أضافت Stratasys إلى مجموعة مواد طب الأسنان الخاصة بها مع إطلاق True Dent ، وهو رأتني أسنان واضح وواقعي، وهو أول منتج تمت الموافقة عليه من قِبل إدارة الغذاء والدواء من Stratasys. تم تصميمه ليتم استخدامه حصريًا مع طابعة Stratasys J5 Denta Jet ثلاثية الأبعاد ومنصة برامج Grab CAD Print (شركة برمجيات طباعة ثلاثية الأبعاد مملوكة لشركة Stratasys). سيتم استخدام True Dent للطباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء الأسنان، بما في ذلك أطقم الأسنان والتيجان والجسور المؤقتة. سيوفر راتج الأسنان لمختبرات الأسنان الفرصة لإنتاج مجموعة من الأجهزة متعددة الألوان متجانسة على صينية واحدة من أجزاء مختلفة.
يتمتع الراتين بقوة انثناء نهائية تبلغ 85 ميجا باسكال، وهو ما يتجاوز بكثير الحد الأدنى الضروري البالغ 65 ميجا باسكال. من حيث معامل الانحناء (بمعنى قدرة المادة على مقاومة التوتر)، لها قيمة ≥2300 ميجا باسكال، والحد الأدنى القانوني هو ≥2000 ميجا باسكال. قيمة الامتصاص لراجت True Dent هي ≤ 32 ميكروغرام / مم ^ 3 (الامتصاص يتم امتصاصه وامتصاصه كإجراء واحد)، أخيرًا، قابلية ذوبان المادة هي ≤1.1 ميكروغرام / مم ^ 3، أقل من الحد القانوني وهو 1.6 ميكروغرام / مم ^ 3.
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد مهمة لصناعة طب الأسنان لأنها تتيح للمهنيين فرصة إنتاج منتجات مخصصة في إطار زمني أقصر مقارنة بالطرق التقليدية مثل الطحن. يمكن أن تتراوح الخدمات من إنتاج أجهزة تقويم الأسنان مثل تقويم الأسنان، إلى إنتاج أطقم الأسنان والتيجان والجسور. قد تتذكر أمثلة سابقة للطباعة ثلاثية الأبعاد في الصناعة، على سبيل المثال دراسة لإظهار المزايا التقنية في إنتاج التيجان؛ أظهر الباحثون أن التيجان المطبوعة ثلاثية الأبعاد كانت أكثر صحة للنموذج مقارنة بالطحن. بالإضافة إلى Stratasys ، يشمل اللاعبون الرئيسيون الآخرون في السوق Form labs بنموذج 3B + (ترقية على النموذج 3B).
في عام 2010، كجزء من حركة RepRap ، قرر فريق من المتحمسين الهولنديين بناء طابعة FDM خاصة بهم، Elser Bot ، في Fa blab. بعد عام، في عام 2011، أسس هذا الفريق نفسه شركة Ultima Ker من خلال تسويق طابعة Proto box / Original FDM. منذ تأسيسها في عام 2010 من قبل Martijn Elserman و Erik de Bruijn و Siert Wijnia ، أصبح Ultima Ker أحد رواد الطباعة المكتبية FDM ثلاثية الأبعاد.
على مر السنين، واصلت الشركة توسيع خط طابعاتها ثلاثية الأبعاد FDM وطوّرت واحدة من أكثر آلات التقطيع شيوعًا حتى الآن، Cura . في الوقت نفسه، أنشأت الشركة وحدة الإدارة (ex-Cura Connect) و Digital Factory ، وكلاهما واجهات للتحكم عن بعد.
في غضون ذلك، خضعت Ultimaker مؤخرًا لتغيير كبير عندما اندمجت مع منافستها التاريخية Makerbot العام الماضي. نتج عن هذا الاندماج العلامة التجارية الجديدة UltiMaker ، وS7، الذي تم إصداره في 24 يناير، هو أول منتج يتم تسويقه. على الرغم من أنها أول طابعة ناتجة عن اندماج الكيانين، إلا أن UltiMaker S7 يسير على خطى سلسلة SS،التي أثبتت نفسها مع طرازي S3 وS5. في الأساس، تم طرح S7 كنسخة محسنة من S5، بعد عام من البحث والتطوير، بهدف معالجة جميع أوجه القصور فيه. علاوة على ذلك، يعد بتحسين إمكانية الوصول وسهولة استخدام طباعة FDM ثلاثية الأبعاد.
قبل أيام قليلة من إطلاقه، أتيحت لنا الفرصة لوضع هذا الجهاز الجديد على منصة الاختبار الخاصة بنا. اقرأ مراجعتنا الكاملة أدناه واكتشف جميع ميزات وخصائص UltiMaker S7 مباشرة من 3Dnatives Lab.
فك تغليف طابعة UltiMaker S7 3D
بدأنا اختبارنا عن طريق تفريغ S7، والذي يأتي مُجمَّعًا مسبقًا بالكامل باستثناء حامل التخزين المؤقت. بمجرد إخراج الطابعة من صندوقها وتحريرها من وسائل حماية النقل، قمنا بتثبيتها على طاولة للاختبار. للوهلة الأولى، على الرغم من أنه أطول، يبدو S7 مشابهًا جدًا لـ S5. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أنه يعيد استخدام العديد من المكونات من S5. على سبيل المثال، تشترك الطابعتان في نفس الحركة الديكارتية ونظام الطباعة الأساسي، ونفس جودة التصنيع ونفس حجم الطباعة 330 × 240 × 300 مم (19.5 × 23 × 31.5 بوصة).
بمجرد فتح الباب المغلق، اكتشفنا الملحقات المختلفة التي تأتي مع الماكينة. داخل صندوق الملحقات، يوفر UltiMaker 3 نوى طباعة (2 AA BB واحد)، وحامل بكرة لكرتين (مزودان بقارئ RFID / NFC للتعرف على البكرات المحملة)، ومفك براغي، وكابل RJ45 / Ethernet ، وكابل فارغ محرك أقراص فلاش USB، شحم وزيوت التشحيم. بالإضافة إلى ملحقات الصيانة (زيوت التشحيم، والشحوم) المقدمة، كنا نقدر وجود بعض الأدوات الإضافية مثل زوج من كماشة القطع، أو زوج من كماشة الأنف الإبرة أو زوج من الملقط. في الطابعة ثلاثية الأبعاد، وجدنا أيضًا لوحة التصميم وبكرتي خيوط.
عند فحص S7 عن كثب، على الرغم من أنه مشابه جدًا من الناحية المرئية لـ S5، فقد رأينا بعض الاختلافات الملحوظة:
أولاً، يحتوي S7 على غرفة طباعة مغلقة بالكامل (للتذكير، كان S5 مفتوحًا في الأعلى) ومجهز بما يسمى Air Manager للتحكم في درجة الحرارة بشكل أفضل وترشيح الهواء. بشكل ملموس، يراقب مقياس الحرارة من خلاله درجة حرارة غرفة الطباعة ويضبط سرعة مروحة الشفط لتنظيم درجة الحرارة.
ثانيًا، قامت Ultima Ker بتجهيز S7 بصينية طباعة فولاذية مغناطيسية مرنة جديدة مع طلاء PEI. يحل هذا الدرج القابل للعكس محل الدرج الزجاجي المستخدم سابقًا في طابعات Ultima Ker ثلاثية الأبعاد الأخرى. يبر Ultima Kerer هذا التغيير كطريقة لزيادة الموثوقية. بناءً على ملاحظات العملاء، خلص Ultima Ker إلى أن حوالي واحدة من كل ست مطبوعات فاشلة ترجع إلى ضعف التصاق الطبقة الأولى. لذلك، من خلال لوحها الجديد المطلي بزخرفة PEI، تعد Ultima Ker بتخفيض بنسبة 50٪ في عيوب الطباعة المرتبطة بضعف التصاق الطبقة الأولى.
ثالثًا، يتميز Ultima Ker S7 بمستشعر حثي لتحسين تسوية السرير. تم تجهيز S3 وS5 بأجهزة استشعار سعويه للتحقيق. لكن Ultima Ker أدرك أن هذا المستشعر قد يتزعزع أحيانًا بسبب التداخل الكهرومغناطيسي. لذلك يستخدم S7 مستشعرات استقرائية، وهي أقل حساسية للضوضاء والتداخل الكهرومغناطيسي لضمان الحصول على بيانات أفضل.
رابعًا، تم تجهيز S7 بأجهزة استشعار ودبابيس لتجنب التعامل مع الأخطاء قدر الإمكان. وبالتالي، تتحقق الطابعة من تثبيت الدرج وأن الغطاء الأمامي مغلق قبل بدء الطباعة. علاوة على ذلك، يتم محاذاة الثقوب الموجودة في الزوايا الأربع من لوحة الطباعة على مسامير معدنية صغيرة لضمان المحاذاة الصحيحة للوحة.
خامسًا، توفر زاوية الرؤية الأوسع للكاميرا والدقة المتزايدة رؤية أفضل للمطبوعات للمراقبة عن بُعد.
سادساً، يتميز الجزء الأمامي من S7 بباب زجاجي واحد بدلاً من الباب المزدوج المتأرجح الموجود في S5.
النقطة السابعة والأخيرة، يشتمل S7 على اتصال Wi-Fi بسرعة 5 جيجا هرتز (بالإضافة إلى 2.4 جيجا هرتز الموجود بالفعل في S3 وS5).
بصرف النظر عن هذه الاختلافات السبعة الملحوظة، ينضم Ultima Ker S7 إلى S3 وS5 لتعزيز خط Ultima Ker S. عائلة من الطابعات الديكارتية ثلاثية الأبعاد FDM التي تتميز بآلات بثق مزدوجة بودين ورؤوس طباعة مملوكة قابلة للتبديل تسمى “قلب الطباعة”. ميزة أخرى لسلسلة S هي أن جميع الطابعات بها:
شاشة ملونة تعمل باللمس مقاس 4.6 بوصة؛
نظام حركة يستخدم قضبان فولاذية ومحامل كروية، 3 محركات متدرجة Nema 17 وبكرات وأحزمة؛
هيكل مصنوع من صفائح الألمنيوم المشكّلة وألواح الأكريليك، مع بعض القطع البلاستيكية المصبوبة بالحقن.
تثبيت طابعة Ultima Ker S7 3D
يكاد Ultima Ker S7 جاهز للاستخدام فور إخراجه من الصندوق. كل ما عليك فعله هو تثبيت لوحة الطباعة المغناطيسية، ونواة الطباعة الثانية، وحامل الفتيل وتحميل الفتيل لبدء الطباعة. أثناء فحص S7 الخاص بنا، لاحظنا أن الطابعة التي كنا نختبرها لم تكن مشحمة بشكل كافٍ وأن قضبان الصلب الخاصة بالمحور Y كانت فضفاضة بعض الشيء. لذلك قررنا تصحيح هذا قبل مواصلة الاختبار وتجنب مشاكل الطباعة المحتملة. يمكن أن تحدث هذه المشكلات أيضًا على الطابعات ثلاثية الأبعاد S3 وS5 أثناء النقل، ولكن من السهل تصحيحها.
كما لاحظت، لم نذكر التسوية اليدوية للدرج حتى الآن. ولسبب وجيه، تم إلغاء هذه الخطوة من عملية التثبيت بفضل معايرة المصنع التي يقوم بها Ultima Ker أثناء التجميع. هذا يعني أن الدرج لن يتم تسويته يدويًا أبدًا وسيضمن مستشعر الحث أن تكون الطباعة موازية تمامًا للدرج.
مثل S5، سيكون S7 متوافقًا مع مجموعة التوسعة المعدنية التي أصدرتها الشركة المصنعة قبل بضعة أشهر. باستخدام هذه المجموعة، يمكن للمستخدمين طباعة الأجزاء المعدنية الخضراء التي سيتم بعد ذلك تلبيدها بواسطة خدمة الشريك لتشكيل طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد نهائية. على الرغم من أننا لم نتمكن من اختبار هذه المجموعة بأنفسنا، فقد تمكنا من وضع أيدينا على كل من الأجزاء الخضراء والمُلبدة وتمكنا من مشاهدة أداء طابعات Ultima Ker S على طباعة الشعيرات المملوءة بالمعدن.
ومع ذلك، على الرغم من أن وظائف S7 تجعلها أقرب إلى S5 المجهزة بالحزمة الاحترافية (بفضل مدير الهواء المتكامل على وجه الخصوص)، سيكون من الضروري إضافة محطة المواد للاستفادة الكاملة من عرض مماثل والاستفادة من تخزين الفتيل في ظروف مثالية بالإضافة إلى التغيير التلقائي للفتيل.
برنامج كيروا وواجهة المصنع الرقمي
كما ذكرنا سابقًا، تشترك S7 في أوجه تشابه قوية مع بقية خط S من حيث المكونات والتصنيع، ولكن يتم تعزيز أوجه التشابه هذه من جانب البرنامج. في الواقع، تستخدم جميع الطابعات الثلاث نفس برنامج التقطيع المفتوح المصدر الداخلي، Cura ، ويمكن التحكم فيه عن بُعد، محليًا أم لا، من خلال واجهة الويب Digital Factory Ultima Ker.
في حين أن جميع الطابعات الثلاث تستخدم الآن نفس الإصدار من Cura ، فقد تغيرت آلة التقطيع بشكل كبير منذ إطلاق طابعة S5 3D في عام 2018. ومنذ ذلك الحين، أضاف Ultima Ker أكثر من 280 مادة تابعة لجهات خارجية إلى Cura بالإضافة إلى تشكيلته المكونة من 12 مادة مملوكة. مواد. بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من المواد المتاحة، يتم تحديث Cura بانتظام لتحسين سرعة الطباعة ووقت ما قبل الطباعة (تحسين تسلسل التسخين والتحقيق) والموثوقية أو ملفات تعريف الطباعة. علاوة على ذلك، من المهم ملاحظة أن كيروا هي بالفعل أكثر شرائح التقطيع شعبية في السوق. إنه مفتوح المصدر ومتوافق مع مجموعة واسعة من الآلات، ويتضمن جميع الميزات الأساسية بالإضافة إلى المزيد من الميزات المتقدمة مثل دعائم الأشجار وحشو البرق.
بالنسبة لهذا الجهاز الجديد، تم إصدار S7، تحديث جديد لـ Cura ، 5.2.2، في يوم الإطلاق ليشمل ملفات تعريف S7. بالإضافة إلى تحديثات برنامج Cura Slicing ، تضمن Ultima Ker طول عمر أجهزتها من خلال تحديثات البرامج الثابتة المنتظمة. عندما بدأنا تشغيل S7 لأول مرة، طُلب منا تحديثه بأحدث البرامج الثابتة المتاحة. على الرغم من أن البرامج الثابتة الخاصة بـ S7 لا تزال تحتوي على بعض الأخطاء الصغيرة والتباطؤ في وقت الاختبار، فقد لاحظنا أن Ultima Ker يعمل بنشاط على تصحيحها عبر التحديثات المنتظمة.
أخيرًا وليس آخرًا، يمكن للمستخدمين أيضًا الوصول إلى Digital Factory. من خلال هذا، يمكن التحكم في طابعات Ultima Ker 3D عن بعد للاستخدام الشخصي أو بالتعاون مع إنشاء فريق من المستخدمين. بالإضافة إلى التحكم عن بعد في الطابعات، تنصح Digital Factory المستخدم أيضًا بالصيانة لضمان التشغيل الأمثل للآلات بمرور الوقت.
المطبوعات الأولى
بمجرد استيراد ملفنا الأول وتقطيعه إلى شرائح في Cura ، بدأنا طباعتنا، عبر محرك أقراص USB المصاحب، باستخدام التخزين المؤقت PLA Tough الذي يأتي مع S7. بمجرد الانتهاء من الطباعة، اكتشفنا للأسف أن نماذجنا المختلفة قد سقطت من الدرج وأن الطباعة قد فشلت. نظرًا لأن هذا الاختبار الأول تم إجراؤه قبل الإصدار الرسمي لـ S7، فلا يزال لدينا إصدار قبل التحديث يشتمل على ملفات تعريف S7، لذلك قمنا بتقسيمه باستخدام ملفات التعريف الافتراضية لـ S5.
ولكن عندما تم توفير الإصدار الجديد من Cura ، قررنا إعادة الاختبار مع الملفات الشخصية الجديدة التي تم تطويرها خصيصًا لـ S7. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتنظيف اللوحة باستخدام كحول الأيزو بر وبيل. هذه المرة، سارت الطباعة كما هو متوقع وتم إعادة إنتاج النماذج بأمانة مع تفاوتات مثبتة تصل إلى 0.2 مم. يُظهر النموذج بعض “السباغيتي”، وهي ظاهرة يمكن القضاء عليها عن طريق ضبط عمليات سحب الطارد.
خلال اختباراتنا، أتيحت لنا الفرصة لاختبار مجموعة متنوعة من المواد التي تُظهر قدرات طابعة FDM ثلاثية الأبعاد الجديدة هذه. سمح لنا PLA Tough بالحكم على إمكانيات الماكينة (التسامح، والامتثال للأبعاد، والجسور، والكابولي، …) بينما سمحت لنا المواد الأكثر تعقيدًا مثل PA-HT CF15 باختبار التوافق الذي توفره مراكز الطباعة المتاحة بالإضافة إلى الفوائد من علبة الطباعة المرفقة والمدير الجوي المتكامل. مع مجموعة متنوعة من نوى الطباعة المتاحة وقدرة ماكينات UltiMaker على الوصول إلى درجات حرارة البثق 300 درجة مئوية، طابعات UltiMaker S متوافقة مع المواد الليفية والمعادن. بالإضافة إلى ذلك، يتم تسخين لوحة الطباعة ويمكن أن تصل إلى 110 درجة مئوية.
في أول طبعة لدينا في PA-HT CF15، لاحظنا الكثير من السباغيتي وفي أحد نماذجنا، كانت الطبقات تؤتي ثمارها. تعتبر مشكلات الطباعة هذه سمة مميزة للخيوط الرطبة ويمكن التعرف عليها أيضًا من خلال صوت الماء المغلي أثناء الطباعة. بمجرد اكتمال هذه الطبعة الأولى، قمنا بتجفيف الفتيل وأعدنا اختباراتنا. بمجرد جفاف الفتيل، تم تشغيل المطبوعات بنجاح وتمكنت من إعادة إنتاج تفاصيل النماذج المقطعة بتفاصيل دقيقة. أو على أي حال، لم نلاحظ أي عيوب معينة في الطباعة.
بالإضافة إلى اختبار مطبوعات الطارد الفردي، قررنا استخدام جوهر الطباعة الثاني لطباعة تصميمات أكثر تعقيدًا تتطلب ركائز قابلة للذوبان. بمجرد إجراء هذه المطبوعات، قمنا بتبسيط المعالجة اللاحقة عن طريق غمر الطباعة في “محطة إزالة PVA” والتي تسمح بتحريك الماء لتسريع تفكك دعامات PVA القابلة للذوبان.
أطلق المعهد الألماني لأبحاث النسيج والألياف مؤخرًا مشروعًا بحثيًا لتطوير طريقة مبتكرة للطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد المركبة. الهدف هو إنتاج مكونات معززة بألياف حيوية ومستدامة مثل ألياف السليلوز. تعاون فريق المشروع مع الشركة المصنعة للآلة Arburg لتطوير رأس طباعة يمكنه بثق ألياف السليلوز المستمرة المدمجة في مصفوفة أساسها السليلوز. سيسمح المشروع، الذي تموله وزارة التعليم والبحث الفيدرالية الألمانية، بالاعتماد على مادة متوفرة بكثرة اليوم وتصميم أجزاء أكثر متانة تستفيد استفادة كاملة من الطباعة ثلاثية الأبعاد المركبة.
مشروع البحث هو مثال على كيفية استلهامنا من الطبيعة ودمجها مع التصنيع الإضافي. في حالتنا، نحن نتحدث عن التصنيع الإضافي مع المواد المركبة. ربما دون أن نعرف ذلك، نحن محاطون بمركبات: الخشب، والنباتات، وحرير العنكبوت، أو حتى الجلد. توفر هذه الألياف الطبيعية خصائص مثيرة للغاية، سواء من حيث القوة أو حتى الخفة. فلماذا لا تستخدمها للطباعة ثلاثية الأبعاد؟
التحدي الأكبر هو إدارة درجة الحرارة. وذلك لأن الألياف الطبيعية – مثل ألياف السليلوز – حساسة جدًا لدرجات الحرارة المرتفعة، مما يحول دون إمكانية العمل مع مصفوفة بلاستيكية من نوع PLA أو ABSABS، حيث يجب تسخين اللدائن الحرارية بدرجة كافية ليتم تطبيقها طبقة تلو الأخرى. لذلك كان على الفريق التفكير في كل من مصفوفة جديدة وعملية طباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام السليلوز الذي يلبي قيود درجة الحرارة هذه.
لذلك تصور حل مصفوفة أساسه السليلوز. يوفر البيان الصحفي الرسمي التفسير التالي: ” يتم تثبيت خيوط ألياف السليلوز أولاً باستخدام مادة رابطة لتتم معالجتها في الطابعة. يحول رأس الطباعة المطور خصيصًا المادة الرابطة إلى مصفوفة تُغطى بها ألياف السليلوز المستمرة. نظرًا لأن ألياف السليلوز والمصفوفة لها هياكل كيميائية متشابهة، فإن المكون المركب يكون مستقرًا بشكل خاص. ” باستخدام حل التحسين الطوبولوجي، تمكن الفريق أيضًا من تحديد مكان وضع الألياف المستمرة بالضبط، أي في الاتجاه الصحيح بالنسبة للحمل المطبق على كل جزء.
الخصائص الميكانيكية، مثل مقاومة الكسر، جيدة بشكل استثنائي. يمكن أيضًا استخدام طريقة التصنيع القائمة على الحلول والموفرة للطاقة التي طورها فريق البحث في عمليات أخرى لإنتاج المواد المركبة. إنها مناسبة بشكل خاص لمعالجة المواد الحساسة لدرجات الحرارة التي يزداد الطلب عليها، مثل الألياف الطبيعية أو ألياف السليلوز.
بالنظر إلى النتائج التي تم الحصول عليها، يبدو أن الأجزاء تتمتع بقوة كسر جيدة جدًا. قد تكون طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد المركبة هذه مثيرة للاهتمام بشكل خاص للعمل مع مواد أكثر حساسية لدرجة الحرارة ولن تقتصر على الألياف الطبيعية.
ليس من السهل اليوم تقديم تعريف عالمي لسلعة المستهلك: من الضروريات الأساسية مثل الطعام الذي نشتريه بشكل أكثر انتظامًا، إلى المنتجات المعمرة مثل السيارات أو الأجهزة الإلكترونية، القائمة طويلة. هناك شيء واحد مؤكد، يتم بيع هذه المنتجات للمستهلك النهائي الذي يبحث عن منتج يناسبهم ويتناسب مع رغباتهم. وإذا كانت هناك طريقة تصنيع توفر خيارات تخصيص للسلع الاستهلاكية، فهي طباعة ثلاثية الأبعاد. في بعض الحالات، يسمح أيضًا للمستهلك بالمشاركة في إنشاء الكائن النهائي – على سبيل المثال، في صناعة الأحذية، يتم إنشاء حذاء رياضي بعد أن يقوم مرتديها بمسح قدميه.
بفضل التصنيع الإضافي، يمكن لقطاع السلع الاستهلاكية تقديم منتجات حسب الطلب تكون أيضًا أكثر كفاءة وراحة وجمالية وعملية. هذا هو المكان الذي تكمن فيه القيمة المضافة للطباعة ثلاثية الأبعاد: فهي تحسن وظائف المنتج مع احترام احتياجات المستهلك النهائي. لكن كيف يمكن استخدامها عمليًا؟ دعنا نلقي نظرة على بعض الأمثلة في الصناعات الرئيسية مثل المنسوجات والأحذية والنظارات ومستحضرات التجميل والرياضة والسيارات. القائمة ليست شاملة، فهناك بالفعل العديد من التطبيقات في السوق!
نظارات مخصصة لوجهك وذوقك
أحد أكثر التخصيصات إثارة التي تتيحها الطباعة ثلاثية الأبعاد عندما يتعلق الأمر بالسلع الاستهلاكية هو القدرة على تصميم منتج يناسب جسده. في صناعة النظارات، تخصيص النظارات الخاصة بكأوا النظارات الشمسية ذات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يعني أنه من خلال مسح وجهك، يمكنك إنشاء إطار مخصص فريد من نوعه. الشركات المصنعة للنظارات التي تقدم هذه التقنية، على سبيل المثال، الشركة الإسبانية Horizons Optical أو شركة Youm Awo الألمانية. العملية بسيطة. يقوم كلا المصنّعين بمسح وجه العميل بأبعاد ثلاثية لجمع البيانات البيو مترية. بعد ذلك، باستخدام البرنامج، يمكن للعميل تجربة النظارات فعليًا والاختيار من بين مجموعة من خيارات الألوان والتصميم للإطارات. يتم بعد ذلك طباعة النظارات المختارة ثلاثية الأبعاد، في حالة Horizons Optical باستخدام تقنية HP MJF، بينما تعتمد Youm Awo على تقنية EOS’s SLS. تتمثل ميزة استخدام التصنيع الإضافي في هذا المجال في الحصول على منتج في وقت قصير، بتصميمات أكثر تعقيدًا ومواد أقوى وأخف وزنًا.
أحذية مطبوعة ثلاثية الأبعاد
عندما يتعلق الأمر بأحذيتنا، فإن أول شيء يجب تذكره هو تفرد كل قدم، فضلاً عن أهمية سهولة الارتداء والراحة. حقيقة أن هناك عددًا لا يحصى من أشكال وأحجام القدم تجعل من الصعب للغاية على بعض الأشخاص العثور على زوج الأحذية المناسب. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يسمح بإضفاء الطابع الشخصي على الأحذية – وهناك بالفعل بعض الأمثلة التي تثبت مدى أهمية ذلك لأقدامنا! على سبيل المثال، قامت مجموعة من الطلاب الإسبان في مدرسة Elisava School للتصميم بتصميم حذاء Athos للتسلق، والذي قدم للمتسلقين الهواة والمحترفين أداءً وراحة أفضل، مع مراعاة الاحتياجات المحددة لمرتديها. أيضا في الرقص الكلاسيكي، actable أصدروا حذاءاك مصنوعًا من الطباعة ثلاثية الأبعاد. كانت الفكرة هي تحويل أحذية الباليه، التي تتعطل بالفعل بسرعة، من منتج يمكن التخلص منه إلى حذاء مستدام ودائم مع تلبية احتياجات مرتديها الفردية. في مجال النعال، حقق Waive والدكتور شول، الرائدان في السوق في مجال العناية بالقدم، طفرة في تطبيق الهواتف الذكية. هنا، يمكن للعملاء مسح أقدامهم مباشرة من المنزل ثم طلب نعل داخلي مخصص بطباعة ثلاثية الأبعاد تم قياسه بـ 400 نقطة على أقدامهم.
تقدم الملابس المطبوعة ثلاثية الأبعاد قطعًا فريدة وراقية
الموضة هي صناعة معروفة بالقطع الغريبة والسعي الدائم للأصالة بين المصممين والمستهلكين على حد سواء. مع انتشار “الموضة السريعة” والإفراط في الاستهلاك، يمكن أن توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد بديلاً. يمكن للطرفين استخدام التكنولوجيا لتأكيد فرديتهما الإبداعية في تصنيع عناصر فريدة. على سبيل المثال، لدينا ميراندا ماركيز، مصممة إسبانية تعتقد أن المستهلكين يجب أن يكونوا قادرين على طباعة ملابسهم الخاصة باستخدام التكنولوجيا في المنزل، والتي يقدم موقع الويب الخاص بها هذا فقط.
تتوفر أيضًا فساتين مطبوعة ثلاثية الأبعاد بناءً على عمليات مسح جسم العميل. يقدم متحف الفن الحديث (MoMA) في نيويورك تصميمًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد بواسطة Jessica Rosenkrantz و Jesse Louis-Rosenber g، والمعروف باسم “Kinematics Dress”. بعد مسح جسم العميل ضوئيًا، يتم تغطية النسيج بالفسيفساء رقميًا على الجسم وتشكيله في ثوب باستخدام التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) من النايلون المرن. بهذه الطريقة، يمكن صنع الثوب وفقًا لرغبات العميل الجمالية ونسب الجسم. مثال آخر على الأزياء الراقية من المصممين هو مشروع “Kinematic Petals Dress” الذي تم تكليفه من قبل متحف الفنون الجميلة في بوسطن (MFA). هذا الفستان، مثله مثل فستان Kinematics ، يوفر ملاءمة مخصصة وفقًا للفرد، ويحتوي على 1600 قطعة فريدة مترابطة بأكثر من 2600 مفصل. على الرغم من تصميمه المعقد، يظهر الفستان من الطابعة جاهزًا تمامًا للارتداء.
التصنيع الإضافي في صناعة الساعات الشخصية
هناك قطاع آخر تتيح فيه الطباعة ثلاثية الأبعاد مزيدًا من التخصيص وهو صناعة الساعات. مع النمو الملحوظ للطباعة ثلاثية الأبعاد في السنوات الأخيرة، يتجه العديد من مصممي الساعات إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصميم وتصنيع السلع الاستهلاكية بشكل أسرع مع الحفاظ على الجودة الجيدة. لكن لماذا الطباعة ثلاثية الأبعاد؟ كما هو الحال في القطاعات الأخرى التي نشهدها، تسمح التقنيات ثلاثية الأبعاد لصانعي الساعات باستخدام مواد أقل، وبالتالي تقليل النفايات وجعل إنتاجهم عملية أكثر استدامة. اعتمادًا على الغرض ودرجة التخصيص التي يسعى إليها المستهلك، يجب استخدام طريقة واحدة أو أخرى للتصنيع الإضافي.
على سبيل المثال، استخدمت الشركة السويسرية Seven Friday Multi Jet Fusion لإنشاء FREE-D، ساعة أصلية بتصميم مثير للإعجاب وفريد من نوعه. بفضل استخدام PA11، فإن الشركة قادرة على تصنيع أجزاء عضوية وخفيفة الوزن ومتينة، مع الحفاظ على الجودة العالية. من ناحية أخرى، تقوم العلامة التجارية الإيطالية Aion Watch بتطوير أخف الساعات الأوتوماتيكية في العالم. تزن هذه الساعات المطبوعة ثلاثية الأبعاد 26 جرامًا فقط، وتتميز بهيكل داخلي على شكل قرص العسل يسمح لها بالحفاظ على الصلابة اللازمة وتقليل الوزن بنسبة 200٪. بالإضافة إلى خفة الساعات وقوتها الميكانيكية العالية، تشتمل خصائص ألياف الكربون أيضًا على عزل حراري عالي. يسلط هذا الضوء على إمكانية استخدام مواد عالية الأداء لتعزيز خصائص المنتجات المخصصة.
تقنيات ثلاثية الأبعاد في مستحضرات التجميل
أحد القطاعات التي قد لا تتوقع أن ترى فيها وجود تقنيات ثلاثية الأبعاد هو مستحضرات التجميل. ومع ذلك، فقد بدأت في الظهور، خاصة من أجل التخصيص. وقد تم ذلك بعدة طرق مختلفة. يأتي أحد الأمثلة من مكان غير متوقع أكثر، Formula 1. في عام 2020، استخدمت الدعامة الأساسية في رياضة السيارات الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع زجاجات عطر مميزة. كانت الزجاجات الثلاث مستوحاة من قطاع السيارات وفي ذلك الوقت تم الاحتفال بتصميماتها المعقدة والمثيرة للاهتمام، والتي أظهرت الاحتمالات الهائلة الممكنة مع AM. لكن التعبئة والتغليف والزجاجات ليست الطريقة الوحيدة لاعتماد تقنيات ثلاثية الأبعاد في مستحضرات التجميل. مثال آخر يمكننا أن نشير إليه يأتي من ديور. في هذه الحالة، تحولت ماركة الجمال إلى المسح ثلاثي الأبعاد لمساعدة كل عميل في الحصول على العناية المناسبة بالبشرة. تم إجراء ذلك من خلال جهاز يسمى Eve V، والذي سمح لكل شخص بالحصول على تحليل فردي لبشرته، بما في ذلك قياسات لأشياء مثل ترهل الجلد وأكياس العين والتجاعيد. ثم تم استخدام هذا التحليل لتحديد نظام العناية بالبشرة المناسب (مع التركيز على أكبر مشكلتين جلديتين) بمساعدة الذكاء الاصطناعي. هذه الدرجة من التخصيص لكل مستخدم، لم تكن ممكنة إلا من خلال المسح ثلاثي الأبعاد.
يسمح AM بأداء أعلى في الرياضة
أثبت التصنيع الإضافي مرارًا وتكرارًا في السنوات الأخيرة مدى فائدة التكنولوجيا للرياضيين. يمكن تخصيص المعدات لأي تخصص رياضي لتلبية احتياجات الرياضيين، مما يوفر مستويات أعلى من الراحة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تقلل من وزن المعدات. هذا مفيد بشكل خاص في الألعاب الرياضية حيث تكون السرعة جوهرية. بشكل عام، تساعد التكنولوجيا على تحسين الأداء. يُعد مثال الكربون مثالًا جيدًا على كيفية استخدام التصنيع الإضافي في الألعاب الرياضية. قامت الشركة بطباعة خوذة مخصصة قذائف لاعبي اتحاد كرة القدم الأميركي لشركة Riddel ، وهي شركة تصنيع سلع رياضية. تبرز هذه من الخوذات التقليدية بسبب هيكلها الشبكي. بالإضافة إلى خيار التخصيص، يحمي المطاط الصناعي المستخدم من الصدمات، حيث يتم امتصاص الكثير من الصدمات. مثال آخر هو شركة Superstrata المصنعة للدراجات في كاليفورنيا، والتي أطلقت إطارًا من ألياف الكربون في عام 2021. وزنه 1.7 كجم، فهو ليس خفيفًا بشكل خاص فحسب، بل إنه متين للغاية أيضًا. يقال إن إطار الدراجة أقوى 61 مرة من الفولاذ. تمت طباعة الجزء في عملية واحدة باستخدام تقنية DED الخاصة بشركة Arevo. وفقًا للشركة المصنعة، يمكن تحديد ما يصل إلى 500000 من التكوينات المختلفة، والتي يمكن اختيارها في متجر الشركة عبر الإنترنت.
طباعة ثلاثية الأبعاد للمركبات المخصصة
في عالم السيارات، يعد استخدام التصنيع الإضافي لتخصيص المركبات هو أمر اليوم. كما قد تتوقع، عادةً ما تكون إضافة الملحقات أو ترقية أو تغيير الأجزاء على السيارة باهظة الثمن، لذا فإن التحول إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد يصبح الخيار الأفضل للقيام بذلك. تتيح هذه التقنيات لمالكي السيارات إنشاء أجزاء فريدة ومخصصة لسياراتهم، من الملحقات الزخرفية إلى الأجزاء الوظيفية، بالإضافة إلى مزيد من الخفة والمرونة الكبيرة في التصميم والشكل والدقة في التفاصيل. هذا حل ميسور التكلفة ويمكن الوصول إليه ومستدام، مما يؤدي بالتالي إلى تحسين تجربة السائق. يمكن العثور على مثال على ذلك في علامة Ford التجارية، التي أتاحت ملفات ثلاثية الأبعاد لتخصيص Maverick الخاص بها يسمح لجميع السائقين بدون استثناء بطباعة أجزاء من “نظام FITS” ثلاثي الأبعاد. توفر هذه ثماني فتحات تخزين لربط الملحقات في المنطقة المركزية أو أسفل المقاعد، وفقًا لاحتياجات وتفضيلات المستخدمين. من ناحية أخرى، فإن بيجو ليست بعيدة عن الركب وتقدم أيضًا حلاً لتخصيص السيارة من خلال إكسسوارات لطيفة الملمس وخفيفة الوزن وسهلة الاستخدام، والتي يتم بيعها من خلال متجر LIFESTYLE الخاص بها، والبحث عما يحتاجه عملاؤها واختيار منحهم لهم. أكبر قدر ممكن من الراحة في سياراتهم من خلال استخدام التقنيات ثلاثية الأبعاد.
أثاث مطبوع ثلاثي الأبعاد: مواد نفايات الطعام وراحة محسّنة
في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد، هناك دائمًا طرق جديدة لصنع الأشياء. سواء كان ذلك باستخدام تقنية جديدة أو مواد جديدة، فإن الصناعة تبحث دائمًا عن الابتكارات. تصميم Krill هو مثال ممتاز. في الواقع، تمكنت هذه الشركة الناشئة في ميلانو من تصميم أثاث ثلاثي الأبعاد باستخدام قشور البرتقال وقشور الليمون وأرضيات القهوة. نعم، هذا صحيح: تستخدم الشركة الناشئة نفايات الطعام لتصميم الأثاث الداخلي، بما في ذلك المصابيح وحاملات المجلات أو حتى أواني الزهور. للحصول على هذه المادة، المسماة Rek rill ، فإن العملية هي نفسها بالنسبة لأي نوع من النفايات. الخطوة الأولى هي تجفيف النفايات، ثم تقطيعها حتى تصبح ميكرون. أخيرًا، يتم تسخين الحبيبات الناتجة وبثقها في خيوط بواسطة Prusa و Creality’s FDM طابعات ثلاثية الأبعاد. تعتبر تقنية التصنيع هذه مثالاً على الإنتاج الأخضر، حيث إنها تحد من استخدام البلاستيك، وجميع المواد معاد تدويرها بنسبة 100٪، وقابلة للتحلل الحيوي، وقابلة للتحويل إلى سماد. حالة الفولاذ هي واحدة من اللاعبين الرئيسيين في أثاث المكاتب. تحولت الشركة إلى التصنيع الإضافي لإنشاء نسخة جديدة من SILQ، كرسي مكتبهم. تم تصميمه ليكون أكثر تكيفًا مع مورفولوجيا المستخدم، وبالتالي تحسين الراحة. تعاونت الشركة مع Fast Radius و Carbon للاستفادة من التقنيات ثلاثية الأبعاد. بفضل هذه التقنيات، يمكن طباعة مساند الذراعين ذات البنية الشبكية ثلاثية الأبعاد. بالتفصيل، تم تقسيمها إلى أربع مناطق، حيث تم تصميم كل جزء للتكيف مع سلوك المستخدم. وبالتالي سيكون الكرسي أكثر راحة حسب وضع الشخص. على سبيل المثال، إذا وضع المستخدم كوعه لأسفل أو مد ذراعه تمامًا، فسيقوم SILQ بتعديل طريقة جلوس المستخدم. بالإضافة إلى ذلك، سمح استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع كرسي المكتب بتوفير 70٪ من المواد.
لأكثر من 14 عامًا، أدهشت Just Dance ، وهي لعبة (كما يوحي الاسم) تم تصميمها لتجعلك ترقص، المستخدمين. بدءًا من Wii في عام 2009، أصدرت Ubisoft هذا العام الإصدار الرابع عشر من اللعبة والذي يمكن تشغيله على عدد من وحدات التحكم المختلفة بما في ذلك Nintendo Switch و PlayStation 5 و Xbox Series X و Series S. ولكن المزيد من وحدات التحكم ليست كذلك الطريقة الوحيدة التي تغيرت بها اللعبة. بالنسبة لهذا الإصدار الأخير، لجأت شركة Ubisoft ، منشئ اللعبة، إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد للمساعدة في إنشاء قطع أزياء مستقبلية للاستخدام داخل اللعبة.
Ubisoft هي واحدة من أكبر شركات الألعاب الموجودة هناك. تتضمن بعض أشهر ألعابهم سلسلة Assassin’s Creed و Far Cry و Rabbids والمزيد. وبالطبع يعد Just Dance أحد أكثر عروضهم شعبية. في اللعبة، يستخدم المستخدمون جهاز كشف الحركة من أجل المتابعة جنبًا إلى جنب مع مدرب يرقص على الشاشة، في محاولة للاقتراب من الحركة الفعلية قدر الإمكان. هؤلاء المدربون مجهولي الهوية والافتراضيون، لكنهم يميلون إلى شيء واحد مشترك: أزياء رائعة. هنا تحولت Ubisoft إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد.
تستخدم Ubisoft الطباعة ثلاثية الأبعاد أزياءها المعقدة
كما ذكرنا، فإن المدربين في Just Dance معروفون بأزيائهم الباهظة والجميلة. ولكن على عكس ما قد تعتقده، لا يمكن عرض هذه الأشياء على الشاشة فقط. في الواقع، من أجل الحصول على الحركات الصحيحة للعبة، تحتاج Ubisoft إلى وجود راقصين حقيقيين يؤدون الحركات أمام شاشة خضراء. ثم يتم تحريكها في اللعبة نفسها. ومع ذلك، هذا يعني أن الراقصين يحتاجون أيضًا إلى ارتداء نفس ملابس شخصياتهم، بغض النظر عن مدى تعقيدهم.
وهكذا، قررت Ubisoft أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ستكون مثالية لمساعدتهم على إنشاء زي الشرير في Just Dance 2023، Night Swan. من أجل عكس حقيقة أن Night Swan كان شريرًا قويًا، قرر المصممون أن الزي يجب أن يكون متقنًا بشكل متساوٍ، حيث يرتدي معطفًا طويلًا متدفقًا وبدلة للجسم مغطاة بـ 300 ريش متحرك يدويًا. تم إنشاء هذا بعد ذلك من خلال الجمع بين التصنيع الإضافي والقطع بالليزر.
علاوة على ذلك، لم تكن هذه هي المرة الأولى التي تحول فيها Ubisoft إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد. في Just Dance 2021، استخدم الفريق التقنيات لإنشاء أطراف اصطناعية مطبوعة ثلاثية الأبعاد ولوحة صدر لإضفاء طابع مستقبلي على الماضي. لا يحدد مصمم الأزياء ورئيس الشخصيات بنجامين جوفر التقنية ثلاثية الأبعاد التي تم استخدامها في كلتا الحالتين، لكننا نعلم أنها تستخدم البوليمرات، لا سيما البوليمرات الأكثر ليونة في Night Swan لأن المواد الصلبة كانت ستؤذي الراقص. علاوة على ذلك، نظرًا لمظهر الأزياء، يمكن أن تتراجع بسهولة مع نوع من طريقة البلمرة الضوئية مثل SLA أو نفث المواد. في الواقع، غالبًا ما تحظى هاتان العمليتان بشعبية للقطع التي يجب أن تبدو جميلة، على سبيل المثال في صناعة السينما، لذلك لن يكون من المفاجئ أنه ربما تم تبنيها لألعاب الفيديو أيضًا.
ويختتم جوفري بالقول: “لقد كانت فرصة كبيرة للعمل بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لأننا نستطيع إنشاء مظهر به الكثير من العناصر التفصيلية التي تجعل المنتج النهائي يبدو ويؤدي بطريقة عالية الجودة حقًا. بالإضافة إلى ذلك، بمجرد أن نقرر الشكل النهائي والمواد للكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، يمكننا تغيير الطريقة التي يعرضها بها الكمبيوتر. على سبيل المثال، يمكننا أن نجعل الأشياء تبدو وكأنها مصنوعة من المعدن أو البلاستيك على الكاميرا، لتتناسب مع رؤيتنا الأولية “. يمكنك معرفة المزيد على موقع Ubisoft هنا.
تم تصميم النمذجة ثلاثية الأبعاد كطريقة لإظهار مدى تعقيد الأنظمة، وإظهار التعقيد والتفاصيل الدقيقة بسهولة. على الرغم من أن النماذج ثلاثية الأبعاد قد تعيد إلى الأذهان التخطيط الجراحي أو الأجزاء الهندسية، فإننا نقدم لك اليوم مشروعًا من عام 2022 يستخدم التكنولوجيا لرسم خريطة اللغة. تعاون أليكس بيل، باحث دكتوراه في كلية علم الأنثروبولوجيا في جامعة كاليفورنيا، مع إيما كيت ماثيو من المدرسة المعمارية في نفس الجامعة. أنتجوا مجموعة من النماذج على أساس أربع لغات: الكردية، تتارانا (لغة أمازوني)، لهجة بلاد ما بين النهرين القديمة تسمى الأكادية والإنجليزية الأمريكية.
أراد الباحثون أن يصمموا جانبًا نحويًا لهذه اللغات: على وجه التحديد، الإثبات. هذا يعني ما إذا كان الدليل موجودًا لبيان، وإذا كان الأمر كذلك فما النوع؛ في اللغويات هي الطريقة التي يتم بها نقل الأدلة. في لغات معينة، يعبر المتحدثون عن الإثبات من خلال القواعد. لنأخذ تتارانا كمثال، يعبر المتحدث عن أربعة أنواع من الأدلة باستخدام تراكيب نحوية مختلفة. أنواع الأدلة هذه بصرية، وغير مرئية، ومستدل عليها، ومبلغ عنها، وافتراضها من المعرفة العامة. تم اختيار اللغة الإنجليزية الأمريكية للمقارنة باللغات الأخرى كمرجع، لأنه في اللغة الإنجليزية لا يتم التعبير عن الأدلة من خلال القواعد وبالتالي لم تكن النماذج مثل النماذج الأخرى.
اعتمد الفريق أولاً على ارتباط نظري راسخ بين القواعد والهندسة يعود تاريخه إلى القرن السابع عشر. بالنسبة للجانب العملي من المشروع، استخدموا Grasshopper وRhino3D تعيين ميزات لغة معينة على نظام الإحداثيات الديكارتية. أولاً، قاموا بتنسيق النص يدويًا وهو Excel ، وأعطوا كل دليل ترجيحًا رقميًا. يصور المحور السيني الخط الزمني للكلام عندما تأتي إحدى العبارات بعد أخرى، حيث يشير المحور الصادي إلى عدد المقاطع في كل سطر من النص. يمكن أن يمثل المحوران x y بالتالي البنية الأولية للغة المنعكسة في النص. المحور z هو إشارة إلى القواعد النحوية داخل العينة؛ تأخذ هذه العلامات “وزنًا افتراضيًا” مما يعطي النموذج مظهره “السلكي” ثلاثي الأبعاد.
طُبعت النماذج ثلاثية الأبعاد لأول مرة على بلاستيك نايلون (PA12، بولي أميد) باستخدام تلبيد الليزر الانتقائي (SLS). لقد صنعوا نموذجًا إضافيًا من سبيكة فضية سمحت لهم بعرض تفاصيل أدق للغة. تمت طباعة نموذج أيضًا بالمطاط لتحسين الطبيعة “الشبيهة بالنسيج”. وفقًا للباحثين، فإنهم يأملون في استخدام مواد لم يتم اختراعها بعد في المستقبل لعمل المزيد من التصميمات.
لماذا استخدام النماذج ثلاثية الأبعاد للغة؟
باختصار، يعتقد الباحثون أن الطرق التقليدية لتصوير اللغة مفرطة في التبسيط لدرجة أنها “اختزالية”. إنهم يشعرون أن النماذج ثنائية الأبعاد والتدوين لا ينصفان اللغة. علاوة على ذلك، من المهم بالنسبة لهم أن تستند النماذج إلى التصميم الحسابي.
لم يرغبوا فقط في إثبات الأهمية اللغوية للأدلة النحوية، بل أرادوا الحفاظ على اللغات العالمية المهددة بالانقراض وغير المعروفة. تشرح بيل الأهمية على هذا النحو: ” من خلال إنتاج هندسة القواعد ثلاثية الأبعاد، نسمح للناس بالحصول على علاقة حدسية فورية بهذه اللغات المهددة – أو التي قد تختفي.” في الواقع، يمثل هذا أحد المشاريع العديدة التي تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد للحفاظ على الأنظمة والموارد المهددة وحمايتها. تشمل المشاريع الأخرى الشعاب المرجانية المطبوعة ثلاثية الأبعاد للأغراض البيئية والمعارض البحرية للحفاظ على التاريخ. يمكنك العثور على رابط الورقة البحثية هنا.
مرحبًا بالجميع، ومرحبًا بكم في أفضل 5 مقاطع فيديو لهذا الأسبوع! كما هو الحال دائمًا، لدينا مجموعة مثيرة وتعليمية لمحتوى فيديو الطباعة ثلاثية الأبعاد من أجلك. يتراوح هذا الأسبوع من تقنية الرش البارد للتصنيع الإضافي، ومقابلة حول الطباعة ثلاثية الأبعاد في الأوساط الأكاديمية والبحثية، إلى المعلومات الخاصة بالبلد (في هذه الحالة، حول سنغافورة) حول كيفية اعتماد المستخدمين للطباعة ثلاثية الأبعاد في الهندسة والصناعة التحويلية الرعاية الصحية. لدينا أيضًا مقطع فيديو أصلي ثلاثي الأبعاد من المختبر، حيث يراجع إليوت Ultima Ker S7! بالنسبة لأولئك الذين يستمتعون
أعلى 1: التصنيع الإضافي باستخدام تقنية الرش البارد
هذا الفيديو مأخوذ من جامعة التكنولوجيا في بلفور مون بيليارد (UTBM)، وهي كلية هندسة تقع في فرنسا. نرى عملهم على تصنيع المواد المضافة بالرش البارد – هذه هي تقنية استخدام جزيئات مسحوق المعدن لتشكيل طلاء عن طريق “الاصطدام الباليستية” على الركيزة، مما يجعلها تلتصق بالسطح. يمكن أن تنتج هذه التقنية أجزاء معدنية قوية: المثال في الفيديو هو نموذج لليد. تشمل المزايا الإضافية معدلات بناء أسرع، والحد الأدنى من الإعداد المسبق للسطح. نظرًا لعدم تضمين الحرارة، فإن المشكلات الشائعة المرتبطة بالحرارة عند الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست مشكلة. الأجزاء أيضًا أسهل في الإصلاح.
أعلى 2: كيف تستخدم سنغافورة الطباعة ثلاثية الأبعاد في الرعاية الصحية
بعد ذلك، لدينا مقطع فيديو حول كيفية استخدام سنغافورة للطباعة ثلاثية الأبعاد لقطاع الرعاية الصحية. نجد كل شيء عن الأمثلة الخاصة بكل بلد، مثل مريض في عام 2003 عولج من سرطان الأنف من قبل الأستاذ تشوا تشي كاي باستخدام نموذج جراحي مطبوع ثلاثي الأبعاد. من الفيديو، نتعرف أيضًا على إمكانات مركز سنغافورة للطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي منشأة بحثية جديدة تهدف إلى أن تكون المعهد الرائد في العالم لأبحاث وتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. من الواضح أن الدولة تعتقد أن الطباعة ثلاثية الأبعاد يمكن أن تجلب نقاط قوة كبيرة للتصنيع والهندسة وترغب في ترسيخ نفسها كلاعب قوي في الصناعة في المستقبل. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول تفاصيل تحول سنغافورة إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد، فراجع الفيديو أدناه.
أعلى 3: ما الذي فكر فيه السكان الأصليون في Ultima Ker S7؟
هنا في 3Dnatives مع Ultima Ker S7، فعلنا ذلك بالضبط. Ultima Ker S7 هي أول طابعة تأتي من الشركة منذ الدمج بين Ultima Ker و MakerBot ، وهي تقدم تطورًا لطابعات FDM السابقة في السطر. قام Elliot باختبار الطابعة، والتحقق منها بحثًا عن الميزات الجديدة، وسهولة الاستخدام، وجودة الطباعة، وانطباعه العام عن المنتج، وستجد كل التفاصيل في الفيديو أدناه! مقالته على الطابعة هنا.
أعلى 4: وجهة نظر عالم حول الطباعة ثلاثية الأبعاد للأبحاث البيولوجية
تعد المقابلات طريقة قيّمة لاكتساب نظرة ثاقبة حول موضوع ما، بما في ذلك التصنيع والعلوم، بطريقة سهلة الوصول ومثيرة للاهتمام – يوضح هذا الفيديو ذلك بالتأكيد! في هذا المقطع، نسمع من كوينتنا سميث، الباحث في جامعة كاليفورنيا يرفين (UCI) في عدد من مشاريعه البحثية، بما في ذلك استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتجميع الأنسجة اللازمة لنمو الأعضاء للمرضى الذين يعانون من أمراض الكبد، على سبيل المثال. يعد Bioprinting بالطبع أحد أكثر التطبيقات إثارة للطباعة ثلاثية الأبعاد ولديه القدرة على استبدال عمليات الزرع في المستقبل.
أعلى 5: طباعة السيراميك ثلاثية الأبعاد للحفظ
سبق أن كتبنا عن الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك وتطبيقاتها في إنتاج قطع فنية وتصميمية مميزة، لكن هل تعلم أنه يمكن استخدامها أيضًا للحفظ؟ هذا الفيديو يظهر ذلك بالضبط! تُستخدم التكنولوجيا في الفيديو لإنتاج سلسلة من بلاطات الشعاب المرجانية، والتي تحاكي هيكل الشعاب الطبيعية. كما تعلمنا من الوصف، فقد تم تصنيع بلاطات الشعاب المرجانية هذه لاستخدامها لمنع تراكم الرواسب (سبب رئيسي للقلق بالنسبة للشعاب المرجانية). تم صنع القطع من طين الترا كوتا ثم تم إطلاقها عند 1125 درجة مئوية.
في هونغ كونغ، صمم فريق من الباحثين من كلية الهندسة المعمارية بجامعة هونغ كونغ في مختبر تقنيات التصنيع والمواد باستخدام مقاعد مطبوعة ثلاثية الأبعاد يمكن استخدامها من قبل كل من البشر والحيوانات. لا، أنت لا تحلم: هذه التركيبات الخرسانية الصغيرة ستكون بمثابة ملجأ لأنواع الحيوانات عندما يرتفع المد ويحتاجون إلى مأوى أو حماية من الحيوانات المفترسة. وبالنسبة لبقيتنا، فإن المقاعد توفر لنا ببساطة، عند انخفاض المد، لحظة للراحة دون أن تتساقط الرمال في كل مكان. يهدف المشروع المسمى “كرسي المد والجزر” إلى إظهار كيف يمكننا صنع منتجات تلبي احتياجاتنا وتساهم أيضًا في النظم البيئية المحلية.
تقع هذه المقاعد بجوار بلدة شاء تاو كوك، في منطقة عاشت مع إيقاع المد والجزر لمئات السنين. لذلك يجب أن تتكيف الحيوانات والنباتات التي تعيش هناك مع تقلبات البحر، ولكن أيضًا مع عواقب الدمار من صنع الإنسان. والجدير بالذكر أنه تم استصلاح الكثير من الأراضي على حساب المساحة البحرية في المنطقة، مما أدى إلى تدمير موائل النظام البيئي للحيوان الذي بقي هناك. تهدف كراسي المد والجزر إلى التوفيق بين الاثنين.
يوضح الفريق الذي يقف وراء هذا المشروع أنهم تأثروا بثلاثة عوامل في تصميم ما يسمى بمقاعد المد والجزر. أولاً، عادوا إلى المقاعد الخزفية الكلاسيكية التي كانت جزءًا من التاريخ الصيني لآلاف السنين – توجد بشكل أساسي في حدائق المناظر الطبيعية. كان المصدر الثاني للإلهام هو جذور المغرو، الأصلية في المنطقة والمعروفة بدعم النظم الإيكولوجية الساحلية والبحرية المستدامة في حد ذاتها. أخيرًا، كان الفريق مستوحى بشدة من ألوان صخور هذا الخط الساحلي، هذا الجانب البني الغامق الذي يمتزج تمامًا مع بقية المناظر الطبيعية. بالإضافة إلى كل هذا، فإن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، والتي بدونها لم يكن من الممكن إنتاج هذا التصميم الأصلي.
قام الباحثون بطباعة 30 كرسيًا على المد والجزر بارتفاعات مختلفة، مع أشكال هندسية معقدة وشقوق مختلفة للسماح لأنواع الحيوانات بالاختباء والنباتات للعثور على ملجأ. يحددون أنه تم استخدام روبوت صناعي مزود بآلة بثق، بالإضافة إلى مادة تعتمد على الطين. تم اختيار المزيج الفريد لطين الترا كوتا، وفقًا للباحثين، لأنه مناسب جدًا للموائل الطبيعية نظرًا لمستوى درجة الحموضة فيه. بمعنى، نظرًا لأن هذه البراز تتدهور بمرور الوقت (كما تفعل كل الأشياء)، فيمكنها العودة إلى الطبيعة دون الإضرار بها أكثر.
عملية طباعة المقاعد (اعتمادات الصورة: Christian J. Lange / Wetjen Wang)
تم تثبيت 30 كرسيًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد على الشاطئ في قرية Kuk Po العام الماضي ومن المتوقع أن تشارك الفرق النتائج قريبًا. في غضون ذلك.
استفادت دراسة متعددة التخصصات من النمذجة ثلاثية الأبعاد وتقنيات الطباعة من أجل دراسة لوحتين زيتيتين كبيرتين الشكل موجودتان حاليًا في كوستاريكا. لاحظ الباحثون حالة الحفظ الخاصة بهم وحصلوا على معلومات أساسية حول العملية الفنية والمواد المعنية.
أجرى فريق البحث، بقيادة P. Calderón-Mesén ، و Daniela Jaikel-Víquez ، MD Barrantes-Madrigal ، سلسلة من الملاحظات على اللوحات باستخدام تقنيات ثلاثية الأبعاد. قاموا برصد الظروف البيئية ولاحظوا المجالات المحتملة للتحلل البيولوجي بين اللوحات. علاوة على ذلك، فقد لاحظوا ألوان اللوحة بناءً على توزيع وترتيب البلورات، بالإضافة إلى توصيف الأحافير النانوية لتحديد الفترة الزمنية للمادة. بينما كانت اللوحات تحت المراقبة، كان من المهم الحفاظ على اتساق ظروف الأرصاد الجوية التي توجد فيها اللوحات – وهي مستويات ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة والرطوبة وشدة الضوء.
من أين أتت الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
من أجل تحليل الألوان المتضمنة بشكل كامل، قام الباحثون بعمل تمثيل ثلاثي الأبعاد للوحات، شحذ في نقاط معينة. هنا، لاحظوا العينة باستخدام مجهر ضوئي من أجل فهم الطبقات الطبقية للوحات (تتابع الصخور). من أجل الحفاظ على ظروف الأرصاد الجوية متسقة ويمكن ملاحظتها، أنشأ الفريق محطات جديدة ومنخفضة التكلفة ومتعددة الاستخدامات. تتكون هذه المحطات من المكونات التالية: مستشعر SCD30 لاكتشاف درجة الحرارة وثاني أكسيد الكربون والرطوبة، ومستشعر TSL2591 لشدة الضوء، وساعة الوقت الحقيقي للطوابع الزمنية، وأخيراً متحكم دقيق لتخزين المعلومات. تم تصميم هذه المحطات وطباعتها باستخدام SolidWorks وأخيراً تم طباعتها بتقنية 3D. لا تقدم ورقة البحث تفاصيل عن المواد أو الطريقة المستخدمة، ولكنها تذكر أن المحطات، التي تم تركيبها في المسرح الوطني لكوستاريكا (NTCR)، حيث توجد اللوحات، قد تم بناؤها لاعتبار كلا المحطات “متناغمة” التصميم مع المسرح، وهيكل وظيفي فيما يتعلق بأجهزة الاستشعار المختلفة والميكرو كونترولر.
عنصر آخر من الدراسة هو ملاحظة الأصباغ داخل اللوحات. لهذا، أعادوا إنشاء اللوحات باستخدام جهاز كمبيوتر، ومراقبة الصور المجهرية باستخدام برنامج النمذجة Blender 3D. أعطى التمثيل معلومات عن كمية ومتوسط سمك الطبقات وكذلك كثافة الصبغة الموجودة في العينة.
تضمنت الأمثلة المماثلة لاستخدام التقنيات ثلاثية الأبعاد لمراقبة الرسم والتحليل مشروع Scan The World لإتاحة الفن القابل للطباعة ثلاثي الأبعاد للأشخاص عن طريق رقمنه القطع. كان هناك أيضًا إعادة بناء لوحة بيكاسو، التي كانت غير معروفة سابقًا منذ 118 عامًا. استخدم الفريق التصوير الطيفي ومعالجة الصور، ثم أعاد تشكيل اللوحة باستخدام الذكاء الاصطناعي.
مرحبًا بالجميع ومرحبًا بكم مرة أخرى في أفضل 5 مقاطع فيديو للطباعة ثلاثية الأبعاد لهذا الأسبوع! كما هو الحال دائمًا، لدينا مجموعة مختارة مثيرة لك، بدءًا من الإصدار الأصلي ثلاثي الأبعاد من 3DEXPERIENCE World! قام فريقنا بجولة تجول للعثور على أكثر المشاريع إثارة من الحدث، ونحن هنا لنشارككم اليوم. تتراوح مقاطع الفيديو الأخرى من اعتماد Toyota للتصنيع الإضافي لتحسين تصنيع القوالب لصناعة السيارات، إلى التشغيل الآلي في خط إنتاج Stratasys والفوائد التي يجلبها إلى الإنتاجية والتكلفة. لأولئك المهتمين أكثر بالتطبيقات، لدينا مقطع فيديو حول كيف يمكن للتصنيع الإضافي أن يحسن تصنيع قطارات الطاقة، وإمكانية الطباعة باستخدام المواد المعاد تدويرها. يتمتع!
أعلى 1: تجربة ثلاثية الأبعاد للعالم من خلال عيون السكان الأصليين
هل لديك أي أسئلة تود طرحها على روبوت مطبوع ثلاثي الأبعاد؟ قضى اثنان من أعضاء فريقنا العزيزين، مادلين ولوسيا، الأسبوع الماضي في معرض 3DEXPERIENCE World في ولاية تينيسي، وقد اختاروا بعضًا من أكثر المشاريع إثارة وغرابة وفريدة من نوعها التي رأوها هناك. من روبوت حرب النجوم الناطق إلى ملحقات الغيتار ثلاثية الأبعاد، اكتشف في الفيديو أدناه الإلهام وأساليب البناء وتطبيقات هذه المنتجات! أقيم عالم 3DEXPERIENCE في الفترة من 12 إلى 15 فبراير؛ يمكنك العثور على تقريرنا من العرض هنا.
أعلى 2: تويوتا تتبنى AM
أول فيديو لهذا الأسبوع من شركة تصنيع السيارات اليابانية Toyota عن اعتمادها للتصنيع الإضافي. في الواقع، غالبًا ما تلعب الطباعة ثلاثية الأبعاد دورًا في صناعة السيارات لتصنيع النماذج الأولية وأجزاء الاستخدام النهائي مع مهلة أقصر وخصائص ميكانيكية محسنة. في هذا الفيديو، نتعرف على كيفية استخدام Toyota لتقنية الصب بالقالب لتمكين قنوات التبريد ثلاثية الأبعاد في القالب لتحسين التبريد وتجانس الحرارة. مع AM، يمكنهم تحقيق درجة الحرارة المثلى وحرية تصميم محسّنة لقنوات التبريد (على سبيل المثال لا الحصر في أشكال هندسية معينة) وتقليل التلميع في جميع الأجزاء. وفقًا للفيديو، فقد ألغوا الحاجة إلى تلميع 80٪ من الجزء، وبالتالي تقليل العيوب وزيادة معدل التشغيل.
أعلى 3: خلية إنتاج Stratasys P3
يعد Stratasys بالطبع أحد عمالقة الطباعة ثلاثية الأبعاد، وآخر تحديث لهم هو تحديث مثير. تم الكشف عن خلية الإنتاج المؤتمتة P3 في Form next 2022، وهي تعد بكفاءة مؤتمتة مع حل الذراع الروبوتية القادر على استبدال ونقل الأجزاء ورأس البناء. علاوة على ذلك، فإن الناقل يرسل الأجزاء إلى مرحلة ما بعد المعالجة، حيث يتم غسلها ومعالجتها بالأشعة فوق البنفسجية. ثم تقوم الذراع الآلية بإزالتها من رأس البناء. تتمثل مزايا هذه الأتمتة في الدقة والتكرار والتكاليف المنخفضة وبالطبع الإنتاجية العالية وقابلية التوسع.
أعلى 4: استخدام المحركات الكهربائية AM
يأتي هذا الفيديو من شركة البرمجيات Dassault Systèmes حول عمل مطور توليد القوة الكهربائية Helix ، الذي يعمل مع شركات الدراجات النارية والسيارات. يستخدم Helix منصة 3DEXPERIENCE لتقليل المهلة الزمنية بين الفكرة وتطوير المشاريع. توفر تقنية Helix ، المحرك المدمج القابل للتطوير والعاكس (SIMI)، طاقة مذهلة تبلغ 130 كيلو واط (177 حصانًا / 175 حصانًا) من الطاقة القصوى للدراجات النارية ماركة Trumph. لتحقيق ذلك، تستخدم الشركة منصة 3DEXPERIENCE لتحقيق المتطلبات الفنية للدراجات النارية في أقصر وقت ممكن، ثم البدء في الطباعة للوفاء بالمواعيد النهائية.
أعلى 5: الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمواد المعاد تدويرها
أصبحت الاستدامة كلمة رئيسية في التصنيع، والطباعة ثلاثية الأبعاد ليست استثناءً. تحرص الشركات على إثبات قدرتها على أن تكون صديقة للبيئة، سواء باستخدام نظام محايد للكربون، أو مصادر محلية، أو مواد معاد تدويرها! في هذا الفيديو، نتعرف على مجموعة المواد المعاد تدويرها المتاحة، والتي تشمل PETG TIPS ABS والمواد ذات المصادر الحيوية. يمكنك أيضًا معرفة العوائق التي تحول دون الاستخدام الواسع: من الاجتماعية، ومقاومة التغيير، إلى مشكلات سلسلة التوريد، والتقنية: يمكن أن تفقد المواد مواصفاتها إذا أعيد استخدامها مرات عديدة. هل تساءلت يومًا عن أفضل المبادرات للحصول على المواد المعاد تدويرها؟ اكتشف في الفيديو!
