إذا كانت الطابعات ثلاثية الأبعاد السابقة (أدوات الماكينة ذات التحكم المبرمج التي تنشئ أجزاء بطريقة إضافية) ، فقد تم استخدام طرز حجم الطباعة فقط في ظل ظروف الإنتاج ، اليوم يمكن لأي شخص عملياً شراء جهاز للاستخدام الشخصي. بمساعدتهم ، يمكنك إنشاء أي شيء تقريبًا: من الحلي الصغيرة إلى الأسلحة وحتى المباني.
تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد
تم تطوير تقنية الطباعة المضافة في الثمانينات من القرن الماضي. انتشرت الطابعات ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في بداية القرن الحادي والعشرين.
يمكن تقسيم مبدأ تشغيل الآلات لطباعة الأجزاء الحجمية إلى 3 مراحل:
- إنشاء نموذج في البرنامج ؛
- معالجة النموذج بواسطة البرنامج ؛
- تشكيل (الطباعة) للكائن عن طريق طبقات المواد.
هناك العديد من تقنيات الطباعة المضافة ، من بينها:
- طريقة لحام طبقة تلو الأخرى (FDM). يتم إنشاء النماذج من خلال وضع في ترتيب معين خيط ذاب من الشمع أو المعدن أو البلاستيك.
- التصوير المجسم (SLA). أساس الكائن هو البوليمر السائل ، الذي يصلب تحت تأثير إشعاع الليزر.
- الانصهار الليزر الانتقائي (SLM). التكنولوجيا التي يتم من خلالها إنشاء الأجزاء المعدنية للمكونات والتجمعات من الرقائق المعدنية بواسطة النماذج الرياضية.
- الطباعة الرقمية LED (DLP). تتضمن هذه التقنية استخدام البلاستيك السائل ، الذي يصلب تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية.
مساعدة! واحدة من أحدث التطورات في العلماء هي الطباعة الحيوية ، التي تنطوي على تقنية الطباعة إنشاء الأعضاء والأنسجة. يتم إنشاء الكائنات عن طريق ربط قطرات تحتوي على خلايا حية ، والتي يجب أن تبدأ بعد ذلك في الانقسام والنمو والتعديل.
ما يطبع طابعة 3D
اعتمادًا على التطبيق والغرض ، يمكن استخدام أجهزة إنشاء نماذج حجمية بمواد مختلفة.
البلاستيك اي بي سي
الاسم العلمي للبلاستيك هو أكريلونيتريل بوتادين ستايرين. إنها واحدة من أفضل المواد الاستهلاكية للنمذجة الحجمي ، حيث تتمتع بالكثير من الصفات الإيجابية - مقاومة الصدمات ، ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل. بالإضافة إلى ذلك ، ABC- بلاستيك غير سامة وليس له رائحة. يمكنك شراء المواد في شكل لفائف مع خيوط رقيقة.
هام! من الممكن إنشاء نماذج كثيفة ذات لون واحد فقط من البلاستيك ABC. ستكون المنتجات متينة ولن تفقد مظهرها وصفاتها ، إذا كنت تبقيها بعيدة عن أشعة الشمس المباشرة.
أكريليك
على عكس البلاستيك ABC ، يمكن طباعة النماذج الشفافة بالاكريليك. تتجاوز درجة انصهارها 240 درجة مئوية ، والتي يجب أن تؤخذ في الاعتبار ، لأنها تبرد ، تصلب الأكريليك بسرعة كبيرة.
هام! فقاعات الهواء المتكونة من الأكريليك يمكن أن تدمر مظهر المنتج النهائي.
أسمنت
للطباعة على الآلات المضافة ، استخدم أنواعًا جديدة من الخرسانة ، والتي تتطابق تقريبًا مع مواد بناء الحجر. حتى الآن ، تم إنشاء عينات اختبار فقط. يمكن للأجهزة كبيرة الحجم في أقل من يوم طباعة منزل صغير.
ورقة
غالبًا ما تستخدم النماذج الورقية المطبوعة على الطابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء نماذج أولية لمشاريع الكمبيوتر. في حد ذاتها ، لا تختلف النماذج في القوة والمظهر الجذاب ، ولكن يتم إنشاؤها بسرعة قياسية. تقوم الأجهزة التي تستخدم الورق كمستهلك بإنشاء نماذج عن طريق لصق طبقة إلى أخرى.
هام! يعد الورق أحد أكثر المواد شيوعًا وبأسعار معقولة للنمذجة في المنزل.
هيدروجيل
يتم استخدام التوافق الحيوي الناعم مع مواد الأنسجة الحية في النمذجة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أجهزة نقل مختلفة يمكنها توصيل الأدوية إلى جسم الإنسان.
لذلك ابتكر علماء من الولايات المتحدة روبوتات لم يتجاوز ارتفاعها 1 سم ، وعلى سطحها وضعت خلايا من أنسجة القلب ، مما أدى إلى تحريكها عن طريق التعاقد. من المخطط أن تكون هذه الروبوتات في المستقبل قادرة على المشاركة في تشخيص وعلاج العديد من الأمراض متفاوتة الخطورة.
جبس
تستخدم مواد الجبس في الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع مثل الورق أو الأكريليك أو البلاستيك. لا تحتوي النماذج المصنوعة منها على متانة خاصة ، لكن التكلفة المتاحة تغطي هذا الظرف بالكامل. تستخدم منتجات الجبس لتصميم مشاريع العروض التقديمية.
ألياف الخشب
ألياف الخشب هي مادة مبتكرة. تنتمي فكرة الخلق إلى مخترع كاي الشهير. والألياف التي تتكون من المواد التركيبية والخشب الطبيعي يشبه polylactide في الخصائص. المنتجات المصنوعة منها تشبه الأشياء المصنوعة من خشب البلوط الطبيعي أو البتولا ، ولكن على عكسها ، فهي أقوى وأكثر متانة.
هام! اليوم ، يتم استخدام ألياف الخشب فقط في طابعات RepRap.
جليد
يمكن أيضًا إنشاء أشكال ثلجية جميلة للغاية على طابعات ثلاثية الأبعاد. منذ عام 2006 ، وبفضل تطور عالمين كنديين ، أصبح من الواضح أنه لا يمكن استخدام الأكريليك والورق فقط كمستهلكات للطباعة بالجملة. يتحول خليط من الماء وإيثر الميثيل عند درجة حرارة أقل من 22 درجة إلى كائنات صغيرة ، والتي ، بالطبع ، لا تتمتع بمتانة وقوة خاصتين.
مسحوق معدني
بفضل استخدام مسحوق المعادن ، أصبح من الممكن إنشاء منتجات عالية التحمل - قطع غيار وقطع غيار للمعدات والالكترونيات ، وحتى المجوهرات مطبوعة من معادن ثمينة خفيفة وسبائكها ، مثل النحاس والألومنيوم والذهب والفضة.
هام! المنتجات المصنوعة من هذا المسحوق لها موصلية حرارية عالية. لتحييده ، إضافة رقائق السيراميك.
نايلون
غالبًا ما يستخدم النايلون في النمذجة ثلاثية الأبعاد ، حيث أن الأجزاء التي تم إنشاؤها بمساعدتها ناعمة ومرنة.
هام! النايلون لديه العديد من العيوب ، بما في ذلك السمية.
Polycaprolactone
يعتبر Polycaprolactone واحدًا من أكثر المواد الاستهلاكية المرغوبة للنمذجة المضافة. يذوب جيدًا تحت تأثير درجات حرارة دون الصفر ، ويصلب بسرعة ، وقابل للتحلل البيولوجي وغير ضار تمامًا.
البولي (PC)
البولي هي مادة بلاستيكية يمكنها الاحتفاظ بخصائصها وخصائصها تحت تأثير درجات الحرارة المختلفة. تستخدم لإنشاء نماذج الثقيلة.
بوليلكتيد (PLA)
يتم التعرف على Polylactide باعتباره أكثر المواد أمانًا وصديقًا للبيئة. وهي مصنوعة من صومعة البنجر والذرة والكتلة الحيوية. من بين عيوب polylactide هي الهشاشة والقدرة على التحلل تحت تأثير الحرارة والضوء.
بولي بروبيلين (PP)
من المعترف به أن مادة البولي بروبيلين هي أسهل أنواع البلاستيك المعروفة في العالم. إنه يقاوم التآكل جيدًا ، لكنه يذوب بشكل أسوأ. يغير شكل البرد ، غير مستقر للأكسجين.
بولي فينيل سلفون (PPSU)
يتجاوز البوليفينيل سلفون ، الذي يشبه الزجاج العادي ، مادة البولي بروبيلين في القوة عدة مرات. لقد جاء إلى النماذج ثلاثية الأبعاد من صناعة الطائرات وتم الاعتراف به كأفضل المواد لإنشاء منتجات ذات مقاومة عالية للحرارة وصلابة.
البولي ايثيلين منخفض الضغط (HDPE)
يوجد البولي إيثيلين في الحياة اليومية في كل خطوة تقريبًا. إنها تصنع عبوات بلاستيكية للمشروبات ، وأغلفة وحاويات التعبئة والتغليف ، وأنابيب PVC ، إلخ. في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تعتبر رائدة ، حيث يمكن استخدامها في أي من التقنيات المعروفة.
شوكولاتة
ستصبح الطابعات ثلاثية الأبعاد ، "العمل على الشوكولاتة" ، سمة إلزامية لكل حلويات قريبًا. بمساعدتهم ، يمكنك إنشاء تماثيل من مادة حلوة من أي تعقيد. تتألف تكنولوجيا إنشائها في طبقات متتالية من طبقة شوكولاتة على أخرى ، والتي تصلب بسرعة في البرد.
مواد أخرى
يوجد في العالم مجموعة كبيرة من الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تستخدم أكثر المواد الاستهلاكية غير المتوقعة للعمل. وتشمل هذه الأجهزة التي تعمل على الجير والغذاء وحتى الكائنات الحية. ما إذا كانوا سيحصلون على شعبية واسعة وما إذا كانوا سيطلبون ذلك ، فإن الوقت سيخبرنا بذلك.
ترك تعليقك