ما الذي يمكن عمله على طابعة ثلاثية الأبعاد؟ أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد والغرض منها وقدراتها

تتحقق أحلام الخيال العلمي: إننا نعيش في قرن لم تعد فيه الذكاء الاصطناعي مجرد خيال ، وبمساعدة طابعة ، يمكنك إعادة إنشاء أي شيء في الفضاء ثلاثي الأبعاد. صحيح أن الطابعة الخاصة بهذا يجب أن تكون خاصة: مع الطباعة ثلاثية الأبعاد. الآن هذه متاحة للمستهلك الشامل ، ولكن الكثير منا لا يزالون لا يفهمون حقًا كيف يمكن طباعة الأشياء ثلاثية الأبعاد. حول ما يمكن القيام به على طابعة ثلاثية الأبعاد في هذه المقالة.

ما هذا

أولاً ، فكر في طابعة ثلاثية الأبعاد. وصلت الطباعة على الورق باستخدام تقنية ثنائية الأبعاد إلى قمة تطورها. السوق مليء بالأجهزة المختلفة للحبر والطباعة بالليزر. يمكن لأي شخص فتح استوديو طباعة الصور في المنزل: الطابعات بأسعار معقولة وصغيرة الحجم. لذلك ، قررت البشرية المضي قدمًا - في الآونة الأخيرة ، ظهرت طابعات يمكن من خلالها طباعة كائنات ثلاثية الأبعاد. ما هي طابعة ثلاثية الأبعاد؟

هذا هو الجهاز الذي يستخدم طريقة طبقات الأشياء. الأساس هو صورة افتراضية بتنسيق ثلاثي الأبعاد ، حيث تبدأ الطابعة في إنتاج طبقة تلو الأخرى.

في الوقت الحالي ، هناك أجهزة مختلفة يمكنها استخدام مواد مختلفة: من البلاستيك إلى المعدن. بفضل تقنية طابعة ثلاثية الأبعاد ، من الممكن إنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد بأي مستوى من التعقيد. حتى الأجزاء ذات الأجزاء المتحركة ستتم طباعتها وفقًا للتخطيط المقصود. هذا يفتح مجالًا واسعًا للتجارب المختلفة ويبسط الحياة إلى حد كبير.

تاريخ الخلق

على الرغم من أن التقنيات ثلاثية الأبعاد أصبحت معروفة على نطاق واسع في العامين الماضيين فقط ، إلا أن النماذج الأولى من هذه الطابعات ظهرت منذ سنوات عديدة. في عام 1934 ، كان Charles Hull أول من أطلق طابعة ثلاثية الأبعاد تطبع كائنًا باستخدام البيانات الرقمية. في عام 1988 ، تم طرح نموذج أكثر إحكاما للاستخدام المنزلي ، يسمى SLA-250.

التكنولوجيا لا يقف ساكنا. إذا طبعت الطابعات الأولى نماذج قذرة إلى حد ما ، فإن "أحفادهم" أصبحت أكثر دقة. في عام 1993 ، بدأت Solidscape في إنتاج طابعات نفث الحبر التي تركز على إنتاج الأجزاء الصغيرة ذات السطح المسطح تمامًا.

ومع ذلك ، لا يزال الطلب يحفز الإنتاج ، لذلك كانت أكبر قفزة في تطوير التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد بالتحديد في القرن الحادي والعشرين. في عام 2005 ، ظهر أول جهاز قادر على طباعة كائنات ملونة.

ما الذي يمكن عمله على طابعة ثلاثية الأبعاد؟ في الوقت الحالي ، تفتح الطباعة ثلاثية الأبعاد حتى الآن إمكانيات غير معروفة: يمكن طباعة أي شيء تقريبًا على أجهزة ثلاثية الأبعاد - من وعاء دموي إلى أثاث أو أسلحة ثنائية الأبعاد. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد الصناعية إنتاج طائرات ومباني بأكملها ، وغالبًا ما تستخدم النماذج المنزلية الأكثر إحكامًا لإنتاج نماذج اختبار وأدوات منزلية ضرورية.

مبدأ العمل

كيف تعمل طابعة ثلاثية الأبعاد؟ في الوقت الحالي ، هناك العديد من النماذج في السوق التي تستخدم تقنيات الطباعة المختلفة. ولكن المبدأ هو نفسه بالنسبة للجميع: لمعالجة المعلومات ثلاثية الأبعاد ، تقسم الطابعة النموذج الرقمي إلى مقاطع عرضية ، ثم تقوم بطباعة طبقة تلو الأخرى. تخيل كومة من الورق ، حيث تكون الورقة عبارة عن طبقة مطبوعة لها شكل فردي. إذا قمت بإضافة جميع الأوراق معًا ، فستحصل على كائن ثلاثي الأبعاد مع المعلمات المحددة.

الفرق بين الطرز المختلفة هو استخدام مواد طباعة مختلفة وطرق ممتازة لصنع الطبقات. تعتبر الطباعة FDM واحدة من أكثر جاذبية وملاءمة للمستخدمين العاديين ، حيث يتم ضغط قطرات من البلاستيك المصهور على سطح المنصة الأساسية.

في وقت قريب ، ستتمكن هذه الطابعات ثلاثية الأبعاد من منافسة طرق الإنتاج القياسية. ربما في المستقبل القريب ، بدلاً من زيارة المتجر ، يكفي تحميل الطرز المقابلة في الطابعة والحصول عليها دون مغادرة الجهاز.

تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد

ما هي تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى التي يمكن تمييزها؟

1. يتم استخدام تقنية SLA على نطاق واسع نظرًا لسرعتها العالية في الطباعة. يتم صنع نموذج على هذه الطابعة باستخدام الليزر: يتم توجيه الشعاع إلى البوليمر الضوئي ، ويصلب. ثم يتم تلوين المادة الشفافة وملصقها بسهولة.
2. تحدث تقنية SLS عن طريق تفاعل كواشف المسحوق باستخدام نفس حزمة الليزر. الميزة المميزة لهذه الطريقة هي القدرة على استخدام كل من المواد البلاستيكية والمعدنية في عملية التصنيع.
3. تقنية DLP هي الأصغر في السوق. تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد ذات طريقة الطباعة المماثلة مضغوطة تمامًا وتستخدم الضوء لتشكيل التصميم المطلوب.
4. تستخدم تقنية EBM للطباعة المعدنية. لإنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد في الطابعات ثلاثية الأبعاد الصناعية ، يتم استخدام ذوبان حزمة الإلكترون. المعادن ليست فعالة جدا في إنشاء أجزاء صغيرة بأشكال دقيقة. لذلك ، يتم استخدام الطين المعدني في طابعات EBM ، التي تجمع بين ليونة الطين وصلابة المعدن. لا تسمح لنا الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد بإنتاج نماذج وأشياء قياسية فحسب ، ولكن أيضًا أجزاء من الهياكل الخطيرة: الطائرات والسفن.
5. تقنية HPM (FDM) تتيح HPM إنتاج نماذج لا تحتوي على نظائرها في الوقت الحالي ، والتي لها خصائص استثنائية. تتميز الطابعات ثلاثية الأبعاد المزودة بهذه التقنية بسهولة الحفاظ عليها وصغر حجمها ومناسبة للاستخدام من أي مكان إلى آخر.
6. لا تعد الطباعة "اليدوية" أكثر شيوعًا من طرازات الطابعات ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد. يمثل جهازًا مثل القلم ، حيث يمكنك "رسم" كائن ثلاثي الأبعاد. يستخدم الأقلام تقنيات مشابهة للطابعات ثلاثية الأبعاد الكاملة: يتم تحرير المواد المصابة من الطرف. مع البراعة المناسبة ، يمكنك إنشاء نماذج وأرقام دقيقة إلى حد ما.

تتيح لك مجموعة واسعة من الطابعات ثلاثية الأبعاد اختيار الجهاز خصيصًا لغرضك وميزانيتك.

الطباعة الملونة ثلاثية الأبعاد

تتيح لك هذه التقنية الحصول على جميع الألوان المتاحة بالكامل. النماذج المطبوعة على الطابعات ثلاثية الأبعاد عادة ما تكون سهلة الصبغ. لكن في نماذج الألوان ، إعطاء الشكل المطلوب يحدث اللون مباشرة أثناء الطباعة.

باستخدام هذه الطابعة ، لا يمكنك إنشاء كائنات مشرقة فحسب ، بل أيضًا كائنات واقعية بأشكال وأحجام مختلفة. تحظى هذه الأجهزة بشعبية خاصة بين المصممين ، الذين يقومون غالبًا بإنشاء أشياء فنية بمساعدتهم.

كيف تعمل الطباعة الملونة؟ أولاً ، يتم تكوين طبقة من المادة الأساسية عن طريق الجهاز ، وبعد ذلك ، بمساعدة رأس متحرك ، يتم رسم قطرات من المادة اللاصقة ، مطلية بالظلال المطلوبة.

تطبيقات طابعة ثلاثية الأبعاد

فتحت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد فرصًا هائلة للإنتاج في جميع المجالات المهمة في حياة الإنسان تقريبًا. ما الذي يمكن عمله على الطابعات ثلاثية الأبعاد ، وأين يتم استخدامها؟

• إنتاج الأسلحة. هل تعتقد أن بندقية بلاستيكية لن تعمل؟ حتى كما سيكون! وقد أثبت ذلك مواطن أمريكي حمل سلاحاً ناريًا بلاستيكيًا كاملًا إلى المطار ، ولم يكن من الممكن اكتشافه على أجهزة الكشف عن المعادن. وفي عام 2012 ، قدمت Defense Distributed سلاحًا يمكن لأي شخص طباعته في المنزل باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الطراز المناسب.بعد ذلك ، أقرت الولايات المتحدة قانونًا يحظر استخدام التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد في تصنيع الأسلحة.
• أصبح بناء منزل الآن أكثر سهولة: لقد دخلت التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد في صناعة البناء والتشييد. تم "طباعة" المنزل الأول في عام 2014 ، وتم تقديم المبنى بالكامل ، المصنوع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لعامة الناس في عام 2016.
• في الإنتاج ، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد تسريع عملية تصنيع الأجزاء بشكل كبير.
• طابعات 3D التجريبية قادرة حاليًا على إعادة إنتاج الأعضاء البشرية. لهذا ، يتم تطبيق الخلايا من النوع المطلوب على قاعدة بيولوجية خاصة. ولكن هذه التكنولوجيا لا تزال قيد التطوير.
• ولكن في مجال تصنيع الأطراف الاصطناعية ، تُستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد بالفعل بالفعل. بمساعدتهم ، يتم إنتاج غرسات مختلفة: جزيئات العظام والغضاريف.
• تشارك الطابعات ثلاثية الأبعاد أيضًا في إنشاء معدات باهظة الثمن: على سبيل المثال ، تم تصنيع طائرة Polecat غير المأهولة بالكامل تقريبًا باستخدام تقنية ثلاثية الأبعاد.

كما ترون ، فإن إجابة سؤال ما الذي يمكن عمله على طابعة ثلاثية الأبعاد شاملة للغاية. على الأرجح ، سيستمر تطوير هذا المجال بنشاط ، وسيحقق العديد من مزايا الحضارة الإنسانية. إمكانيات طابعة ثلاثية الأبعاد تكاد لا تنتهي.

ميزات الطباعة ثلاثية الأبعاد

هؤلاء الأشخاص الذين يرغبون في شراء مثل هذا الجهاز في المنزل ربما يتساءلون أين يمكن الحصول على البلاستيك لطابعة ثلاثية الأبعاد. في الوقت الحالي ، يمكن شراء اللوازم مجانًا من أي متجر في المدن الكبرى.

المواد البلاستيكية المختلفة لها تركيبات مختلفة ، مما يعني أن ميزات المنتج النهائي تختلف باختلاف المواد المستخدمة. ما أنواع البلاستيك التي يمكن العثور عليها في السوق؟

• ABS البلاستيك لديه أعلى قوة ومقاومة للغاية للصدمات.
• جيش التحرير الشعبى الصينى و Laywood هي الأكثر ملاءمة للبيئة. إنها مصنوعة من مواد طبيعية: الذرة ، قصب السكر أو الخشب. بعد انتهاء فترة الخدمة ، يمكن إعادة تدوير المنتجات المصنوعة من هذه المواد.
• تشتهر واتسون بقوامها الشفاف. يرغبون في استخدام هذا النوع من البلاستيك في نماذج اختبار الآليات عندما يكون من الضروري مراقبة العمليات التي تحدث داخل السيارة ، على سبيل المثال.
• أكريليك أو PMMA هي الأكثر شعبية ، وخاصة في الاستخدام المنزلي. هذه المواد هي دائمة ودائمة ومتواضع.

تتيح لك مجموعة واسعة من البلاستيك للطابعات ثلاثية الأبعاد اختيار تركيبة مناسبة لأغراض محددة.

تكلفة

تعتمد أسعار الطابعات ثلاثية الأبعاد على حجم الجهاز والغرض منه. يمكن شراء الأجهزة المنزلية من 160 إلى 180 ألف روبل. سوف تكون قادرة على إنتاج نماذج وأجزاء بسيطة. يمكن العثور على نماذج أولية صينية صغيرة من 16 إلى 30 ألف نموذج ، لكن في العمل لا يظهرون أنفسهم من الجانب الأفضل.

تبدأ تكلفة تصنيع الطابعات ثلاثية الأبعاد للمعادن أو البلاستيك عند 1.5 مليون روبل وتصل إلى الأسعار الفلكية لأحدث ابتكارات السوق.

مراجعات العملاء

ما هي المراجعات التي كتبها أولئك الذين حاولوا ، من خلال تجربتهم الخاصة ، طباعة صور ثلاثية الأبعاد؟ يشتري الناس الطابعات ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي لأنفسهم ، من أجل تلبية اهتماماتهم وطباعة أشياء مثيرة للاهتمام وغير عادية ، أو للأعمال التجارية. هؤلاء الأشخاص وغيرهم راضون عادة عن عملية الشراء ، لكنهم يوصون بأن تقرأ أولاً التعليقات بعناية على منتجات الشركة. تعتمد انطباعاتك عن الطباعة ثلاثية الأبعاد على جودة الطباعة.

تعليمات طابعة ثلاثية الأبعاد

كيفية استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد؟ تحتاج أولاً إلى تثبيت برنامج خاص على جهاز الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول. بعد تثبيت البرنامج الثابت وتوصيل الطابعة ، يمكنك الانتقال إلى الإعدادات. عادةً ما تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد مجموعة كبيرة من المعلمات التي يمكن إدخالها في علامة التبويب المقابلة للبرنامج. قد تحتاج إلى تجربة بعض الشيء في هذه المرحلة للحصول على النتيجة المثالية. ثم يجب عليك تحميل النموذج ثلاثي الأبعاد في البرنامج وبدء الطباعة.

النتائج

الطابعات ثلاثية الأبعاد لها مستقبل رائع.فقط تخيل ، يمكنك إرسال تخطيط ثلاثي الأبعاد إلى الطرف الآخر من العالم ، حيث سيتم طباعته في غضون ساعتين. كيف يمكن للناس أن يؤمنوا بشيء كهذا منذ 10-20 سنة؟ تخفي تقنية الطباعة الجديدة إمكانات هائلة ، ومن يدري ما سيكون عليه المستقبل في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد.