جاري التحميل

طباعة ثلاثية الأبعاد 3D

الطباعة ثلاثية الأبعاد هي عملية صنع كائنات صلبة ثلاثية الأبعاد من ملف رقمي.

في هذه التقنية ، يتم إنشاء كائن ثلاثي الأبعاد باستخدام عمليات مضافة. 

في عملية مضافة ، يتم إنشاء كائن عن طريق وضع طبقات متتالية من المواد. 

تستمر الطبقات حتى يتم إنشاء الكائن بأكمله. 

كل طبقة من هذه الطبقات عبارة عن قسم أفقي رفيع من الكائن النهائي.

وقد أصبحت ممارسة شائعة في عالم الهندسة المعمارية.

كيف تتم الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تبدأ الطباعة ثلاثية الأبعاد بتصميم الكائن الذي نريد إنشاءه. 

يتم هذا التصميم في ملف CAD. 

يعني التصميم في ملف CAD أن التصميم يتم بمساعدة أنظمة الكمبيوتر وأنظمة الكمبيوتر المستخدمة للمساعدة في إنشاء أو تعديل أو تحليل أو تحسين التصميم.

يتم عمل التصميم بطريقتين باستخدام أنظمة الكمبيوتر.

استخدم برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الذي تم إنشاؤه لإنشاء كائن جديد تمامًا.
استخدم ماسحًا ثلاثي الأبعاد لنسخ كائن موجود.

 يساعد الماسح الضوئي في عمل نسخة رقمية ثلاثية الأبعاد من كائن ويتم وضع هذه النسخة داخل برنامج نمذجة.
ثم يقسم البرنامج النموذج النهائي إلى مئات أو آلاف الطبقات الأفقية. 

عندما يكون هذا الملف جاهزًا ، يتم تحميله إلى الطابعة ثلاثية الأبعاد وتقوم الطابعة بإنشاء كائن طبقة طبقة. 

تقرأ الطابعة ثلاثية الأبعاد كل قطعة (أو صورة ثنائية الأبعاد) وتجمع الطبقات لإنشاء الكائن ثلاثي الأبعاد المطلوب. 

بالطبع ، لن تظهر أي علامات على الطبقات.
لا تستخدم جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد نفس التقنية لإنشاء كائنات. 

هناك عدة طرق للقيام بذلك ، وكلها متوفرة منذ عام 2012. 

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين هذه التقنيات في طريقة عمل الطبقات المستخدمة لإنشاء الكائن النهائي. 

في بعض الطرق ، يتم استخدام المواد المنصهرة أو اللينة لإنتاج الطبقات.

 يعد العلاج بالليزر الانتقائي (SLS) ونمذجة الترسيب الملحوم (FDM) أكثر تقنيات الطباعة شيوعًا المستخدمة في هذه الطريقة. 

هناك طريقة أخرى للطباعة وهي تخزين المواد السائلة ، ويتم ذلك باستخدام تقنيات مختلفة.
في طريقة إطلاق الليزر المختارة ، باستخدام ليزر عالي الطاقة ، يتم دمج جزيئات صغيرة من البلاستيك أو المعدن أو مسحوق السيراميك أو الزجاج لتكوين كتلة بالشكل ثلاثي الأبعاد المطلوب. 

يتم تكديس الطبقات الجديدة من المواد المذكورة فوق بعضها البعض وتتكرر هذه العملية حتى يكتمل الكائن.
في طريقة النمذجة ، يتم استخدام خيوط بلاستيكية أو أسلاك وملفات معدنية مع ترسيب اللحام. 

يؤدي ذلك إلى إذابة المادة وتحريكها أفقيًا وعموديًا. 

يتم ذلك باستخدام آلية تحكم رقمية يتم إنشاؤها بواسطة حزمة برامج ويتم التحكم فيها مباشرة بواسطة الكمبيوتر. 

يتم تبريد الجسم المصنوع من مادة منصهرة يشكل طبقات على الفور بعد مغادرة الفوهة. 

تستخدم تقنية الليثوغرافيا الحجرية بتقنية أخرى (SLA) سائلًا لإنتاج جزء صلب. تستخدم هذه التقنية الأشعة فوق البنفسجية السائلة والليزر فوق البنفسجي لعمل طبقات من الجسم.

 أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر شيوعًا خلال السنوات القليلة الماضية. 

بينما كانت هذه التكنولوجيا موجودة منذ عقود. 

على وجه الخصوص ، لطالما استخدمت بعض الشركات المصنعة ، مثل Nike ، هذا النوع من الطابعات في عملية التصميم لإنشاء نماذج أولية للإنتاج. 

يسمى استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد لهذه الأغراض بالنماذج الأولية السريعة.

بالإضافة إلى النماذج الأولية السريعة ، تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا للإنتاج السريع.

 يعد التصنيع السريع طريقة تصنيع جديدة تنتج فيها الشركات طابعات مخصصة في وقت قصير باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد.

 هذه الطريقة توفر الكثير من المال.
بالإضافة إلى الإنتاج الصناعي باستخدام الطابعات الصناعية ، هناك أيضًا نهج للطابعات ثلاثية الأبعاد الشخصية. 

الطابعة ثلاثية الأبعاد قادرة على استخدام عدة ألوان وأنواع متعددة من المواد وإنشاء منتجات.

 في نهاية المطاف ، سيتحسن عمل هذه الطابعات وسيصل العمل إلى نقطة يتم فيها إنتاج منتجات عملية.

 تتمتع هذه التكنولوجيا بالعديد من المزايا ، بما في ذلك انخفاض استهلاك الطاقة وتقليل النفايات والتخصيص وتوافر المنتج والمزيد. 

في النهاية ستغير الطباعة ثلاثية الأبعاد طريقة إنتاجها.

كيف تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد؟

الفرق بين جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد في التكنولوجيا والمواد الاستهلاكية هو ما يميزها. 

على سبيل المثال ، بعض الطابعات ثلاثية الأبعاد القائمة على المسحوق (النايلون والبلاستيك والسيراميك والمعدن) التي تذوب باستخدام مصدر حرارة ضوئي (ليزر) ثم تتصلب لتشكيل عينة الطباعة المرغوبة. 

في حالات أخرى ، يتم تقوية راتنجات البوليمر طبقة تلو الأخرى باستخدام الليزر وتتخذ شكلاً صلبًا. 

هذه الطبقات رقيقة جدا. 

تُعرف قطرات القطرات من المادة إلى سطح المنصة ، والتي تمثل تقنية نفث الحبر في الطباعة ثنائية الأبعاد .

أيضًا باسم تقنية الطفرة اللاصقة في الطباعة ثلاثية الأبعاد.
ومع ذلك ، فإن أحد أهم نقاط الإنتاج الناجح مع هذا الجهاز هو التصميم الدقيق للغاية للعينات .

وبغض النظر عن هذه العملية المهمة ، فإن إعداد الملف وتحويله يمكن أن يكون معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً .

خاصة بالنسبة للأجزاء التي صنعت أثناء عملية التصنيع ، وهي معقدة للغاية.

ومع ذلك ، يمكن أن تساعد تحديثات وترقيات البرامج المستمرة في تقليل وقت وطول هذه العملية.

بالإضافة إلى ذلك بعد الانتهاء من أعمال الطباعة تحتاج معظم الأجزاء إلى المعالجة.

وهذه الخطوة ، التي تشمل الصنفرة أو التلميع أو الصباغة أو غيرها من نقاط العمل الإضافية ، تتطلب وقتًا ومهارة عالية.

باختصار ، يمكن حاليًا تنفيذ هذه التقنية باستخدام عدد قليل من المواد .

ولكن العمل على الإنتاج بأنواع مختلفة من المواد مثل المعادن والأغذية والمواد البيولوجية وعناصر أخرى هو أيضًا في مرحلة البحث والتطوير وفي المستقبل القريب سوف يجلب تغيير كبير في عملية الإنتاج.

طباعة ثلاثية الأبعاد

من المحتمل أن تحل الطباعة ثلاثية الأبعاد محل العديد من الأساليب القديمة التي كانت موجودة في أي وقت مضى.

 تتميز الطابعة ثلاثية الأبعاد بالقدرة على تقديم العديد من التطبيقات بكفاءة في فترة زمنية قصيرة. 

من خلال الإلمام الكامل بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، سيتمكن المصمم من تحديد وتنفيذ أفضل طرق التحديد المتنوعة المتاحة في الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج المنتج المطلوب.

مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد

السرعة ، والإنتاج بخطوة واحدة ، والتكلفة ، وتقليل المخاطر ، وتعقيد التصميم وحريته ، والتخصيص ، وسهولة الوصول ، والاستقرار هي مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد .

 والطباعة ثلاثية الأبعاد قادرة على صنع أجزاء صلبة من الكائنات طبقة تلو الأخرى في وقت قصير يكون تتميز أقسام الإنتاج بطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد بالعديد من المزايا مقارنة بالتقنيات التقليدية والقديمة.

سرعة الطباعة ثلاثية الأبعاد

من مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد سرعتها العالية ، وهو أمر غير ممكن بالطريقة التقليدية. 

يتم تنزيل تصميمات مختلفة واعتمادها وطباعتها وتطويرها بسرعة في فترة زمنية قصيرة بواسطة نموذج CAD من خلال أنظمة الكمبيوتر.
في الماضي ، ربما استغرق إعداد النموذج الأولي بالإضافات الضرورية أيامًا أو أسابيع وإتاحته للمصمم كعينة. 

لكن في طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، قد يستغرق الأمر بضع ساعات فقط ، بينما تتطلب إضافة مواد الإنتاج إلى النظام التقليدي والقديم الكثير من الوقت.

في طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يكون وقت الاستهلاك قصيرًا جدًا ويتم تقديم المنتج بجودة عالية جدًا . 

في الطريقة التقليدية لقولبة الحقن ، قد يستمر الوقت لأسابيع ، ولكن في هذه الطريقة ، يكون وقت الاستهلاك قصيرًا جدًا.

طابعات العمارة والطابعات ثلاثية الأبعاد

الطابعات ثلاثية الأبعاد بجودة وقدرة لا مثيل لها قادرة على إنتاج مجموعة متنوعة من الأشكال. 

الأصداف مثل:
• الأصداف الكلاسيكية (مثل القباب) التي لها منحنيان وتشمل هذه المنحنيات خطوطًا منحنية في نفس الاتجاه
• الأصداف القابلة للتمدد (مخروطي ، أسطواني ، أسطواني) لها خطوط مستقيمة في اتجاه واحد وفي الاتجاه الآخر منحنيات التي يتم الحصول عليها عن طريق الانحناء في لوحة مسطحة.
الأشكال المضادة للبلاستيك (أشكال سرج الحصان بما في ذلك: المخروطي ، القطع المكافئ ، القطعي الزائدي) لها انحناء مزدوج بحيث تكون خطوط الانحناء في الاتجاه المعاكس.
الأشكال الحرة: لها أشكال حرة لم يتم الحصول عليها من الحسابات الرياضية. 

تتمتع الطابعات ثلاثية الأبعاد بالقدرة على إنتاج نماذج بالحجم الطبيعي للتصميم المعماري .

ولديها أيضًا القدرة على إنشاء نماذج أولية مباشرة بأبعاد محدودة.

الطباعة ثلاثية الأبعاد وتطور صناعة المكونات الصناعية

كشفت Local Motor عن أول سيارة مطبوعة لها ، Starti ، في معرض IMTS الدولي لتكنولوجيا التصنيع في شيكاغو.

 تأسست في عام 2007 ، وتركز الشركة على إنتاج عدد صغير من المركبات باستخدام محركات مفتوحة المصدر.

 وفقًا لموقع Topgear ، تمت طباعة جسم هذه السيارة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد كبيرة. 

ثم يتم تجميع المحرك والمكونات الداخلية على الهيكل. 

تتم طباعة جسم السيارة بالكامل ، جنبًا إلى جنب مع المقاعد والأعمدة بسلاسة على Local Motor بواسطة طابعة آلية تستخدم مواد ألياف الكربون.

باستخدام هذه الطريقة ، قلل Local Motor عدد أجزاء جسم سيارة Starti من 2000 إلى 40.

هذه السيارة الكهربائية مدعومة من رينو تويزي.

مطبخ ثلاثي الأبعاد بطباعة ثلاثية الأبعاد

يتذكر أولئك الذين تزيد أعمارهم عن ثلاثة عقود أنه حتى سنوات قليلة ماضية .

كانت الطابعات النقطية ظاهرة في حد ذاتها ، ولم يعتقد أحد أن هذه التكنولوجيا ستنمو بسرعة كبيرة وتصبح رخيصة وتعمل للوصول إلى النقطة التي تنتشر فيها معظم المنازل طابعة واحدة على الأقل خفيفة ورخيصة وفعالة.

لم يمض وقت طويل منذ أن دخلت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عالم التكنولوجيا .

ولكن سرعان ما دار الحديث عن طباعة السيارات في مصانع السيارات وطباعة المباني السكنية في القمر ، والآن فوديني!
فوديني ، طاهٍ حديث ، هو في الواقع طابعة ثلاثية الأبعاد تطبع الطعام. 

هذه الطابعة قادرة على طباعة الأطعمة مثل البيتزا والمعكرونة والبرغر وبشكل عام العديد من الأطعمة التي يمكن طهيها في المطبخ.

يمكنك تحديد وصفتك المفضلة من الإنترنت أو من جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك وإرسالها إلى الطابعة.

يطلب منك الجهاز وضع الكبسولة التي تحتوي على المكونات التي تعرضها على شاشتها التي تعمل باللمس والتي ستكون متوفرة في محلات السوبر ماركت.

مباشرة بعد القيام بذلك ، يبدأ الجهاز في العمل.

بعد بضع دقائق ، طباعتك جاهزة للخبز.

وبحلول نهاية العام الجاري ، سيتوفر هذا الجهاز للمشترين بسعر 1300 دولار أمريكي.

تحاول الشركة المصنعة لهذه الطابعة ، بالتعاون مع مصانع الأغذية ، استخدام أقل كمية من المواد الحافظة في إنتاج كبسولات المواد الخام. 

في المستقبل ، يمكن لمالكي هذه الطابعة الذهاب إلى المتجر .

على سبيل المثال ، لتحضير خمس كبسولات من المواد الخام الطازجة وإحضارها إلى المنزل ، ووضع أي كبسولة يريدون تحضيرها في الطابعة حتى يتمكن فوديني من الطباعة لها.

في مقابلة مع Technewsworld ، قال روجر كاي ، مدير Endpoint Technologies .

إنه لا يتوقع ربحية لهذه الطابعة ، لكنها خلفية ومقدمة لطابعات أكثر عملية في المستقبل.

ووفقا له ، فإن فوديني بالخصائص الحالية هي مجرد أداة جذابة ومثيرة للاهتمام ولن يتم استخدامها على نطاق واسع.

إصلاح الفك العلوي لمريض باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد

في آخر أخبار عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تم علاج مريض باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد. 

كان المريض يبلغ من العمر 41 عامًا من بنغالور مصابًا بالسرطان.
وفقًا لصحيفة ديلي ميل ، فقد الرجل أجزاء مهمة من فكه العلوي (سقف فمه) بسبب السرطان.

 في الواقع ، اضطر الأطباء إلى إزالة جزء كبير من فكه بسبب السرطان ، لذلك لم يعد قادرًا على تناول الطعام ومضغه بشكل طبيعي.
لإصلاح الفك العلوي (الجيوب الأنفية) واستبدال الأطراف الاصطناعية ، بدا من المستحيل تقريبًا عمل نسخة طبق الأصل من باقي الجمجمة بالطرق التقليدية دون استخدام طابعات ثلاثية الأبعاد.

 أولاً ، تمكن الأطباء من عمل خريطة كاملة للجمجمة باستخدام الأشعة المقطعية بالإضافة إلى الماسحات الضوئية.
بعد ذلك تمكن الأطباء ، جنبًا إلى جنب مع متخصصي الطباعة ثلاثية الأبعاد من 3D Osteo .

من طباعة جمجمة المريض باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ثم تحديد المساحة المطلوبة للطرف الاصطناعي وجعلها للمريض.

الآن ، مع هذا الطرف الاصطناعي ، يمكنه مواصلة حياته الطبيعية.

أصبح الآن قادرًا على مضغ الطعام وابتلاعه ، كما أصبح قادرًا على التحدث والابتسام بشكل طبيعي.

الطابعات ثلاثية الأبعاد تخدم صناعة المجوهرات

تخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد صناعة المجوهرات في كل من مرحلة التصميم ومرحلة النمذجة والتصنيع.

أصبح التصميم وطرق البناء القديمة غير اقتصادية وغير فعالة كل يوم.

يعد استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد في إنتاج الأجزاء التي يجب صبها بشكل مباشر أو في إنتاج الأجزاء المصبوبة بشكل غير مباشر الطريقة الأكثر اقتصادا للإنتاج في صناعة المجوهرات في العالم.

بغض النظر عن طريقة الإنتاج ، فإن التصميمات المختلفة والمعقدة أو ، على العكس من ذلك ، التصاميم البسيطة ولكن المختلفة والجديدة لها مكانة خاصة في سوق المجوهرات.

يتم الترحيب دائمًا بهذه التصاميم في سوق المجوهرات وتضييق المجال لاستخدام وتصميمات متكررة.

صناعة الصب وصناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد

كيف يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد أن تساعد في صناعة المسبك؟ هذا سؤال ليس من الصعب الإجابة عليه. 

ربما أكثر من أي قطاع آخر ، يمكن أن تستفيد النمذجة من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. 

في صناعة قوالب المسابك في القوالب القابلة للاستهلاك ، مثل صب الرمل ، غالبًا ما تحتاج إلى نموذج واحد أو أكثر. 

صنع النماذج هو تصميم وبناء النماذج المستخدمة في الصب. 

أيضًا ، نموذج الصب هو قطعة واحدة أو أكثر ، مصنوعة من الخشب أو المعدن أو الجص أو مادة بلاستيكية ، والتي تلعب دورها السلبي المقابل في مادة التشكيل. 

تتضمن بعض أنواع النماذج ما يلي:
اعتمادًا على مواصفات النماذج ، تم استخدام طرق مختلفة لبناء النماذج التقليدية حتى الآن. 

ولكن الآن ، مع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، دخلت صناعة بعض نماذج الصب إلى ساحة جديدة. 

يمكنك تزويد الطابعة ثلاثية الأبعاد بتصميم رقمي للنموذج الذي تريده ، أو قياس قطعة موجودة باستخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ثم حفظها في الطابعة.

 يمكن أن تكون المواد الاستهلاكية في إنتاج النماذج البلاستيكية عبارة عن نفايات بلاستيكية تم تحويلها مرة أخرى إلى خيوط قابلة للاستخدام.

صنع الصينيون سيارة بقيمة 1700 دولار باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد

تم الكشف عن أول سيارة مطبوعة ثلاثية الأبعاد ، Starti ، العام الماضي في معرض IMTS التجاري. 

مع إصدار هذه السيارة المطبوعة ، اتخذت شركة Local Motor الخطوة الأولى في توفير المركبات المطبوعة. 

الآن اتخذت شركة صينية خطوة أخرى في إنتاج السيارات المطبوعة: قامت شركة صينية ببناء سيارة كهربائية منخفضة التكلفة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المنتشرة في كل مكان مؤخرًا.

 قامت شركة Sanyasi التي تعمل في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد ببناء هذه الآلة التي تعمل بالكهرباء والتي تبلغ تكلفتها 1770 دولارًا فقط.
وفقًا لرشاتودي ، أصبحت شركة سانيا أول شركة صينية قادرة على بناء سيارة بطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن تتحرك.

 تستغرق عملية تصنيع هذه السيارة شهرًا ونصفًا ويتم إنتاج أجزائها القابلة للطباعة في 5 أيام فقط.
قال تشنغ مينج كياهيو ، المسؤول في شركة الطباعة ، إن وزن هذه السيارة منخفض للغاية ويصل إلى ثُمن السيارات الأخرى ؛ يسمح لك الوزن الخفيف بتوفير الوقود وتوفيره للمستقبل.

 هذه السيارة مصنوعة من مركب رخيص. 

يمكن لهذه السيارة الكهربائية والمطبوعة السفر بسرعة تصل إلى 40 كيلومترًا في الساعة ويمكن أيضًا شحنها.
هذه السيارة الصينية ليست أول سيارة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ؛ في عام 2013 ، كانت Urbee أول سيارة مطبوعة يتم تصنيعها في الولايات المتحدة بواسطة KOR EcoLogic. 

قررت الشركة المصنعة إنتاجها بكميات كبيرة إذا كان هناك المزيد من الطلب.

 من المتوقع أن تبلغ تكلفة السيارة الأمريكية ثلاثية الأبعاد 16000 دولار.

إنتاج منتجات مفردة

أحد الاهتمامات الرئيسية للمصممين في الطباعة ثلاثية الأبعاد هو توفير منتج بجودة ممتازة في وقت قصير.
ضع في اعتبارك منتج صلب مصنوع حسب الطلب. 

أولاً ، تتم معالجة طريقة الإنتاج التقليدية ، إضافات الإنتاج أولاً باستخدام نموذج CAD. 

عندما تم الانتهاء من الخطة. 

يتم قطع المنتج بالطول على خيوط طولية ، ثم يتم وضعه في موضعه الأصلي ولصقه مع ضغط عالٍ جدًا ، ويتم لحامه معًا في وقت قصير وإحكامه وفقًا للتعليمات. 

في بعض الأحيان ، قد تتطلب منك حركة صغيرة جدًا التأكد من أن جميع المكونات في مكانها وتعمل بشكل صحيح.
ثم يتم تنعيم اللحامات على السطح ويتم توفير سطح العمل بطريقة مرغوبة وسلسة.

ثم يتم عمل الثقوب اللازمة عن طريق الحفر على السطح ثم يتم تقديم المنتج وتركيبه ، ويتم ملء الثقوب غير الضرورية والمنتج هو قدم بأفضل طريقة. 

لكن الطابعات ثلاثية الأبعاد تصنع هيكلًا في خطوة واحدة ، ثم بدون تفاعلات خاصة كما هو الحال في الطباعة التقليدية .

بمجرد الانتهاء من المنتج من خلال نموذج CAD .

تقوم الطابعات بتحميله على الفور وفي خطوة واحدة وفي غضون ساعات قليلة فقط يقومون بطباعته بجودة ممتازة.

القدرة على إنتاج قطعة عمل في خطوة واحدة توفر الوقت بشكل كبير .

وتقلل بشكل كبير من الوقت المطلوب للآلات واللحام والطلاء .

وتعطي المصمم الفرصة لإنتاج المنتج النهائي تحكم أكثر دقة.

يصف الخبراء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بأنها خطوة (حمراء) مقارنة بعملية الإنتاج التقليدية (السوداء).

التكلفة في الطباعة ثلاثية الأبعاد

تكلفة صنع المنتج مقسمة إلى ثلاثة أجزاء. 

تكاليف تشغيل الماكينة وتكاليف المواد الاستهلاكية وتكاليف العمالة.
• يكلف التشغيل
الكثير من الطابعات ثلاثية الأبعاد أو من خلال سطح المكتب (كمبيوتر سطح المكتب) أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة ليتم توجيهها من خلال نفس القدرة. 

تستخدم العديد من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الصناعية قدرًا كبيرًا من الطاقة لإنتاج المنتج. 

على الرغم من أن القدرة على إنتاج شكل هندسي معقد في خطوة واحدة تعني الجودة العالية والكفاءة العالية لطريقة الطباعة هذه .

ولكن مع كل هذه الميزات فإن تكلفة عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد للطباعة ثلاثية الأبعاد مقارنةً بتكلفة جميع طرق الطباعة لأن أقل العمالة و التكلفة نعم ، إنها مهمة جدًا.
• تكلفة المواد
تعتمد تكلفة المواد الاستهلاكية في الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى حد كبير على التكنولوجيا المستخدمة. 

تستخدم طابعات FDM المكتبية ملفات فتيلية ، والتي تكلف حوالي 25 دولارًا لكل كيلوغرام ، بينما تتطلب طابعات SLA إنتاج الراتنج (الصمغ) ، والذي يتم بيعه بسعر 150 دولارًا للتر الواحد. 

هناك العديد من المواد في السوق للطباعة ثلاثية الأبعاد والتي يصعب العمل بها مقارنة بالطباعة التقليدية. 

على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة مسحوق النايلون 70 دولارًا للكيلوغرام في طريقة SLS.

بينما تكلف الرصاص البلاستيكية القابلة للحقن 5 دولارات إلى 2 دولار للكيلوغرام الواحد في السوق.
• تكاليف العمالة
تعد تكلفة العمالة من أكثر الجوانب المفيدة للطباعة ثلاثية الأبعاد مقارنة بالطباعة التقليدية. 

في معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد ، نحتاج فقط إلى عامل بسيط يضغط على الزر. 

تقوم الآلة بعد ذلك بمعالجة العمل تلقائيًا بشكل كامل حتى تكتمل عملية إنتاج المنتج المطلوب. 

الآن إذا أردنا مقارنة هذه العملية بالعملية التقليدية. 

بالطريقة التقليدية ، نحتاج إلى آلات متخصصة وكذلك عمال مهرة. 

ولكن في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فإن تكلفة العمالة تقترب من الصفر. 

كمية المواد المضافة إلى الآلة المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد صغيرة جدًا مقارنة بالطريقة التقليدية لإنتاج التصميم الأصلي. 

نتيجة لذلك ، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد أرخص بكثير من الطرق الأخرى مثل (القولبة بالحقن). 

لإنتاج أحد أجزاء الإنتاج ، هناك منافسة بين الطريقة الجديدة والطريقة القديمة.

إذا كان إنتاج منتج بحجم صغير يتطلب تكاليف باهظة. 

لذلك ، من الأكثر اقتصادا إنتاج المنتج المطلوب بكميات كبيرة.

تقليل المخاطر في الطباعة ثلاثية الأبعاد

قد يستغرق إنشاء نموذج أولي للمنتج الكثير من الوقت والمال. 

الآن إذا تم إنتاج النموذج الأولي وأردنا إجراء تغيير بسيط فيه ، فمن المؤكد أنه يتطلب ضعف التكلفة. 

إذا تمكنا من الحصول على الموافقة على نموذج أولي جاهز قبل الاستثمار في معدات الإنتاج مثل القوالب والأدوات والأجزاء .

فإن إنتاج النموذج الأولي سيشمل مخاطر أقل وسيؤدي ذلك إلى مزيد من الثقة قبل الاستثمار.

يمكن تنفيذ ماكرو بكميات كبيرة إنتاج.
التعقيد وحرية التصميم: القيود التي تفرضها الطباعة التقليدية على ما يمكن صنعه بشكل عام ليست مناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد لأنه في الطباعة ثلاثية الأبعاد يتم وضع الأجزاء التي يتم تصنيعها في نفس الوقت وفي طبقة واحدة.

التصاميم المقترحة وإعادة البناء واستخدام الأدوات المختلفة. 

يتيح ذلك للمصممين تنفيذ العديد من التصميمات بحرية.

مما يعني أنه يمكن إنشاء العديد من التصميمات الهندسية بسهولة ويمكن بسهولة إنشاء مجموعة معقدة من التصاميم باستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تخصيص الطباعة ثلاثية الأبعاد

لا تسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد بمجموعة متنوعة من التصميمات فحسب ، بل تتيح لك أيضًا تخصيص منتج ما.

في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يتم وضع المواد المضافة حول موقع الإنتاج ، ثم يتم إنتاج أحد الأجزاء بشكل كامل وفي وقت مناسب ولفترة محدودة.

وغني عن البيان أنه تم النظر مؤخرًا في استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بواسطة التكنولوجيا الطبية وصناعة الأسنان لإنتاج طلبات اصطناعية .

بما في ذلك زراعة الأسنان والأشياء الأخرى المستخدمة في طب الأسنان.

من الملاعب الاحترافية وعالية المستوى إلى النظارات الشمسية والإكسسوارات ، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد واحدة منها.

لهذا السبب تتيح لك الطباعة ثلاثية الأبعاد توفير المال على الأجزاء المخصصة.

سهولة الوصول إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد

كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد موجودة منذ حوالي 30 عامًا ، ولكنها نمت أكثر في السنوات الخمس الماضية ، بسبب ارتفاع الطلب على طريقة الطباعة هذه.

 في عام 2015 ، أكثر من 278000 فقط من هذه الأنواع من الطباعة (الطباعة ثلاثية الأبعاد) للطابعات (الطابعات) تكلف أكثر من 5000 دولار في جميع أنحاء العالم .

بينما تضاعف عدد الطابعات في السنوات الثلاث الماضية وفي هذا القسم يتم استخدام أنواع مختلفة من صناعة الطباعة . 

وفقًا لـ Wohlers ، في عام 2015 ، تم بيع عدد كبير من الطابعات بأقل من 5000 دولار في ذلك العام.

استخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد للملصقات المزخرفة الدقيقة

تقدمت الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من الصناعات. 

وجدت الشركات الكبيرة ، مثل الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم ، أن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تحقق فوائد كبيرة ، بما في ذلك توفير الوقت والتكلفة. 

مثال على ذلك هندسة Reitlinger. 

تعمل الشركة الألمانية كمزود خدمة لمصنعي آلات وضع العلامات .

ومن بين أمور أخرى تستخدم التكنولوجيا لإنتاج مشابك مطبوعة ثلاثية الأبعاد تثبت المنتجات في مكانها تمامًا لوضع العلامات.

هذه المشابك الجديدة ليست أخف وزناً وأرخص في صنعها فحسب ، ولكنها تتطلب أيضًا وقتًا أقل في التصنيع.
لإرفاق الملصق بالمنتج المحدد مثل الزجاجة البلاستيكية ، يجب أن يكون المنتج متطابقًا تمامًا مع موقع الملصق. 

يجب أن يكون المنتج بدون حركة أو اهتزاز إذا حدث ذلك ، سيتم إمالة الملصق على المنتج ولن تتحقق النتيجة المرجوة.
لضمان تثبيت المنتج في مكانه ، طورت Reitlinger مجموعة من المشابك وعلامات التبويب التي تغطي محيط المنتج على كلا الجانبين. 

يحتاج المهندسون إلى قياسات هندسية دقيقة للمنتج للتأكد من أن المشابك تعمل على النحو المنشود. 

ولكن غالبًا ما يكون من الصعب الحصول على هذه الأحجام ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن بعض الشركات لا تشعر بالراحة عند مشاركة تصميماتها وجزئيًا لأن المصممين غالبًا ما يعملون مع برامج لا تنتج ملفات CAD. 

نتيجة لذلك ، لا تدعم العديد من الشركات ملفات CAD للمنتجات التي تتطلب وضع العلامات والزجاجات أو الحاويات التي تتطلب القياس اليدوي. 

“ماتياس كورنر ، رئيس قسم الطباعة ثلاثية الأبعاد في Reitlinger ، يقول:
هذه عملية معقدة للغاية يمكن أن تستغرق من ساعتين إلى أكثر من يوم كامل حسب تصميم الزجاجات.
يجب بعد ذلك تضمين الأبعاد اليدوية التي تم الحصول عليها من المنتج في برنامج CAD ، والذي يتم من خلاله تصميم المشابك حسب الطلب.

 يتم بعد ذلك تشكيل المشابك البلاستيكية على مادة بلاستيكية مصقولة بواسطة آلة رقمية (CNC) يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر قبل تركيبها على حامل ألومنيوم قابل للتعديل. 

إذا لم تكن القياسات دقيقة ، فيجب تعديل المشابك بعد الاختبار على آلة وضع العلامات ، مما قد يؤدي إلى مزيد من الوقت والجهد. 

بشكل عام ، فإن الطريقة التقليدية لتصميم وإنتاج المشابك تستغرق وقتًا طويلاً.

وفقًا لـ Corner ، الذي يتابع التطورات في الطباعة ثلاثية الأبعاد لبعض الوقت ، هناك طريقة أفضل. 

اقترح عليهم تجربة تقنيات جديدة وتلقى الضوء الأخضر من رئيسه (حصل على موافقة رئيسه). 

استثمرت الشركة في الماسح الضوئي DAVID SLS2 3D والطابعة الألمانية RepRap X350 ثلاثية الأبعاد ، وبدأت العمل على المشابك المثالية في مايو 2015. 

تم تصميم Reitlinger بشكل عكسي ، وهو قادر الآن على طباعة مشابك ثلاثية الأبعاد تحمل الزجاجات البلاستيكية تمامًا مثل مستحضرات التجميل وغيرها من المنتجات.

يقول كورنر: “لقد اندهشنا من مدى سهولة الحصول على نتيجة سلبية جيدة”.

 على الرغم من أن هذا نوع من التحدي.

 كان نقل نقاط البيانات من المسح الضوئي إلى النموذج الذي أثبت كادته أكثر صعوبة مما كان متوقعًا.

 ولكن بشكل عام ، كان استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ناجحًا: فقد خفضت Reitlinger الوقت اللازم للنمذجة إلى النصف وتمكنت من صنع منتجات أخف وزناً لأن أصل الألمنيوم للمشابك لم يعد مطلوبًا. 

بشكل عام ، يعني استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد انخفاضًا تقديريًا في التكلفة يتراوح بين ثلاثين وأربعين بالمائة.
كان المستخدمون حريصين ، وقررت شركة Corner استخدام التكنولوجيا لإنتاج مشابك لمنتجات إضافية. 

كما رأى فرصًا في أجزاء أخرى من الماكينة حيث يمكن تصنيع الأجزاء البلاستيكية وتغييرها بسهولة بمساعدة الطباعة ثلاثية الأبعاد. 

يقول: “أعتقد أن هناك بالتأكيد المزيد من الإمكانات”.

الاستقرار في الطباعة ثلاثية الأبعاد

يمكن أن تنتج طرق الإنتاج منخفضة التكلفة مثل مخارط CNC أو تحويل كميات كبيرة من المواد الخام كميات كبيرة من النفايات. 

تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد عمومًا المواد المطلوبة فقط ، أي عندما يكون المنتج قيد الإنتاج. 

تستخدم العديد من مراحل الطباعة ثلاثية الأبعاد مواد قابلة لإعادة التدوير ويمكن إعادتها إلى الإنتاج .

ونظرًا لإعادة استخدام النفايات ، يتم تقليل النفايات إلى الحد الأدنى.

في السنوات الأخيرة كان للزيادة في عدد آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد في العالم تأثير كبير على صناعة الطباعة .

لأن الشخص الذي يعمل مع آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد يجب أن يكون على دراية كاملة بها وأن يكون لديه فهم صحيح لكيفية العمل معها لذلك ليس من الضروري إرسال تصميمات مختلفة لخبراء الإنتاج .

وهذا (عدم إرسال مادة الإنتاج من مكان إلى آخر) يقلل من تكاليف النقل والنقل ، كما أن له تأثير إيجابي على البيئة.

يؤدي هذا ، جنبًا إلى جنب مع القدرة على طباعة وإنتاج قطع الغيار ، إلى تقليل بصمة الكربون في إنتاج منتجات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تحديات الملكية والتحديات القانونية والأخلاقية في الطباعة ثلاثية الأبعاد

الطباعة ثلاثية الأبعاد سيف ذو حدين. 

لقد حان لتقود العالم والمجتمع إلى التقدم ، لكن خسائره لا يمكن تجاهلها. 

تمامًا مثل التقنيات الحديثة الأخرى ، من الطبيعي أن تغمرك إثارة ابتكارات الطباعة ثلاثية الأبعاد. 

فتحت هذه التقنية أعيننا على عالم تعمل فيه المرافق الجديدة في صناعة التوصيل على تقليل تكاليف النقل والتأثير على البيئة. 

الطباعة ثلاثية الأبعاد بكل مزاياها تجلب أيضًا مخاطر لحياتنا. 

مخاطر قد لا نكون على علم بها. 

لم تتم دراسة الآثار البيئية والاقتصادية والسياسية والاجتماعية لهذه التكنولوجيا بالتفصيل. 

لقد ذكرنا في هذه المقالة بعض المخاطر التي يمكن أن تحدثها الطباعة ثلاثية الأبعاد.

استهلاك غير محدود للطاقة
لإذابة البلاستيك باستخدام الليزر والحرارة ، تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد طاقة كهربائية أكثر من 50 إلى 100 مرة من القوالب بالحقن لإذابة عنصر من نفس الوزن. 

وجدت دراسة أجريت عام 2009 من قبل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا برنامج التصنيع الحسن عقليًا التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الطهي المباشر بالليزر يستخدم طاقة كهربائية أكثر بمئات المرات من الصب أو المعالجة التقليدية.

يمكن أن تعرض طابعات تلوث الهواء ثلاثية الأبعاد صحة الأشخاص في المنزل للخطر عند استخدامها في المنزل. 

إن إطلاق الهواء غير الصحي من طابعة مكتبية ثلاثية الأبعاد يعادل حرق سيجارة والطهي على الغاز والفرن الكهربائي. 

قامت دراسة عام 2013 بقياس أول انبعاث للجسيمات من طابعة ثلاثية الأبعاد.

 من خلال تسخين البلاستيك وطباعة العناصر الصغيرة .

تنبعث الآلة التي تستخدم ألياف PLA 20 مليار جزيء صغير في الدقيقة وينبعث من النوع 200 ABS مليارات الجسيمات في الدقيقة.

يمكن أن تدخل هذه الجزيئات إلى مجرى الدم والجهاز التنفسي وتعرض الصحة للخطر ، خاصة بالنسبة للأشخاص المصابين بالربو.

الاعتماد على البلاستيك كان
أحد أكثر التحركات البيئية في السنوات الأخيرة هو تقليل الاعتماد على البلاستيك. 

من أكياس التسوق إلى زجاجات المياه والأجهزة المنزلية ، بُذلت جهود لجعلها من مواد قابلة لإعادة التدوير.

 على الرغم من أن استخدام المواد الخام يقلل بشكل عام من النفايات ، إلا أن هذه الآلات تترك الكثير من البلاستيك والمواد غير القابلة للاستخدام. 

PLA قابل للتحلل ، لكن أنظمة ABS لا تزال الأكثر استخدامًا في هذا المجال. 

تظهر المخلفات البلاستيكية في نهاية المطاف من مدافن النفايات. 

إذا كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد ستصل إلى المرحلة الصناعية ، فيجب إعادة استخدام المواد المتبقية بطريقة ما.

سيطرة أقل على ملكية
السلاح تكررت أخبار الطباعة الناجحة للبنادق ثلاثية الأبعاد في العالم الآخر. 

هناك العديد من الشركات حول العالم التي تشجع الناس على شراء هذه الأسلحة. 

تم تمديد قانون الأسلحة النارية التي لا يمكن التعرف عليها .

والذي يحظر حمل الأسلحة التي لا يكتشفها جهاز الكشف عن المعادن أو الماسح الضوئي بالأشعة السينية.

لمدة 10 سنوات ، ولكن يتم تضمين البنادق المطبوعة بكمية صغيرة من المعدن المستخدم في هيكلها لا المشرعون يحاولون حاليا سد هذه الفجوة.

يمكن طباعة مسؤولية صانعي الساعات بأبعاد ثلاثية ، تمامًا مثل الأدوات المطبوعة مثل خوذات الدراجات وألعاب الأطفال. 

هناك مشاكل مثل الملكية الفكرية والعلامات التجارية ، والتي تعد بالطبع مشكلة أكبر من حيث المسؤولية. 

ماذا عن على سبيل المثال ، إذا جرح شخص ما بسكين مطبوع أو قتل شخصًا بمسدس ، فمن المسؤول؟ صاحب طابعة؟ الشركة المصنعة للطابعة؟ أم الشخص غير المسؤول الذي يفكر في طباعة مسدس؟

الأخلاق والقانون في طباعة الأعضاء ظل جدل حول ما إذا كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد للأعضاء أمرًا أخلاقيًا قائمًا منذ فترة طويلة. 

حتى الآن ، تم إنتاج العديد من الأجزاء الحيوية باستخدام هذه الطابعات. 

لكن لا يزال الأمر يستغرق سنوات لبناء عضو حقيقي تمامًا. 

تنمو الطباعة ثلاثية الأبعاد بسرعة في الطب ، لكن الجدل حول الأخلاقيات قد بدأ ، ومن المحتمل أن يشتد هذا الجدل مع تقدم الطباعة ثلاثية الأبعاد.

خلق تهديد للأمن
القومي سلط الكتاب الأبيض الذي أصدرته جامعة الدفاع الوطني الضوء على المخاطر التي يمكن أن تشكلها الطباعة ثلاثية الأبعاد على الأمن القومي. 

نظرًا لأنه ليس من الممكن بعد التحكم في الأجهزة التي يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد طباعتها .

يشير التقرير إلى أن التكنولوجيا قد تكون خطرة على الأمن القومي وتحتاج إلى مزيد من التحقيق. يمكن طباعة
صحة العناصر التي من المفترض أن تكون على اتصال بالطعام
باستخدام آلة طباعة وملعقة وشوكة وصفيحة ، ولكن إذا قمت بذلك باستخدام بلاستيك ABS ، فأنت في خطر.

لحسن الحظ ، يتم تصنيع أشرطة بلاستيكية أكثر صحة ولكنها غير متوفرة حاليًا.

يمكن أن تكون الطابعة نفسها أيضًا مصدرًا للجراثيم ، إذا لم يتم تنظيفها بشكل صحيح.

اترك تعليقاً