(3D Printing Technology)تعرف ايه؟ عن الطباعة ثلاثية الأبعاد
الطباعة ثلاثية الأبعاد(3DP)هي تكنولوجية صناعية جديدة يمكن من خلالها تحويل أى نموذج او تصميم رقمى الى كائن(مجسم) ثلاثي الأبعاد عن طريق اضافة طبقات المادة الخام فوق بعضها البعض ولهذا السبب يطلق عليها(Additive Manufacturing.AM)تقنية التصنيع بالتجميع .
أحدث هذه التقنية ثورة صناعية هائلة فى جميع المجالات ، كما امتدت الى المجالات الطبية والتعليمية تأكيدا بأنها واحدة من أهم المجالات المستقبلية .
أنواع وتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد
عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد فى تطور مستمر من حيث انواع الطابعات والتقنيات المستخدمة لنتعرف على أشهرها
1- الطباعة الحجرية المجسمة ( SLA):
تقنية(SLA) من أقدم وأول تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تعتمد فكرة عمل هذه التنقية على البلمرة الضوئية لصنع مجسمات صلبة من السوائل ، يتم استخدام خزان مملوء بسائل ضوئي التبلمر قابل للمعالجة والتصلب وتوجيه راتينج فوتوبوليمر للضوء عليه ، وعادة ما يكون ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، بعد توجيه شعاع الليزر نحو الراتنج السائل يتم تشكيل طبقات المجسم طبقا للبيانات المقدمة للطابعة حتى يتم الانتهاء من طباعته .
2- النمذجة بالترسيب المنصهر (Fused Deposition Modeling. FDM):
يعتمد هذا النوع من الطابعات على صهر المادة الخام ورصها طبقات ،يتم سحب خيوط المادة الخام (filament)من البكرة الى فهوة الطارد(extruder)وبفعل الحرارة يحصل للخيوط ذوبان ثم بتم دفعها فى اتجاه XY وعمل طبقات فوق بعضها لبناء المجسم المراد طباعته .
3- معالجة الضوء الرقمي (Digital Light Processing.DLP) :
هذه التقنية تشبه الى حد كبير تقنية ال (SLA)، وتستخدم أيضًا بوليمرات ضوئية سائلة صلبة بالضوء ، فإن الاختلاف يكمن في مصدر الضوء ، وهو في هذه الحالة شاشة عرض رقمية ، مع التركيز على النقاط التي يحتاج فيها الراتنج إلى التصلب ، مما يسرع عملية الطباعة مقارنة بـ SLA.
مراحل الطباعة
للحصول على مجسم ثلاثي الأبعاد تمر الطباعة ثلاثية الأبعاد بعدة مراحل :
- مرحلة التصميم
باستخدام أحد برامج الحاسوب ثلاثية الأبعاد مثل (Autocad , Solidworks , Blender)نقوم بانشاء نموذج رقمى لتصميم المجسم المراد طباعته .
يوجد طريقة اخرى للحصول على نموذج رقمى للطباعة باستخدام الهندسة العكسية من خلال تقنية المسح ثلاثي الأبعاد (3D Scanning).
كورس برنامج كيورا للتصميم مجانا على قناتنا .
- اعداد ملف الطباعة
بعد الحصول على ملف نموذج رقمى (STL),نقوم بتحويله الى صيغه ملف يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد قراءته وتنفيذه
وللقيام بذلك نلجأ الى برامج مثل (Slicer) لنحصل على ملف نهائي (Gcode)جاهز للطباعة .
- اعدادات الطابعة والبدء
نقوم باختيار نوع مادة الطباعة وضبط الاعدادت المناسبة مثل : اختيار سرعة الطباعة ودرجة الحرارة و تحديد سمك الطبقة ومسافة السحب وغيرها من الاعدادت، بعد البدء بالطباعة نقوم بمراقبة عملية الطباعة للتأكد من عدم وجود أى أخطاء أو مشاكل فى عميلة الطباعة .
- ازالة المجسم والمعالجة
بعد اكتمال عملية الطباعة نقوم بإزالة المجسم بحذر مع عدم لمس الأجزاء الساخنة ,
نستخدم كحول الأيزوبروبيل لإزالة الزوائد غير معالجة من المجسم المطبوع ونقوم بتنظيفه ، للتحضير لعملية الطلاء .
المميزات
- امكانية تنفيذ أى نموذج مهما كان بالغ التعقيد بأقل تكاليف وأفضل دقة.
- يمكن استخدام الطابعة الواحدة فى صناعة نماذج مختلفة التصميم , على عكس نظام التصنيع بالاسطمبات .
- سهولة التنوع فى استخدام مواد خام متعددة لنفس التصميم.
- التقليل من هدر المواد الخام عكس طرق التصنيع الاخرى.
- قوة الأجزاء المطبوعة وخفة وزنها.
الاستخدمات
تستخدم فى تصنيع النماذج الأولية للمنتجات
تستخدم فى تصنيع قطع غيار السيارات والطائرات
يمكن استخدامها فى تصنيع الأحذية والملابس والعديد من المنتجاتا
كما امتدت تطبيقاتها الى مجالات عدة ولم تقتصر على التصنيع فقط وهنا تكمن قوة هذه التكنولوجيا الحديثة فى التصنيع , فنجد المجال الطبى حيث تم استخدام هذه التكنولوجيا فى تصنيع الأعضاء والأطراف الصناعية بالفعل
أما فى المجالات الفنية استخدمت لتصنيع الالات الموسيقية والمشغولات الفنية والمجوهرات .