أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد: كل ما تريد معرفته عن هذه التقنية

ال 3D الطابعات أصبحوا أرخص وأكثر شعبية ، مع أنواع مختلفة من الطباعة ثلاثية الأبعاد، ويتم استخدامها في المزيد والمزيد من التطبيقات. فهي لا تعمل فقط على طباعة كائنات ثلاثية الأبعاد للصانعين والمهندسين والمعماريين ، وما إلى ذلك ، بل يمكنهم الآن أيضًا طباعة الأقمشة الحية للتطبيقات الطبية ، والمنازل المطبوعة ، والإنتاج الصناعي ، وفي رياضة السيارات لإنشاء الأجزاء ، والأطعمة المطبوعة ، إلخ.

إذا كنت تفكر شراء طابعة ثلاثية الأبعاد للمنزل أو لعملك ، يجب أن تعرف أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد والاختلافات وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، ستعرف أيضًا بعض المفاتيح لتتمكن من اختيار معدات الطباعة الجديدة بشكل أفضل ...

كيف تختار طابعة ثلاثية الأبعاد وأنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

لا يقتصر الأمر على أهمية أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد عند اختيار طابعة ثلاثية الأبعاد ، بل تلعب العديد من المعلمات الأخرى دورًا أيضًا. للقيام باختيار جيد ، يجب أن تركز على ثلاثة أسئلة أساسية:

• كم يمكنني انفاق؟ ستجد طابعات رخيصة جدًا ، تبدأ من بضع مئات من اليوروهات ، إلى طابعات أخرى تكلف آلاف اليوروهات. سيعتمد كل شيء على ما إذا كنت تريدها للاستخدام المنزلي أو للاستخدامات الأكثر احترافية.
• لماذا؟ سؤال مهم آخر. ليس فقط من أجل السعر ، ولكن أيضًا لأداء الطابعة ثلاثية الأبعاد. على سبيل المثال ، لصنع قطع صغيرة من المنزل ، لا تمانع كثيرًا في أنها صغيرة وبسرعة أقل. ولكن لصنع طرز أكبر ، سيتعين عليك البحث عن طابعات تتجاوز 3 أو 6.
• ما هي المواد التي أحتاجها؟ بالنسبة للأجزاء المنزلية ، مع البوليمرات البلاستيكية المعتادة مثل PLA و ABS و PETG وما إلى ذلك ، سيكون هذا كافياً. بدلاً من ذلك ، قد تتضمن بعض التطبيقات المهنية / الصناعية استخدام الأقمشة والمعادن والنايلون وما إلى ذلك.

أنواع المواد:

اعتمادًا على متطلبات الأجزاء ، ستحتاج إلى نوع أو نوع آخر من مواد الانطباع. من الواضح أن الطابعات المنزلية ، التي سأركز عليها ، لا تقبل جميع أنواع المواد. وهي من المواصفات الموضحة و الخيوط التي عادة ما تدعم هي:

• عضلات المعده: أكريلونيتريل بوتادين ستيرين هو لدن حراري شائع إلى حد ما (على سبيل المثال: قطع LEGO مصنوعة من هذه المادة). إنه غير قابل للتحلل ، ولكنه صعب ولديه صلابة معينة لبناء هياكل صلبة. كما أن لديها مقاومة كيميائية كبيرة ، فهي تذوب فقط مع الأسيتون. إنه يقاوم التآكل ودرجة الحرارة بشكل جيد ، ولكن يمكن أن يتضرر إذا ترك في الهواء الطلق بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية.
• جيش التحرير الشعبى الصينى- حمض Polylactic قابل للتحلل (مصنوع من البذور ، مثل نشا الذرة) ، لذلك فهو أكثر ملاءمة للبيئة ويمكن استخدامه في مشاريع البستنة. وهي صالحة للاستخدام كأدوات المطبخ ، مثل الزجاج ، والبلاستيك ، وأدوات المائدة ، إلخ. على الرغم من أن اللمسة النهائية ليست ناعمة مثل ABS ، إلا أنها تتمتع بلمعان فائق.
• الوركالبوليسترين عالي التأثير مشابه جدًا لـ ABS ، على الرغم من أنه ليس شائعًا مثل السابق.
• حيوان اليف: البولي إيثيلين تيريفثاليت شائع في زجاجات المياه المعدنية أو المشروبات الغازية ، وكذلك في عبوات الأطعمة الأخرى. إنه شفاف ومقاوم للتأثيرات بشكل جيد للغاية.
• لايوود-d3: يمكنه تغيير اللون (فاتح / داكن) حسب درجة الحرارة ، مما يمنحه العديد من الأدوات للاستخدام في بعض التطبيقات التي تتضمن التحكم في درجة الحرارة. تشبه خصائصه PLA ، فهو صلب ، وملمسه مشابه للخشب ، مع عروق.
• نينجافلكس: مادة اللدائن الحرارية (TPE) هي مادة جديدة ثورية للغاية ، مع مرونة كبيرة. إذا كنت تتطلع إلى جعل القطع تنثني ، فهذا ما تبحث عنه.
• نايلون: هي مادة شائعة جدًا (غير بوليمرية) ، وهي نوع من الألياف للأقمشة المستخدمة في الملابس والأسلاك والعديد من الأشياء الأخرى. ليس من السهل التحكم فيه ، وبالتالي فإن تفاصيل القطع لن تكون جيدة جدًا ، كما أنها تلتقط الرطوبة. لصالحها لديها مقاومة كبيرة لدرجة الحرارة والإجهاد.

أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد

بالإضافة إلى المواد ، فإنها مهمة أيضًا أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد. تمامًا مثلما تختار طابعة ورقية ، تعتقد أنك تريد طابعة نافثة للحبر ، أو ليزر ، أو LED ، وما إلى ذلك ، عندما تختار طابعة ثلاثية الأبعاد ، يجب عليك أيضًا الانتباه إلى التقنية التي تستخدمها ، لأنها ستعتمد عليها. الأداء والنتائج:

• FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) أو FFF (تصنيع الفتيل المنصهر): هو نوع من نمذجة الترسيب المنصهر للبوليمر. يتم تسخين الشعيرة وصهرها من أجل البثق. سيتحرك الرأس مع إحداثيات X و Y وفقًا للمعلومات الموجودة في ملف الطباعة لإعادة إنشاء الكائن. النظام الأساسي الذي تم بناؤه عليه يكون متحركًا أيضًا في هذه الحالة ، وسوف يتحرك في اتجاه Z لإنشاء طبقة تلو الأخرى. تتمثل مزايا هذه التقنية في أنها فعالة وسريعة ، على الرغم من أنها غير مناسبة للموديلات ذات الأجزاء البارزة كثيرًا ، لأنها تتم من الأسفل إلى الأعلى.
• جيش تحرير السودان (الليثوغرافيا المجسمة): الطباعة الحجرية الحجرية هي نظام قديم إلى حد ما يتم فيه استخدام راتينج سائل حساس للضوء يتم تقويته بواسطة الليزر. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء الطبقات حتى يتم الحصول على القطعة النهائية. لها نفس قيود FDM ، لكنها تحقق كائنات بأسطح دقيقة للغاية والعديد من التفاصيل.
• DLP (معالجة الضوء الرقمي)- تعد معالجة الضوء الرقمي واحدة من أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد المشابهة لـ SLA ، ولكنها تستخدم بوليمرات ضوئية سائلة صلبة بالضوء. والنتيجة هي كائنات بدقة جيدة جدًا وقوية جدًا.
• SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر): تلبيد الليزر الانتقائي مشابه لـ DLP و SLA ، لكن بدلاً من السوائل يستخدمون مسحوقًا. يتم استخدامه للطابعات مع النايلون والألمنيوم ومواد أخرى من هذا النوع. سوف يلتصق الليزر بجزيئات الغبار لتشكيل الأشياء. يمكنك إنشاء أجزاء يصعب إنشاؤها باستخدام القوالب أو البثق.
• SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر): إنها تقنية متقدمة جدًا ومكلفة ، على غرار SLS. يتم استخدام الصهر الانتقائي بالليزر ، ويستخدم بشكل أساسي في الصناعة لصهر مساحيق المعادن وإنشاء الأجزاء.
• EBM (ذوبان شعاع الإلكترون): هذه التكنولوجيا أيضًا متطورة جدًا ومكلفة وموجهة نحو القطاع الصناعي. يستخدم اندماج المواد باستخدام شعاع إلكتروني. يمكنها حتى إذابة المساحيق المعدنية وتصل إلى درجة حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية. يمكن إنشاء نماذج كاملة ومتقدمة للغاية.
• لوم (تصنيع الكائن الرقائقي): هو أحد أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم في تصنيع الصفائح. تستخدم صفائح من الورق أو القماش أو المعدن أو البلاستيك لتشكيل الهياكل. يتم ربط هذه الطبقات بواسطة مادة لاصقة ويتم قطعها بالليزر. إنه للاستخدام الصناعي.
• بي جيه (بيندر النفث): يستخدم حقن الموثق أيضًا صناعيًا. استخدم البودرة ، مثل بعض التقنيات الأخرى. عادة ما يكون الغبار عبارة عن جص أو أسمنت أو مواد تراص أخرى تنضم إلى طبقات. يمكن أيضًا استخدام المعدن أو الرمل أو البلاستيك.
• MJ (نفث المواد): حقن المواد هو أحد تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في صناعة المجوهرات. لقد تم استخدامه لسنوات ، ويحقق جودة عالية. يتم بناء طبقات متعددة فوق بعضها البعض لإنشاء قطعة صلبة. يقوم الرأس بحقن مئات القطرات الصغيرة من فوتوبوليمير ثم يعالجها (يصلبها) بالأشعة فوق البنفسجية.
•  MSLA (جيش تحرير السودان المقنع): هو نوع من SLA المقنع ، أي أنه يستخدم مصفوفة LED كمصدر للضوء ، ينبعث منها ضوء فوق بنفسجي من خلال شاشة LCD تعرض ورقة طبقة واحدة كقناع ، ومن هنا جاء الاسم. يمكنك تحقيق أوقات طباعة عالية جدًا حيث يتم تعريض كل طبقة بالكامل مرة واحدة بواسطة شاشة LCD ، بدلاً من تتبع المناطق بطرف الليزر.
• DMLS (تلبيد المعادن بالليزر المباشر)- يولد الأجسام بطريقة مشابهة لـ SLS ، لكن الاختلاف هو أن المسحوق لا يذوب ، بل يتم تسخينه بالليزر إلى النقطة التي يمكن أن يندمج فيها على المستوى الجزيئي. بسبب الضغوط ، تكون القطع عادة هشة إلى حد ما ، على الرغم من أنها يمكن أن تخضع لعملية حرارية لاحقة لجعلها أكثر مقاومة.
• DOD (إسقاط عند الطلب)تعد الطباعة حسب الطلب نوعًا آخر من الطباعة ثلاثية الأبعاد. إنها تستخدم نفاثتين للحبر ، واحدة ترسب مواد البناء والأخرى المواد القابلة للذوبان للدعامات. تقوم أيضًا بإنشاء طبقة تلو الأخرى مثل التقنيات الأخرى ، ولكنها أيضًا تستخدم أداة قطع الذباب التي تصقل مساحة البناء لإنشاء كل طبقة. وبالتالي يتم تحقيق سطح مستوٍ تمامًا. يتم استخدامها في الصناعة لمزيد من الدقة أو لصنع القوالب.

ليست جميعها للاستخدام المنزلي ، فبعضها مخصص للاستخدام التجاري أو الصناعي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك طرق أخرى جديدة آخذة في الظهور ، على الرغم من أنها ليست شائعة.

ميزة الطابعة

تحتوي الطابعات ثلاثية الأبعاد ، بغض النظر عن أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد ، على عدد من الخصائص التقنية التي ستحدد الأداء. أهم ما يجب أن تعرفه هو:

• سرعة الطباعة: يمثل السرعة التي ستنتهي بها الطابعة من طباعة الجزء. يقاس بالمليمترات في الثانية. ويمكن أن تكون 40 مم / ثانية ، 150 مم / ثانية ، إلخ. كلما زاد ارتفاعه ، قل الوقت المستغرق للانتهاء. ضع في اعتبارك أن بعض القطع ، إذا كانت كبيرة ومعقدة ، يمكن أن تدوم لساعات ...
• حاقن: إنها القطعة الأساسية ، حيث ستكون مسؤولة عن إيداع المواد لتشكيل المادة ، على الرغم من أن جميع أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تحتاج إلى واحدة ، لأن بعضها يعمل بالسائل والضوء. لكن معظم الأجهزة المنزلية تمتلكها ، وتتكون من الأجزاء التالية:
  • نقطة مهمة: هو الجزء الأكثر أهمية. إنها مسؤولة عن إذابة الفتيل حسب درجة الحرارة. ستعتمد درجة الحرارة التي يتم الوصول إليها على أنواع المواد المقبولة. من المهم اختيار الأنظمة ذات المبرد النشط.
  • فوهة: هو فتحة الرأس ، أي حيث يخرج الخيط المنصهر. يوجد منها كبيرة ذات سرعة الالتصاقات وسرعات أفضل ، ولكن بدقة أقل (تفاصيل أقل). الصغيرة أبطأ ، لكنها أكثر دقة لإنشاء أشكال معقدة للغاية بتفاصيل رائعة.
  • الطارد: الجهاز الموجود على الجانب الآخر من الطرف الساخن. وهو المسؤول عن بثق المادة المنصهرة. يمكنك أن تجد عدة أنواع:
    • توجيه: لديهم سيطرة أفضل وسهولة في العمل. سميت بهذا الاسم لأنها تتغذى مباشرة من طرف ساخن.
    • بودين: في هذه الحالة ، سوف ينتقل الفتيل المنصهر مسافة معينة بين الطرف الساخن والطارد. هذا يخفف آلية الحاقن ويقلل الاهتزازات ويسمح لها بالتحرك بشكل أسرع.
• سرير دافئ: لا يوجد في جميع الطابعات ، ولكنه الدعامة أو القاعدة التي تتم طباعة الجزء عليها. يمكن تسخين هذا الجزء للتأكد من أن الجزء لا يفقد درجة حرارته أثناء عملية الطباعة ، مما يحقق نتائج أفضل. يعد هذا ضروريًا لمواد مثل النايلون أو HIPS أو ABS. خلاف ذلك ، لن تلتصق كل طبقة جيدًا بالطبقة التالية. لا تحتاج طابعات PET و PLA و PTU وما إلى ذلك إلى سرير ساخن وتستخدم قاعدة باردة.
• Ventilador- بسبب درجات الحرارة المرتفعة ، غالبًا ما تحتوي الطابعات على مراوح للحفاظ على برودة النظام. هذا مهم للحفاظ على موثوقية الطابعة.
• المحكمة الخاصة بلبنان: كما ترى في موضوع برنامج الطباعة، وافقت معظم الطابعات على تنسيق STL القياسي. تأكد من أن طابعتك تقبل تنسيقات الملفات هذه.
• دعمعلى الرغم من أن الطابعات الأكثر شيوعًا متوافقة مع أنظمة التشغيل Windows و macOS و GNU / Linux ، يجب أن تولي اهتمامًا خاصًا لما إذا كانت هناك برامج تشغيل لنظامك.
• إضافاتتتضمن بعض الطابعات أيضًا بعض الميزات الأخرى التي قد تكون مثيرة للاهتمام ، مثل شاشات LCD التي تحتوي على معلومات حول العملية ، واتصال WiFi لتوصيلها في شبكة ، والكاميرات المدمجة لتتمكن من تصوير عملية الطباعة ، وما إلى ذلك.
• تجميعها مقابل تفكيكهاتأتي العديد من الطابعات جاهزة للفك والاستخدام (لمن يفتقرون إلى الخبرة) ، ولكن إذا كنت تحب DIY ، فيمكنك العثور على بعض التصميمات الأرخص التي يمكنك تجميعها قطعة قطعة باستخدام مجموعات.