن الطبقة السابقة قد بردت لتركيب كل طبقة. يعتمد ذلك على جودة الطابعة حيث تكون هذه الطبقات أقل وضوحًا عند الانتهاء من الكائن.
الجودة متنوعة جدًا بالإضافة إلى أسعارها ، يمكننا العثور على طابعات ثلاثية الأبعاد مقابل 3 يورو بالإضافة إلى 150 يورو ، توجد أكبر الاختلافات في مواد البناء بالإضافة إلى استقرارها ككل.
طابعات الراتنج
في هذه الحالة ، على الرغم من أن عملية إنشاء التصميمات من خلال البرامج والملفات المستخدمة هي نفسها ، تختلف التقنية المستخدمة في هذا النوع من الطابعات ، حيث إنها تطبع من نوع خاص من الراتينج الحساس للضوء بدلاً من لفات البلاستيك. التي يتم إيداعها داخل الطابعة. تستخدم الطابعة في هذه الحالة ، بدلاً من تسخين المادة عبر مصهر ، ليزرًا يعمل على ترسيخ المادة التي يتم إسقاطها عليها ، بينما ترتفع قاعدة الطابعة وتخرج الجزء من الخزان في نفس الوقت كما هو تتداخل الطبقات.
طابعات الراتينج أكثر دقة من FDM وبالكاد يمكننا تقدير العيوب بين الطبقات ، لكن المواد التي تستخدمها يمكن أن تكون سامة على الرغم من أننا إذا احترمنا قواعد السلامة الأساسية وحافظنا على الطابعة في مكان جيد العزل والتهوية ، فلا ينبغي أن اجتياز أقل خطر.
بفضل دقة هذه الطابعات ، يتم استخدامها على نطاق واسع في قطاع الأسنان والمجوهرات، ولكن يمكننا أيضًا رؤيتها في قطاع السيارات. على الرغم من أن هذه الطابعات على عكس FDM ، إلا أنها أغلى بكثير ، على الرغم من أن لدينا دائمًا خيارات رخيصة تقلل بشكل كبير من جودتها ودقتها عند طباعة الأجزاء.
المواد المستعملة
هناك مجموعة متنوعة من المواد لاستخدامها في طابعة ثلاثية الأبعاد ويعتمد استخدامها على الطابعة ، ولكن أيضًا على الاستخدام الذي نريد أن نوفره لما سنقوم بتصنيعه. كل من الخيوط البلاستيكية والراتنج لها خصائص يجب أن نأخذها في الاعتبار قبل استخدامها.
المادة الأكثر استخدامًا هي PLA ، وحمض polylactic ، وهو نوع من البلاستيك القابل للتحلل الحيوي الذي يسهل الحصول عليه جودة طباعة جيدة بفضل مرونتها ، كما أنها رخيصة جدًا. مادة أخرى مستخدمة على نطاق واسع ، خاصة في صناعة السيارات ، هي بلاستيك ABS الذي يوفر مقاومة أكبر ولكن يصعب تقديم نتيجة دقيقة نظرًا لقلة مرونته.
أريد طابعة ثلاثية الأبعاد ، ما الذي يجب أن أبحث عنه لشرائها؟
اعتمادًا على اللمسة النهائية المرئية التي نحتاجها وخاصة ميزانيتنا ، سنختار طابعة أو أخرى. بالنسبة للأجزاء ذات اللمسات النهائية الدقيقة والرائعة ، أوصي باستخدام طابعة راتنج لكن يجب أن نضع في اعتبارنا أنه يستخدم مواد يمكن أن تكون سامة وسنحتاج إلى مكان مكيف لاستخدامه. هناك أيضًا طابعات FDM بجودة جيدة يمكننا استخدامها بهدوء في المنزل.
لمعرفة نوع الطابعة التي نحتاجها ، فكر في الأجزاء المطبوعة عليها ستحتاج طابعة الراتينج إلى عملية واحدة بعد الطباعة ، لذا فإن هذا بالإضافة إلى المواد السامة يجعلها أقل جاذبية للاستخدام المنزلي. علاوة على ذلك ، يعد استخدامه أكثر تعقيدًا إلى حد ما ويتطلب منحنى تعليمي أكبر.
أوصي بأن نضع حدًا أقصى للميزانية عند البحث عن الطابعة ، لأننا إذا كنا جددًا في هذا العالم ، ربما لا يكون استثمار الكثير من المال فكرة جيدة ، سأبدأ بشيء أساسي للتعلم ومعرفة ما إذا كان حقًا ما نبحث عنهبمجرد أن نمتلك الخبرة ، قم بتمديد الميزانية قليلاً لتحسين الفريق.
مقابل 226 يورو ، يمكننا أن نجدها في هذا صلة واحدة من أفضل الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تمت مراجعتها على Amazon ، يمكن أن تكون منتجًا مثاليًا للبدء بها.