ישנם מצבים רבים בהם אנו חושבים על משהו שאנו זקוקים לו או רוצים, אך איננו יכולים למצוא היכן לקנות אותו, כלומר כאשר אנו אומרים "הלוואי שיכולתי להכין אותו בעצמי." מדפסת תלת מימד נותנת לנו אפשרות לייצר כמעט כל אובייקט על ידי הזנת תוכנית במחשב האישי שלנו. אין ספק ששמענו הרבה על המכונות הללו ועל אלפי האפשרויות שיש להן לייצר חפצים או חלקים כמעט בכל דרך שניתן להעלות על הדעת.
האפשרות לייצר חפצים תלת מימדיים מוצקים בעזרת מדפסת ומחשב בלבד היא דבר שציפו יצרנים שונים לשימוש בהם כדי לאפשר בנייה של חפצים קטנים כמו שתלים רפואיים, חלקים אדריכליים או רכב. בנוסף, למרות העלות הראשונית של המדפסת, שאר האלמנטים יהיו בעלות נמוכה ונוחה לשימוש. במאמר זה אנו הולכים להראות כיצד עובדת מדפסת תלת מימד ולמה היא יכולה לשמש.
מהי מדפסת תלת מימד?
מדפסת תלת מימד היא מכונה המסוגלת לייצר עצמים או חלקים תלת מימדיים מעיצובים שנוצרו באמצעות מחשב. עיצובים כאלה יכולים להתבצע מאפס או להתבסס על רעיונות על ידי שרטוט תוכניות על ידי תוכנת CAD קיימת. הדפסת תלת מימד כוללת סופרפוזיציה של חומרים כמו פלסטיק, חומרים מרוכבים או חומרים ביולוגיים כדי ליצור אובייקטים המשתנים בצורתם, בגודלם או בנוקשותם. אנו יכולים לראות מדפסת תלת מימד בנויה מבתים למכוניות ואפילו ציוד מגן לעובדי שירותי הבריאות.
למדפסות אלו יש גמישות קיצונית מבחינת יכולת ההדפסה, כך שהן יכולות להדפיס כל סוג של חומר נוקשה, יש מדפסות שאפילו מסוגלות להדפיס באמצעות סיבי פחמן ואבקות מתכתיות למוצרים תעשייתיים עמידים במיוחד.
כיום תוכניות אלה מציעות מתקנים רבים בעת השימוש בהן, כך כמעט כל מי שיש לו כישורי מחשב בסיסיים יכול ליצור לעצמו חפצים על ידי צפייה בהדרכה של YouTube. אנו יכולים למצוא אתרים עם אלפי עיצובים שנוצרו על ידי אוהדי הדפסת תלת מימד שיהיו זמינים להורדה ולהדפסה לגמרי בחינם.
כיצד פועלת מדפסת התלת מימד?
הדפסת תלת מימד משתמשת בשיטות הדומות לאלה של מדפסת דיו מסורתית, אם כי במקרה זה היא נעשית בתלת מימד במקום 3. לשם כך אנו זקוקים לשילוב של תוכנות מתקדמות עם אבקה או חומרים קשיחים וכלים בעלי דיוק גבוה ליצור אובייקט החל מ- 0. אנו מתחילים בתוכנה, חלק מהותי בתפעול של כל מדפסת.
ישנם מספר סוגים של מדפסות תלת מימד בהתאם לטכנולוגיה בה הם משתמשים. נסביר בצורה פשוטה, כיצד כל אחד מהם עובד ואיזה חומר ספציפי הוא מסוגל ליצוק.
מדפסות FDM תלת מימדיות
מדפסות אלה הן אלה המשתמשות בחומר פלסטי קשיח בצורת סלילים על ידי דחיפת מנוע המניע את הלהט דרך פיוזר המחמם את החומר עד שהוא נמס כדי להקל על האיחוד. חומר חם יוצא זרבובית הממקמת במדויק את החומר על בסיס המדפסת עם סדרת תנועות מדויקות המהווה את רישום היצירה כפי שתוכנן בעבר במחשב.
הודות לקוד התכנות המצוין, המדפסת יודעת אילו תנועות לבצע ובאיזו מהירות כך שיצירת האובייקט תהיה מדויקת ככל האפשר. בזמן שמדפסת זו מבצעת את התוכנית שהוזנה, מערכת השיחול עוברת והחומר לאחר שנמס יוצא דרך הזרבובית ומתקרר לאחר ההצבה על הבסיס. באופן זה המדפסת תציב שכבה אחת אחרי השנייה מכיוון שהקודמת התקררה להרכבת כל שכבה. תלוי באיכות המדפסת ששכבות אלה פחות ניכרות בעת גימור האובייקט.
האיכות מאוד מגוונת כמו גם המחירים שלהם, אנו יכולים למצוא מדפסות תלת מימד במחיר של 3 אירו וכן במחיר של 150 אירו, ההבדלים הגדולים ביותר נמצאים בחומרי הבנייה שלהם, כמו גם ביציבותם כולה.
מדפסות שרף
במקרה זה, למרות שתהליך יצירת העיצובים באמצעות תוכנה והקבצים המשמשים זהים, הטכנולוגיה בה משתמשים מדפסות מסוג זה שונה מכיוון שבמקום פלסטיק בגלילים, הן מדפיסות מסוג שרף מיוחד הרגיש לאור. שמופקד בתוך המדפסת. המדפסת במקרה זה במקום לחמם את החומר דרך פיוזר, משתמשת בלייזר הממצק את החומר עליו הוא מוקרן, בעוד בסיס המדפסת עולה ומוציא את החלק מהמיכל באותו זמן שהוא חופף השכבות.
מדפסות שרף הן הרבה יותר מדויקות מ- FDM ואנחנו בקושי יכולים להעריך את הפגמים בין השכבות, אך החומר שבו הם משתמשים יכול להיות רעיל, אם כי אם אנו מכבדים כללי בטיחות בסיסיים ונשמור על המדפסת במקום מבודד ומאוורר, זה לא צריך לעבור את הסכנה הכי קטנה.
הודות לדיוק המדפסות הללו, הם נמצאים בשימוש נרחב בתחום השיניים והתכשיטים, אבל אנחנו יכולים לראות אותם גם בתחום הרכב. למרות שבניגוד ל- FDM, מדפסות אלו יקרות בהרבה, אם כי תמיד יש לנו אפשרויות זולות שמפחיתות מאוד את איכותן ודיוקן בעת הדפסת חלקים.
חומרים משומשים
יש מגוון רחב של חומרים לשימוש במדפסת תלת מימד והשימוש בהם תלוי במדפסת, אך גם בשימוש שאנו רוצים לתת למה שאנחנו הולכים לייצר. גם לחוטים הפלסטיים וגם לשרף יש תכונות שנצטרך לקחת בחשבון לפני השימוש בהם.
החומר המשמש לרוב הוא PLA, חומצה פולילקטית, זהו סוג של פלסטיק מתכלה שאיתו קל מאוד להשיג איכות הדפסה טובה בזכות הגמישות שלה, היא גם די זולה. חומר נוסף שנמצא בשימוש נרחב, במיוחד בתעשיית הרכב, הוא פלסטיק ABS המציע עמידות רבה יותר אך קשה יותר להציע תוצאה מדויקת בשל פחות גמישותו.
אני רוצה מדפסת תלת מימד. מה עלי לחפש כדי לקנות אותה?
בהתאם לגימור הוויזואלי שאנו זקוקים לו ובעיקר לתקציבנו, אנו נבחר במדפסת כזו או אחרת. לחלקים בגימור מדויק ומשובח אני ממליץ על מדפסת שרף אך עלינו לזכור שהוא משתמש בחומרים שיכולים להיות רעילים ואנחנו נצטרך מקום מותנה לשימוש בו. ישנם גם מדפסות FDM באיכות טובה בהן נוכל להשתמש בשקט בבית.
כדי לדעת איזה סוג מדפסת אנו זקוקים לחשוב שהחלקים מודפסים עליהם מדפסת שרף תזדקק לתהליך אחד לאחר ההדפסה, ולכן זה יחד עם החומרים הרעילים שלה הופכים אותה לאטרקטיבית פחות לשימוש ביתי. יתר על כן, השימוש בו מורכב מעט יותר ודורש עקומת למידה גדולה יותר.
אני ממליץ לנו לקבוע תקציב מקסימאלי כשמחפשים את המדפסת, מכיוון שאם אנחנו חדשים בעולם הזה, אולי השקעה של הרבה כסף זה לא רעיון טוב, הייתי מתחיל במשהו בסיסי ללמוד ולראות אם זה באמת מה שאנחנו מחפשיםברגע שיש לנו ניסיון, נמתח מעט את התקציב כדי לשפר את הצוות.
תמורת 226 אירו אנו יכולים למצוא זאת קישור אחת המדפסות התלת מימד שנבדקו בצורה הטובה ביותר באמזון, עשויה להיות מוצר אידיאלי מלכתחילה.