التجارة و الصناعةالنشر و الطباعة

أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد

أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد

تعتبر التصوير ثلاثي الأبعاد عملية يتم من خلالها إنتاج مجسمات ثلاثية الأبعاد باستخدام ملفات رقمية، ويتكون المجسم من طبقات متعددة تتم صناعتها باستخدام مواد مختلفة، وفي بداية مقالنا سنتعرف على أنواع التصوير ثلاثي الأبعاد، ثم سنقوم بتعريفه وذكر فوائده وسلبياته على التوالي.

الطباعة بالترسيب المنصهر FDM

وهي التي تتم عن طريق ما يلي:

  • أولاً: تم جلب كرة تحتوي على مجموعة من الخيوط المصنوعة من البلاستيك.
  • ثم يتم وضعها في فتحة الطابعة لتغذيتها.
  • ثم ترفع درجة حرارة الفوهة وتسخنها إلى الحد المطلوب.
  • المحرك يفرز مادة من الفوهة وهذه المادة تتحكم في تشغيل أو إيقاف تدفق السائل حتى يذوب الخيوط.
  • يتم وضع هذا المادة على لوحة التصميم حتى تتصلب وتبرد.
  • بعد تشكل الطبقة الأولى، تبدأ الطابعة في إنشاء طبقة جديدة وتستمر هكذا حتى الانتهاء من طباعة الشكل المراد.

الطباعة بتقنية ستيريوليثغرافي SLA

تعد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد واحدة من أقدم التقنيات المستخدمة في الطباعة

  • يتم استخدام مرآة تسمى الغلفانوميتر، والتي تتألف من محورين (محور X ومحور Y)، ثم يتم تعريض سائل يسمى الراتنج لأشعة الليزر.
  • تتم عملية انعكاس أشعة الليزر على السائل من خلال هذا المرآة، وذلك يتوقف على الجهاز المستخدم، حيث يتكون السائل ويتم طباعة طبقات متتالية حتى يتم استكمال المجسم.
  • يتضمن هذا النوع من تقنيات الطباعة بعض العيوب، والأكثر بروزا منها هو أنه بطيء في تتبع المقطع العرضي للشريحة.
  • يشيع استخدام هذه التقنية في: طب الأسنان التجميلي، وصناعة المجوهرات.

الطباعة بالمعالجة الرقمية للضوء DLP

هي تقنية طباعة تشابه في عملها تقنية (SLA)، ولكن الاختلاف بين التقنيتين هو أن الطباعة بالمعالجة الرقمية يتم فيها استخدام جهاز عرض ضوئي رقمي تقليدي مثل المصابيح، وتستخدم شبكة من المرايا الصغيرة أو لوحة مصنوعة من سائل الكريستال.

  • تتميز تقنيات الطباعة هذه بأنها قادرة على تشكيل تصميم مكون من أجزاء دقيقة ومميزة، وتكلفتها ليست مرتفعة، بالإضافة إلى قلة النفايات التي تنتج أثناء الطباعة.
  • يعتمد هذا النوع على توجيه الضوء بالكامل نحو المجسم، حيث لا يتم بناء المجسم من طبقات متعددة مثل تقنية SLA، بل يتم ذلك عن طريق تحريك المرآة لتسليط الضوء على كافة زوايا المجسم، وبذلك يتم إنتاج المجسم بالكامل وبالشكل المطلوب.
  • يستخدم هذا النوع من الطباعة في صناعة كل من: (الألعاب، المجوهرات، قوالب الأسنان، التماثيل).

الطباعة بالتصليد الانتقائي بالليزر SLS

يعتمد هذا النوع من الطباعة على استخدام المسحوق بدلا من السائل، ويتميز أيضا بتكلفة منخفضة واستخدام متعدد، ويتم تنفيذ هذه التقنية على النحو التالي:

  • يتم وضع مسحوق البوليمرات تحت درجة حرارة أقل بقليل من درجة الانصهار لتسخينها، وذلك لتتحد مكونات جزيئات المسحوق مع بعضها البعض لتشكيل المجسم.
  • يقوم الليزر بالمسح الضوئي للجسم الثلاثي الأبعاد، مما يؤدي إلى تشكيل طبقات صلبة إضافية، وهكذا حتى يتم تشكيل الشكل النهائي للجسم.
  • ومع ذلك، من أكثر عيوب هذه التقنية أنها تستغرق وقتا طويلا للتبريد، وذلك بسبب درجة الحرارة العالية التي تعتمد عليها في عملها.

ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد

تعرف الطابعة ثلاثية الأبعاد بالإنجليزية باسم (3D Printer)، وتطلق عليها أيضا تقنية التصنيع الإضافي، حيث يتم صنع الجسم المطلوب من خلال إضافة طبقات متعددة تشكله. يتم إضافة مواد خاصة في هذه الطبقات، والتي تتوافق مع المقاطع العرضية للنموذج ثلاثي الأبعاد. ومن أبرز المواد المستخدمة في هذه التقنية هي البلاستيك والسبائك المعدنية.

يتم تعريفها أيضا على أنها عملية تتم عن طريق ترسيب مجموعة من المواد أو ربطها باستخدام الكمبيوتر لتكوين جسم ثلاثي الأبعاد.

فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد

هناك العديد من الفوائد لاستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتشمل ما يلي:

  • غير مكلفة: ساهمت التصنيع ثلاثي الأبعاد في تقليل تكلفة إنتاج المصانع للآلات التي كانت تحتاج إلى الكثير من الأموال للصيانة والتجديد، وساعدت أيضا في انخفاض تكلفة العمالة.
  • تقليل استهلاك المواد: تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتقليل استهلاك المواد في الصناعة وصنع العديد من النماذج مثل السيارات، وساعدت أيضا في تقليل النفايات الصناعية وتوفير الجهد والوقت.
  • تحسين جودة الحياة: هناك بعض الأشخاص الذين فقدوا أحد أطرافهم، وساعدت هذه التقنية في صنع الأطراف الصناعية بشكل أكثر فعالية، ويمكنك أيضا أن تقوم بجميع المهام بكفاءة أكبر.
  • خفة الوزن: تنتج أجهزتها خفيفة الوزن مثل طائرات الشحن، مع الحفاظ على الجودة والسلامة.
  • السرعة: حيث تتمتع بسرعة عالية في التصميم والتصنيع.
  • المرونة: تتمكن من صنع أي تصميم بكل فعالية وسهولة.
  • التصنيع على الطلب: تستطيع صنع أي تصميم مطلوب في جميع المجالات المختلفة.

سلبيات الطباعة ثلاثية الأبعاد

على الرغم من فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد، إلا أن هناك بعض السلبيات التي تنتج عن استخدامها المتكرر، وتشمل ما يلي:

  • لا يمكن استخدام أي مواد أخرى في الطباعة إلا البلاستيك والمعادن.
  • تحتاج هذه التقنية إلى غرف طباعة صغيرة الحجم، وبالتالي لا يمكن طباعة أجسام كبيرة ويجب إنتاج أجزائها على حدة، ثم ربطها لتشكيل الشكل النهائي للمجسم. ونتيجة لذلك، سترتفع التكلفة والوقت.
  • الأجسام الكبيرة بحاجة إلى ما يسمى بالمعالجة اللاحقة، حيث يحتاج المجسم بعد الطباعة إلى تنظيف وإزالة مواد الدعم من الهيكل، وكذلك تنعيم السطح للحصول على الشكل المطلوب.
  • قد تسبب هذه العملية انبعاثات سامة وجسيمات صغيرة في الحجم تسبب ضررا للمواد العضوية.
  • يتم استخدام بعض المعدات المخصصة للطباعة، والتي قد تكون صعبة في الاستخدام والتعامل معها.
  • قد تختلف بعض الطابعات في صناعتها الهندسية، وبالتالي ستنتج المجسمات غير متشابهة مع المجسم الأصلي.
  • استبدال بعض الموظفين لاستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في المصانع سيؤدي إلى انتشار البطالة.
  • أصبحت سهلة للغاية استخدام العديد من الأشخاص لطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث يستطيعون إنتاج الكثير من المنتجات المزيفة والمقلدة للمنتجات الخاصة بأشخاص آخرين، مما يؤدي إلى حدوث مشاكل في حقوق الملكية.

أسئلة شائعة

من آثار استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد على البيئة؟

أكدت العديد من الأبحاث والدراسات الحديثة أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لها تأثير على التكاليف المنخفضة المتعلقة بالتصنيع، حيث تؤدي إلى زيادة منتجي البلاستيك، وهذا الأمر أحد المسببات التي تزيد من تلوث كوكب الأرض خاصة في الوقت الحالي.

ما هي الصورة ثلاثية الأبعاد؟

هي عملية تصوير لإحدى المجسمات الأصلية وإنتاج صورة مجسمة لها، وهي تشبه أيضا عمل العينين.

متى بدأت الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

ظهرت في عام 1976م بداية صناعة الطابعة النافثة للحبر.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى