خُطى - متنفسك المعرفي، موقع عربي لتبادل المعرفة.

  1. الصفحة الرئيسية
  2. الأجهزة والإلكترونيات
  3. تعرف على أهم 3 تقنيات في الطباعة ثلاثية اﻷبعاد

تعرف على أهم 3 تقنيات في الطباعة ثلاثية اﻷبعاد

حررت من قبل: شحرور | تعديل الخطوات

بقسم: الأجهزة والإلكترونيات

بعد أن كانت حلما يراود الكثيرين ، الطابعات ثلاثية اﻷبعاد أصبحت في متناول اﻷيدي ، وأخذت تقنياتها المختلفة تتسابق يوما بعد يوم ﻹثبات قدرتها على طباعة أي شيء بداية من ألعاب اﻷطفال وانتهاء باﻷنسجة الحيوية .

ما هي الطباعة ثلاثية اﻷبعاد ، ولماذا تتخذ موقعا بالغ اﻷهمية في عالم التصنيع اليوم ؟
لنقل أنك تريد طباعة خطاب أو مقالة ، وسواء كان ما ستطبعه كلمات وجملا مفيدة أو كان صورة فإن الطريقة واحدة ، تستلم الطابعة أمرا بالطباعة يتضمن اﻷماكن التي سيتم صبغها واﻷماكن التي ستترك فارغة في الورقة ، تقوم الطابعة بتمرير الورقة من تحت خرطوشة الطباعة والتي تتحرك يمنة ويسرة لتضع الحبر في المكان المناسب ، إذن لدينا هنا حركة على محورين ، ورقة الطباعة تتحرك للداخل والخارج على محور س/ الطول بينما تتحرك خرطوشة الطباعة يمنة ويسرة على محور ص / العرض ، هذا كل ما نحتاجة للطباعة على سطح ما ، لكن ماذا إذا أردنا أن نطبع مجسما بارزا ، سنحتاج هنا لزيادة محور ثالث وهو ع / الارتفاع ، سنطبع سيارة مرسيدس مثلا ، هناك طريقتان لعمل ذلك : -
الطريقة اﻷولى: أن نحضر مكعبا مثلا ونبدأ بنحته حتى نستخرج منه هذه السيارة ، وهذا ما تفعله ماكينات الحفر CNC ولها أنواع ووظائف متعددة .
ماكينات CNC : هي ماكينات قابلة للبرمجة تعتمد على رأس دوار للحفر تتحرك هذه الرأس على عدة محاور مما يمكنها من الوصول ﻷي نقطة على المنصة وصنع أشكال دقيقة ومميزة من التجاويف والنقوش ، تستخدم بكثرة في التطبيقات الصناعية
شاهد صورة : http://www.joescnc.com/nestedparts-2.jpg

-الطريقة الثانية: أن نبدأ ببناء هذه السيارة شريحة فوق شريحة مع مراعاة اﻷبعاد حتى تظهر السيارة بشكل كامل . وهذا ما تفعله الطابعات الثلاثية اﻷبعاد ، إنها ببساطة تقوم ببناء المجسم من الصفر وعبر شرائح دقيقة تصل دقتها إلى 10 ميكرون (الميكرون جزء من مليون من المتر ) ، ترص الطابعة الشرائح واحدة فوق اﻷخرى حتى يظهر المجسم أخيرا . الميزة اﻷساسية التي توفرها هذه الطريقة أنها تمكنك من التحكم بالتفاصيل الداخلية بكل دقة .
1

الطباعة بالبثق(الدفع)

تعد أول تقنية سمحت بالطباعة ثلاثية اﻷبعاد واستخدمت لأول مرة في 1980 ، ، ماكينات الطباعة من هذا النوع تشبه إلى حد كبير ماكينات الحفر CNC ، ولكن بدلا من أن يقوم الرأس المتحرك بصنع النقوشات والتجاويف فإن ماكينات الطباعة تحوي إبرة مجوفة تقوم بدفع خيط رفيع من مادة سائلة ، ترتكز هذه التقنية على توفير مادة سائلة وتتجمد بسرعة ، وهذا يعني إما أن تكون المادة سائلة أصلا في درجة حرارة الغرفة (25 مئوية ) ويتم تجميد المادة مباشرة بعد الطباعة ، أو أن تكون المادة صلبة في درجة حرارة الغرفة (25 مئوية ) ، ويتم صهرها ثم تدفع في اﻹبرة لتنزل منصهرة ثم تعود للتجمد مرة أخرى .
مثال : لطباعة الكوكيز يتم تسخين الصاج الذي يتم الطباعة عليه حتى يتم خبز العجين بمجرد نزوله من اﻹبرة
مثال آخر : لطباعة المجسمات البلاستيكية يتم تسخين اﻹبرة إلى درجة انصهار البلاستيك ، بعد ذلك يتم دفع خيط رفيع من البلاستيك داخل تجويف الإبرة فتقوم اﻹبرة بصهر هذا الخيط والذي يتجمد بمجرد نزوله على منصة الطباعة .
يشترط للمواد التي يمكن طباعتها بهذه التقنية أن تكون :
- على شكل سائل أو معجون أو ذات درجة انصهار منخفضة
- سريعة التجمد
المواد التي يمكن طباعتها بالبثق :
- أنواع مختلفة من البلاستيك ( بوليمرات )
-اﻷطعمة السائلة ( الشوكلاتة والكريمة والعجين )
-معاجين المعادن ( معادن مثل البرونز والفضة يتم خلطها مع مذيب يمنع تجمدها ، بعد تشكيل المعجون على الشكل المرغوب يتم تسخين المجسم لحرارة تجعل المذيب يتبخر فيتصلب المعدن )
-معجون البناء ( مادة اخترعت حديثا مكونة من الأسمنت وبعض مخلفات البناء ، تم استخدامها مؤخرا لطباعة 10 منازل في يوم واحد بالصين )
شاهد من هنا : https://www.youtube.com/watch?v=SObzNdyRTBs
يعتبر البلاستيك ABS أحد أكثر المواد وأشهرها استخداما في هذه الطريقة نظرا لرخص سعره وتنوع ألوانه .
العيوب والمزايا
أحد أبرز العيوب في هذه التقنية هي حاجة الجسم الذي تتم طباعته إلى التدعيم خاصة الحواف واﻷجزاء المعلقة ، وذلك ﻷن المادة حي
2

الطباعة بالليزر

تعد هذه التقنية أحد الثورات في تاريخ الصناعة ككل ، وذلك ﻷنها مكّنت من تطويع المعادن والسيراميك وكثير من المواد وجعلتها قابلة للطباعة

كيف تعمل هذه التقنية : أولا يتم تجهيز مادة الطباعة سواء كانت من معدن أو سيراميك على شكل بودرة (مسحوق) ، تحتوي الطابعة التي تعمل بهذه التقنية على مستودعين متجاورين للمسحوق ، عند بداية الطباعة يكون أحد المستودعين فارغا بينما اﻵخر مليء بالمسحوق ، أثناء الطباعة يتم نقل بعض المسحوق من المستودع اﻷول للمستودع الثاني وتقوم ذراع تشبه المسطرة بتوزيع المسحوق بالتساوي على أرضية المستودع الثاني لتشكل طبقة رقيقة ، ثم تسلط أشعة الليزر على اﻷماكن المطلوبة إلى ما دون درجة الانصهار بقليل ، ثم يتم فرش طبقة أخرى من المسحوق ويتم تسليط الليزر عليها مرة أخرى فتلتصق الطبقة القديمة بالجديدة ، وهكذا طبقة تلو الطبقة يتم بناء الجسم بشكل كامل ، عند انتهاء الطباعة نقوم بفتح المستودع الثاني الذي تمت فيه الطباعة ويكون المسحوق قد ملأه فيتم إزالة المسحوق غير المستخدم ثم يتم تنظيف تجاويف المجسم من المسحوق كذلك .


الميزات والعيوب :
ليست هناك مشكلة في التدعيم ، فليس كل المسحوق يتم صهره في الطباعة وlمع ذلك يظل هذا المسحوق داعما للجسم حتى تنتهي الطباعة .
أحد المشاكل الرئيسية في هذه الطريقة هي تكلفة تحويل المادة لمسحوق ، وسواء تم استخدام الطرق الفيزيائية أو الكيمائية للوصول لهذا المسحوق فإن التكلفة النهائية تظل مرتفعة وبالذات للمعادن
3

الطباعة بالأشعة فوق البنفسجية

المواد التي يمكن طباعتها بهذه التقنية
العيوب والمزايا