afaf mahmoud
08-18-2020, 23:40
نظرة عامه حول اختيار الطابعة ثلاثية الأبعاد المناسبة
شكل اختراع الطابعة ثلاثية الأبعاد على يد تشارلز هول عام 1984 ثورة في مجال الطباعة، وتعتمد هذه الطابعة في عملها عن طريق تصنيع القطع من خلال تقسيم التصميمات الثلاثية الأبعاد إلى طبقات صغيرة جدا بالاعتماد على برامج حاسوبية، ليأتي بعد ذلك دور الطابعات ثلاثية الأبعاد لإخراج الأشكال عن طريق طباعتها طبقة فوق طبقة حتى يتشكل الشكل النهائي.
ولتشكيل النموذج تقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد بنفث الحبر وبناء طبقة للنموذج ثلاثي الأبعاد في كل مرة من الأسفل للأعلى، وتشكل النموذج من خلال تكرار الطباعة في نفس المكان لمدة طويلة.
كيف تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد؟
تمر عملية الطباعة عبر الطابعة ثلاثية الأبعاد بثمانية مراحل هي:
• التصميم من خلال الحاسوب: في البداية يتم تصميم النموذج عبر الحاسوب من خلال برنامج CAD، والذي يوفر للمستخدم معلومات مهمة حول طبيعة المواد التي ستستخدم في الطباعة، وكيف سيكون سلوكها في ظروف معينة من المحاكاة الافتراضية.
• تحويل الصيغة من CAD إلى STL: حيث قامت الشركات الأنمطة ثلاثية الأبعاد بتطوير هذه الصيغة لكي يتم استخدامها في الستيريوليثوغرافي.
• الانتقال لآلة الطباعة الجمعية: في هذه المرحلة يتم نسخ ملف STL إلى جهاز الكمبيوتر الذي يتحكم بالطابعة ثلاثية الأبعاد، ليقوم المستخدم بتحديد طريقة طباعة الملف.
• إعداد آلة الطباعة: هنا يقوم المستخدم بإعداد الطابعة للطابعة من خلال تعبئة المواد البوليميرية والمواد المستخدمة في الطابعة.
• البناء: في هذه المرحلة تقوم الطابعة بعملية طباعة الملف بشكل أوتوماتيكي، والتي تستغرق ما بين عدة ساعات وعدة أيام بحسب حجم الملف.
• إزالة الجسم المطبوع من الطابعة: حيث يجب إخراجه بحذر مع مراعاة عدم لمسه للأسطح الساخنة، والمواد الكيميائية السامة.
• المعالجة بعد الطباعة: حيث يتم إزالة المسحوق المتبقي على الجسم، وغسل الجسم المطبوع من مواد التثبيت المجسم على المنصة.
• استخدام التطبيق: وهذه آخر الخطوات ويتم من خلالها الاستفادة من الجسم المطبوع في طباعة جديدة.
ما هي ميزات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
تتعدد ميزات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومن أهو وأبرز هذه الميزات:
• يتميز هذه التقنية من الطباعة ثلاثية الأبعاد بسهولة تعديل التصميم.
• تتيح الفرص للمستخدم لنسخ التصميمات عن طريق السكنر، ومن ثم تحويل البيانات لمنتج ثلاثي الأبعاد.
• تعطي المستخدم أجزاء كبيرة الحجم، أجزاء بارزة، وأجزاء متداخلة بزاوية أقل من 90 درجة.
• تحتوي على نظام متكامل لاسترجاع الملفات.
• تختصر الوقت والكلفة لعدم حاجتها لاستخدام مواد وأجهزة كثيرة.
• تعد تكلفتها أقل من باقي التقنيات بالنسبة للأشكال المعقدة.
نصائح مهمة يجب مراعاتها عند شراء طابعة ثلاثية الأبعاد
• اختيار المواد المستخدمة: تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد المنزلية مواد بلاستيكية من نوع BLA لأن هذا النوع آمن وصحي.
حيث يصنع هذا النوع في العادة من نشاء الذرة وقصب السكر، ويتميز بانخفاض تكاليف، وسهولة معالجته، وما يعيب هذا النوع حساسيته للحرارة وقابليته للصهر.
• استخدام علامة بلاستيك من نوع BLA : ينصح الخبراء باستخدامها نظرا لانخفاض تكلفتها، وجودتها المقبولة، بالإضافة لتوفرها بحجم نصف كيلو، وحجم كيلو غرام واحد.
• اختيار خطوط الألوان: يجب اختيار خطوط ألوان تتناسب مع الشيء المطبوع، وينصح المبتدئين بعدم اختيار اللجوء لخيوط الألوان وخاصة اللون المعدني لأنه يجعل الجسم المطبوع هشا، والاعتماد على اللون الأبيض العادي.
• الإعدادات المطلوبة: يجب الحصول عند شراء الطابعة ثلاثية الأبعاد على دليل للإعدادات لكي يقوم المستخدم بالطباعة بصورة صحيحة وسليمة.
• التأكد من دعمها للغة جي كود: تعد هذه اللغة المستخدمة للتحكم بالطابعة عن طريق الأوامر الصوتية، ويسهل هذا الأمر استخدام الطابعة.
• تحديد المكان الذي سيتم وضع الطابعة ثلاثية الأبعاد فيه: وذلك لأنها تصدر صوتا وضجة كبيرة أثناء الطباعة، لذلك يجب أن تكون بعيدة عن غرف النوم، والأماكن التي يسترخي فيها الشخص، كما أنها تصدر رائحة من البلاستيك لذا يجب أن توضع في مكان يحتوي على تهوية جيدة.
• تحديد عدد القطع التي ترغب بطباعتها: عليك أن تحسب عدد الأجسام التي تريد طباعتها خلال ستة أشهر إلى سنة، لأن هذا الأمر يساعدك على اختيار الطابعة التي تطبع لك هذه الأجسام خلال هذه الفترة، وتم تحديد هذه المدة لأن سوق الطابعات ثلاثية الأبعاد في تطور مستمر، لذلك فإن إمكانية انخفاض الأسعار وإضافة ميزات جديدة وارد جدا.
• تحديد الخامات التي تريد طباعتها: يجب عليك تحديد الخامات التي ترغب بطباعتها عبر الطابعة ثلاثية الأبعاد، ويعد البلاستيك المتلدن بالحرارة الأكثر استخداما، ويتوفر منه نوعين الأول متعدد حمض اللاكتيك، والثاني الأكريلوينتيل بوتادين ستيرين.
• هل ستكون الطباعة بلون واحد أم لونين؟ يجب أن تحدد هذا الأمر، حيث أن معظم الطابعات بأداة طرد واحدة، تعمل على طباعة مجسم واحد بلون واحد، مع إمكانية تغيير اللون من خلال إيقاف الطباعة، واستبدال بكرة الأسلاك بلون آخر.
في حين تحتوي الطابعات الباهظة الثمن على طاردين، وبالتالي إمكانية الطباعة بلونين دون استبدال بكرة الألوان.
• اختيار عرض الأسلاك: تأتي أسلاك الطابعة ثلاثية الأبعاد بخيارين هما 1.75 و3 ميليمتر، ويعد الخيار الأصغر هو الأكثر استخداما.
• سمك الطبقات: تعرف بأنها أدنى سماكة تستطيع الطابعة إنتاجها في الطبقة الواحدة، وكلما كانت السماكة أقل كلما كان سطح الجسم المصنوع أنعم.
وتنتج الطابعات العادية إنتاج طبقات بسماكة 0.2 ميلي متر أو 0.3 ميلي متر، في حين تنتج الطابعات الباهظة الثمن طبقات بسمك 0.1 ميلي متر.
• مستوى الدقة الأفقية: يدل على المدى الأدنى للحركة التي يستطيع الطارد حركتها في الطبقة الواحدة، وكلما كانت القيمة المقاسة أصغر كلما ازدادت جودة التفصيلات التي تقوم الطابعة بإنتاجها.
أهمية الطابعة ثلاثية الأبعاد
يوجد هناك أهمية كبيرة جدا للطابعة ثلاثية الأبعاد، فهي تعمل على بناء الأجسام والأشكال المقعدة بطرق بسيطة.
كما أن تكلفة إنتاج التصاميم تعد قليلة في حال مقارنتها بالطرق الأخرى، وذلك لأنها لا تحتاج لاستنزاف المواد والأدوات الهندسية.
بالإضافة لذلك فإنها لا تحتاج لأموال لبدء التشغيل، وكل ما تحتاجه المواد المستخدمة في الطباعة، والوقت الذي تحتاجه من أجل إعداد النموذج.
شكلت الطابعات الثلاثية الأبعاد نقلة مهمة في عالم الطباعة، وسهلت من عملية طباعة المجسمات بجهد وتكلفة أقل.
https://forex-arabic.com/customavatars/2011583757.jpg
شكل اختراع الطابعة ثلاثية الأبعاد على يد تشارلز هول عام 1984 ثورة في مجال الطباعة، وتعتمد هذه الطابعة في عملها عن طريق تصنيع القطع من خلال تقسيم التصميمات الثلاثية الأبعاد إلى طبقات صغيرة جدا بالاعتماد على برامج حاسوبية، ليأتي بعد ذلك دور الطابعات ثلاثية الأبعاد لإخراج الأشكال عن طريق طباعتها طبقة فوق طبقة حتى يتشكل الشكل النهائي.
ولتشكيل النموذج تقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد بنفث الحبر وبناء طبقة للنموذج ثلاثي الأبعاد في كل مرة من الأسفل للأعلى، وتشكل النموذج من خلال تكرار الطباعة في نفس المكان لمدة طويلة.
كيف تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد؟
تمر عملية الطباعة عبر الطابعة ثلاثية الأبعاد بثمانية مراحل هي:
• التصميم من خلال الحاسوب: في البداية يتم تصميم النموذج عبر الحاسوب من خلال برنامج CAD، والذي يوفر للمستخدم معلومات مهمة حول طبيعة المواد التي ستستخدم في الطباعة، وكيف سيكون سلوكها في ظروف معينة من المحاكاة الافتراضية.
• تحويل الصيغة من CAD إلى STL: حيث قامت الشركات الأنمطة ثلاثية الأبعاد بتطوير هذه الصيغة لكي يتم استخدامها في الستيريوليثوغرافي.
• الانتقال لآلة الطباعة الجمعية: في هذه المرحلة يتم نسخ ملف STL إلى جهاز الكمبيوتر الذي يتحكم بالطابعة ثلاثية الأبعاد، ليقوم المستخدم بتحديد طريقة طباعة الملف.
• إعداد آلة الطباعة: هنا يقوم المستخدم بإعداد الطابعة للطابعة من خلال تعبئة المواد البوليميرية والمواد المستخدمة في الطابعة.
• البناء: في هذه المرحلة تقوم الطابعة بعملية طباعة الملف بشكل أوتوماتيكي، والتي تستغرق ما بين عدة ساعات وعدة أيام بحسب حجم الملف.
• إزالة الجسم المطبوع من الطابعة: حيث يجب إخراجه بحذر مع مراعاة عدم لمسه للأسطح الساخنة، والمواد الكيميائية السامة.
• المعالجة بعد الطباعة: حيث يتم إزالة المسحوق المتبقي على الجسم، وغسل الجسم المطبوع من مواد التثبيت المجسم على المنصة.
• استخدام التطبيق: وهذه آخر الخطوات ويتم من خلالها الاستفادة من الجسم المطبوع في طباعة جديدة.
ما هي ميزات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
تتعدد ميزات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومن أهو وأبرز هذه الميزات:
• يتميز هذه التقنية من الطباعة ثلاثية الأبعاد بسهولة تعديل التصميم.
• تتيح الفرص للمستخدم لنسخ التصميمات عن طريق السكنر، ومن ثم تحويل البيانات لمنتج ثلاثي الأبعاد.
• تعطي المستخدم أجزاء كبيرة الحجم، أجزاء بارزة، وأجزاء متداخلة بزاوية أقل من 90 درجة.
• تحتوي على نظام متكامل لاسترجاع الملفات.
• تختصر الوقت والكلفة لعدم حاجتها لاستخدام مواد وأجهزة كثيرة.
• تعد تكلفتها أقل من باقي التقنيات بالنسبة للأشكال المعقدة.
نصائح مهمة يجب مراعاتها عند شراء طابعة ثلاثية الأبعاد
• اختيار المواد المستخدمة: تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد المنزلية مواد بلاستيكية من نوع BLA لأن هذا النوع آمن وصحي.
حيث يصنع هذا النوع في العادة من نشاء الذرة وقصب السكر، ويتميز بانخفاض تكاليف، وسهولة معالجته، وما يعيب هذا النوع حساسيته للحرارة وقابليته للصهر.
• استخدام علامة بلاستيك من نوع BLA : ينصح الخبراء باستخدامها نظرا لانخفاض تكلفتها، وجودتها المقبولة، بالإضافة لتوفرها بحجم نصف كيلو، وحجم كيلو غرام واحد.
• اختيار خطوط الألوان: يجب اختيار خطوط ألوان تتناسب مع الشيء المطبوع، وينصح المبتدئين بعدم اختيار اللجوء لخيوط الألوان وخاصة اللون المعدني لأنه يجعل الجسم المطبوع هشا، والاعتماد على اللون الأبيض العادي.
• الإعدادات المطلوبة: يجب الحصول عند شراء الطابعة ثلاثية الأبعاد على دليل للإعدادات لكي يقوم المستخدم بالطباعة بصورة صحيحة وسليمة.
• التأكد من دعمها للغة جي كود: تعد هذه اللغة المستخدمة للتحكم بالطابعة عن طريق الأوامر الصوتية، ويسهل هذا الأمر استخدام الطابعة.
• تحديد المكان الذي سيتم وضع الطابعة ثلاثية الأبعاد فيه: وذلك لأنها تصدر صوتا وضجة كبيرة أثناء الطباعة، لذلك يجب أن تكون بعيدة عن غرف النوم، والأماكن التي يسترخي فيها الشخص، كما أنها تصدر رائحة من البلاستيك لذا يجب أن توضع في مكان يحتوي على تهوية جيدة.
• تحديد عدد القطع التي ترغب بطباعتها: عليك أن تحسب عدد الأجسام التي تريد طباعتها خلال ستة أشهر إلى سنة، لأن هذا الأمر يساعدك على اختيار الطابعة التي تطبع لك هذه الأجسام خلال هذه الفترة، وتم تحديد هذه المدة لأن سوق الطابعات ثلاثية الأبعاد في تطور مستمر، لذلك فإن إمكانية انخفاض الأسعار وإضافة ميزات جديدة وارد جدا.
• تحديد الخامات التي تريد طباعتها: يجب عليك تحديد الخامات التي ترغب بطباعتها عبر الطابعة ثلاثية الأبعاد، ويعد البلاستيك المتلدن بالحرارة الأكثر استخداما، ويتوفر منه نوعين الأول متعدد حمض اللاكتيك، والثاني الأكريلوينتيل بوتادين ستيرين.
• هل ستكون الطباعة بلون واحد أم لونين؟ يجب أن تحدد هذا الأمر، حيث أن معظم الطابعات بأداة طرد واحدة، تعمل على طباعة مجسم واحد بلون واحد، مع إمكانية تغيير اللون من خلال إيقاف الطباعة، واستبدال بكرة الأسلاك بلون آخر.
في حين تحتوي الطابعات الباهظة الثمن على طاردين، وبالتالي إمكانية الطباعة بلونين دون استبدال بكرة الألوان.
• اختيار عرض الأسلاك: تأتي أسلاك الطابعة ثلاثية الأبعاد بخيارين هما 1.75 و3 ميليمتر، ويعد الخيار الأصغر هو الأكثر استخداما.
• سمك الطبقات: تعرف بأنها أدنى سماكة تستطيع الطابعة إنتاجها في الطبقة الواحدة، وكلما كانت السماكة أقل كلما كان سطح الجسم المصنوع أنعم.
وتنتج الطابعات العادية إنتاج طبقات بسماكة 0.2 ميلي متر أو 0.3 ميلي متر، في حين تنتج الطابعات الباهظة الثمن طبقات بسمك 0.1 ميلي متر.
• مستوى الدقة الأفقية: يدل على المدى الأدنى للحركة التي يستطيع الطارد حركتها في الطبقة الواحدة، وكلما كانت القيمة المقاسة أصغر كلما ازدادت جودة التفصيلات التي تقوم الطابعة بإنتاجها.
أهمية الطابعة ثلاثية الأبعاد
يوجد هناك أهمية كبيرة جدا للطابعة ثلاثية الأبعاد، فهي تعمل على بناء الأجسام والأشكال المقعدة بطرق بسيطة.
كما أن تكلفة إنتاج التصاميم تعد قليلة في حال مقارنتها بالطرق الأخرى، وذلك لأنها لا تحتاج لاستنزاف المواد والأدوات الهندسية.
بالإضافة لذلك فإنها لا تحتاج لأموال لبدء التشغيل، وكل ما تحتاجه المواد المستخدمة في الطباعة، والوقت الذي تحتاجه من أجل إعداد النموذج.
شكلت الطابعات الثلاثية الأبعاد نقلة مهمة في عالم الطباعة، وسهلت من عملية طباعة المجسمات بجهد وتكلفة أقل.
https://forex-arabic.com/customavatars/2011583757.jpg