6 أنواع من الطباعة ثلاثية الأبعاد لم تكن تعرف أنها موجودة

---

تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد في جميع الصناعات تقريبًا ، بما في ذلك السيارات والبناء وطب الأسنان والمجوهرات. ومع ذلك ، يمكن أن تتأثر جودة المطبوعات ثلاثية الأبعاد بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدمها.

هناك العديد من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يمكنك استخدامها لإنشاء كائنات مطبوعة ثلاثية الأبعاد. ومن الأنواع الشائعة الطباعة الحجرية ، والتلبيد الانتقائي بالليزر ، ونمذجة الترسيب المنصهر.

تتناول هذه المقالة أنواع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

1. الطباعة الحجرية المجسمة (SLA)

تعد الطباعة الحجرية المجسمة أو SLA واحدة من أقدم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ولا تزال مستخدمة حتى اليوم. تستخدم هذه التقنية عملية البلمرة الضوئية لضخ الماء لصنع كائنات ثلاثية الأبعاد.

في SLA ، يتم صنع الجسم عن طريق تعريض راتينج فوتوبوليمر للضوء ، وعادة ما يكون ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تتضمن العملية توجيه شعاع الليزر عبر خزان (وعاء) من البوليمر الضوئي السائل ، ومعالجته وتصلبه بشكل انتقائي ، وبناء طبقة واحدة في كل مرة.

عادةً ما تكون الأجزاء المطبوعة باستخدام هذه التقنية دقيقة الأبعاد مع تشطيبات سطحية ناعمة ، على الرغم من أنها تتضمن هياكل داعمة. يتم استخدام SLA في صناعات الطيران والسيارات والصناعات الطبية ، على سبيل المثال لا الحصر.

2. التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)

التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) هو نوع من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على عملية دمج طبقة المسحوق. هذه التقنية هي في الغالب صناعية وهي مثالية للهندسات المعقدة ، بما في ذلك السمات السلبية والداخلية والتخفيضات والجدران الرقيقة.

التلبيد هو عملية تكوين كتلة صلبة من المادة عن طريق تسخينها ، ولكن ليس إلى درجة الانصهار. مصدر الحرارة عبارة عن ليزر قوي يستخدم لتلبيد اللدائن الحرارية المسحوقة لتشكيل أجزاء وظيفية. مادة النايلون هي مادة شائعة الاستخدام في SLS.

يعتمد كل من SLS و SLA على عملية دمج طبقة المسحوق ولديهما طريقة تشغيل مماثلة. ولكن على عكس SLA ، لا يحتاج SLS إلى هياكل داعمة لأن قطعة العمل محاطة بمسحوق غير ملبس. أيضًا ، تكون أجزاء SLA أكثر صلابة بشكل عام من SLA ولها تشطيبات سطحية أكثر خشونة من الأخيرة.

3. نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)

يُشار إلى FDM أحيانًا باسم Fused Filament Fabrication (FFF) ، وهي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد شائعة تستخدم عملية بثق المواد. تعد هذه التقنية واحدة من أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة لإنتاج أجزاء ونماذج أولية من البلاستيك الحراري.

تصنع طابعة FDM الأشياء عن طريق وضع طبقات من اللدائن الحرارية المنصهرة عبر فوهة متحركة ومسخنة على منصة البناء ، حيث تبرد وتتصلب. على الرغم من أنها تعمل عادةً ، إلا أن الكائنات النهائية تميل إلى أن تكون ذات تشطيبات سطحية خشنة وتتطلب معالجة وتشطيب إضافي.

تعد FDM واحدة من أكثر التقنيات استخدامًا لطرازات طابعات سطح المكتب المنزلية. على سبيل المثال ، يمكنك استخدم طابعة FDM لطباعة المنمنمات المنضدية فى المنزل.

تعد FDM واحدة من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد القليلة التي تستخدم لدائن حرارية من فئة الإنتاج لطباعة الأجزاء التي لها خصائص حرارية وكيميائية وميكانيكية رائعة. تشمل خيوط اللدائن الحرارية المستخدمة البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) ، وحمض متعدد حمض اللاكتيك (PLA) ، وأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS). تشمل التطبيقات الشائعة لـ FDM مباني الطباعة ثلاثية الأبعاد وصنع الحلويات ثلاثية الأبعاد.

نفث الموثق المعدني (MBJ) هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم عملية نفث الموثق لتصنيع الأشياء المعدنية. تشكل النفث الموثق كائنات عن طريق ترسيب عامل ربط انتقائيًا فوق طبقة من مادة المسحوق.

في MBJ ، يتم ترسيب عامل الربط عن طريق رؤوس الطباعة على طبقة مسحوق معدنية ، مما يؤدي إلى إنتاج كائنات ذات أشكال هندسية معقدة. عامل الربط "يلصق" المسحوق المعدني معًا داخل الطبقات وفيما بينها.

لإنشاء كائن ، توضع الطبقات فوق بعضها البعض حتى يكتمل الكائن المطلوب. بمجرد اكتمال ذلك ، ستحتاج إلى تنفيذ تقنيات ما بعد المعالجة ، مثل التلبيد أو التسلل ، لإنتاج أجسام معدنية وظيفية.

يمكنك استخدام هذه التقنية مع مواد مختلفة (مركبات الرمل ، ومساحيق السيراميك ، والأكريليك) ، بشرط أن يتم ربطها بشكل فعال بالمواد اللاصقة. يسمح لك Binder jetting أيضًا بإضافة أصباغ ملونة إلى الموثق لإنتاج أجزاء طباعة بالألوان الكاملة.

النفث الموثق المعدني عملية سريعة. ومع ذلك ، فإنها تخلق أجزاء ذات سطح محبب لا تكون مناسبة دائمًا للأجزاء الهيكلية. لهذا السبب ، تعتبر التقنية مثالية للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد والإنتاج الدفعي المنخفض التكلفة للأجزاء المعدنية الوظيفية.

5. معالجة الضوء الرقمي (DLP)

المعالجة الضوئية الرقمية أو DLP هي تقنية بلمرة لضخ المياه. تعمل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع البوليمرات وهي تشبه إلى حد بعيد SLA. كلتا التقنيتين تشكلان أجزاء طبقة تلو الأخرى باستخدام الضوء لعلاج انتقائي للراتنج السائل في الحوض.

بمجرد طباعة الأجزاء ، ستحتاج إلى تنظيفها من الراتنج الزائد وتعريضها لمصدر ضوء لتحسين قوتها. مثل SLA ، يمكن استخدام DLP لإنشاء أجزاء بدقة أبعاد عالية المستوى.

تتميز التقنيتان أيضًا بمتطلبات مماثلة لهياكل الدعم والمعالجة اللاحقة. الفرق الرئيسي بينهما هو مصدر الضوء. يستخدم DLP المزيد من مصادر الإضاءة التقليدية ، مثل مصابيح القوس.

يمكن أن يعمل DLP أيضًا بكمية صغيرة من الراتينج لإنتاج أجزاء دقيقة ، مما يوفر تكاليف المواد والتشغيل. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، تفشل الطباعة ثلاثية الأبعاد. النبأ السار هو أنه يمكنك دائمًا إعادة تدوير المطبوعات ثلاثية الأبعاد الفاشلة.

يتشابه كل من DMLS و SLM مع SLS ، إلا أن هذه التقنيات تستخدم مسحوقًا معدنيًا بدلاً من البلاستيك لإنشاء أجزاء. تستخدم العملية الليزر لإذابة جزيئات المسحوق المعدني ، ودمجها طبقة تلو الأخرى. تشمل المواد النموذجية المستخدمة النحاس وسبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم.

على عكس SLS ، يحتاج كل من DMLS و SLM إلى هياكل دعم بسبب درجات الحرارة العالية المطلوبة أثناء العملية. يمكنك إزالة الهياكل الداعمة في مرحلة ما بعد المعالجة.

بالإضافة إلى ذلك ، تميل منتجات SLM و DMLS النهائية إلى أن تكون أقوى مع تشطيبات سطحية رائعة. يتمثل أحد الاختلافات الملحوظة في أن DMLS يسخن جزيئات المعدن فقط إلى نقطة الانصهار بينما يقوم SLM بإذابها تمامًا. الفرق الآخر هو أن DMLS يمكن أن تشكل أجزاء من السبائك المعدنية بينما تنتج SLM أجزاء عنصر واحد ، مثل التيتانيوم.

ما هي أفضل تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد لمشروعك؟

هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بما في ذلك المواد المطلوبة والخصائص المرئية أو الفيزيائية للكائن النهائي والوظائف.

كل تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد لها نقاط قوة وضعف تجعلها أكثر ملاءمة لمشاريع معينة.

أكثر تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعًا هي الطباعة الحجرية المجسمة (SLA) والتلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) ونمذجة الترسيب المنصهر (FDM). تتناول هذه المقالة الأنواع المختلفة لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المتوفرة لمساعدتك في اختيار التقنية التي تتوافق مع متطلباتك على أفضل وجه.

8 أخطاء في الطباعة ثلاثية الأبعاد يجب تجنبها للحصول على طباعة أفضل

اقرأ التالي

نبذة عن الكاتب