في عام 1986، قدم تشارلز هال واحدة من أولى براءات الاختراع التجارية في قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد للطباعة الحجرية (SLA)، وهي عملية تستخدم الليزر لبلمرة الراتنجات الحساسة للضوء، طبقة تلو طبقة. منذ اختراعها، تم تطوير طرق البلمرة الضوئية الأخرى بما في ذلك DLP LCD والتي، بدلاً من استخدام الليزر الذي سيعمل نقطة تلو الأخرى، استخدم شاشة لمعالجة طبقة الراتنجات بأكملها في مسار واحد. على الرغم من أن كل طريقة لها خصائصها الخاصة، إلا أنه يجب ملاحظة أنه بشكل عام يُعرف تصنيع مادة الراتين المضافة بدقتها ودقة التفاصيل التي يمكن الحصول عليها – خاصةً بالمقارنة مع FDM. ولكن كيفية اختيار طابعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات؟ ما هي العملية الأنسب للاحتياجات المتنوعة؟ أجرينا مقابلات مع ثلاثة خبراء في هذا القطاع لمعرفة المزيد!
أول ما نتوقعه هو Bo Pang ، مدير منتجات الطباعة ثلاثية الأبعاد في SHINING 3D، المزود الرائد لحلول الطابعات ثلاثية الأبعاد للتصوير والراتنجات. يعمل في هذه الصناعة لمدة 8 سنوات، معظمها في قسم البحث والتطوير في SHINING، ويركز على الطباعة ثلاثية الأبعاد بالراتنجات. بعد ذلك، Robin Brock otter هو مدير سلسلة التوريد للطباعة ثلاثية الأبعاد لأوروبا والمملكة المتحدة في Hubs ، أكبر شبكة نظير إلى نظير في العالم لخدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد كان مع الشركة لمدة 8 سنوات. أخيرًا، آخر خبير لدينا هو Julien Montenero ، فني الأطراف الاصطناعية للوجه والأسنان والوجه والفكين الذي استخدم تا لراتينا تينج لتطبيقات مختلفة لمدة 15 عامًا. بو بانج روبن بروك وتير جوليان مونتينيجرو
لماذا أنتقل إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتين؟
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لتصنيع إضافات الراتين في قدرته على إنتاج أجزاء مفصلة للغاية بدقة عالية. ومع ذلك، من بين العمليات، لا يزال هذا مختلفًا. أوضح Robin Brock otter ما يمكن أن يتوقعه المستخدمون: “تختلف مواصفات طابعات الراتنجات المختلفة من علامة تجارية إلى أخرى. على سبيل المثال، عندما يتعلق الأمر بطابعات LCD، والتي تكون عمومًا أكثر تكلفة من أجهزة SLA المكتبية، فإن دقة الشاشة تحدد دقة الطباعة. عادة ما تكون سماكة الطبقة عبارة عن إعداد يمكن ضبطه. يختلف هذا في أي مكان بين 25 ميكرون إلى 200 ميكرون لكل طبقة (وضع المسودة في Form labs على سبيل المثال). وفي الوقت نفسه، تتميز طابعات الليزر SLA عمومًا بأعلى دقة. “
علاوة على ذلك، تعتبر الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتين مناسبة بشكل خاص للحصول على نماذج دقيقة. بالنسبة لجوليان مونتينيجرو، إنها عملية تسمح له بإعادة إنتاج النماذج التي يحتاجها بأمانة: “تقدم العملية جودة تنفيذ غير مسبوقة. أبعد من هذا الجانب، يتيح لنا التحقق من صحة عملنا وتنفيذه بطريقة دائمة ومخلصة. بفضل الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكننا إعداد خططنا الجمالية والوظيفية وإعادة إنتاجها “.
عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة بالراتنجات
جانب آخر مهم يجب مراعاته عند اختيار الطباعة ثلاثية الأبعاد للراتنجات هو المواد. على الرغم من أن النطاق ليس واسعًا كما هو الحال مع طباعة FDM، إلا أن التحسينات المادية تزيد بسرعة من عدد التطبيقات المتاحة، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد لرأتني سطح المكتب. يضع بو بانج الأمر على هذا النحو: “بالاستفادة من العديد من التحسينات المادية في الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتين، بدأ المزيد والمزيد من المهندسين في نشر طابعة ثلاثية الأبعاد من الراتين على مكاتبهم. في الواقع، تعتبر التكنولوجيا مثالية لصنع نماذج أولية وظيفية. بدلاً من الاستعانة بمصادر خارجية للنماذج الأولية والانتظار لأسابيع، يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من الراتين إنجاز معظم المهام في غضون ساعات. علاوة على ذلك، هناك العديد من المواد الهندسية عالية الأداء المتاحة بخصائص مماثلة لـ ABS أو PC أو مطاط السيليكون “.
تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات
يُستخدم التصنيع الإضافي في العديد من قطاعات النشاط وتكون بعض العمليات أكثر تكيفًا مع أنواع معينة من التطبيقات. هذا هو الحال مع الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات، والتي تعتبر مثالية لإنشاء التماثيل والنماذج للمهندسين المعماريين أو حتى للقطاع الطبي، وخاصة طب الأسنان. توسع Bo from Shining 3D: “إن التطبيق الأنسب للطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات هو تطبيق طب الأسنان. يمكن لجميع تطبيقات طب الأسنان تقريبًا الاستفادة من الطباعة ثلاثية الأبعاد بالراتنجات، مثل تقويم الأسنان والترميم والغرسات. يقوم كبار مصنعي تقويم الأسنان بطباعة أكثر من 700000 نموذج يوميًا “. يشارك جوليان هذا الرأي، الذي اعتمد بسرعة آلات الراتين لتصنيع نماذج أولية من التيجان والجسور، ولكن أيضًا نماذج أولية للثدي الاصطناعية والأنف والأذنين وما إلى ذلك.
ومع ذلك، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد بالراتنجات ليست كلها شائعة أيضًا في صناعة المجوهرات، والتي تستخدمها لإنتاج قوالب دقيقة سيتم استخدامها في صب الشمع المفقود. وأشار بانغ إلى أن “المجوهرات هي أيضًا تطبيق مهم للطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات. يمكن لتقنيات DLP LCD طباعة تفاصيل وميزات فائقة الدقة، حتى أصغر من الشعرة. يستخدم الكثير من مصممي المجوهرات طابعة ثلاثية الأبعاد ورأتني الشمع، لإنجاز أعمالهم في المنزل”.
بالنسبة إلى Robin أيضًا، يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بالراتنجات لمجموعة واسعة من التطبيقات، مع الإشارة أيضًا إلى الأهمية التي يمكن أن يكون لاختيار المواد في الجزء النهائي: “تتميز طباعة الراتنجات بالدقة العالية وممتازة بشكل خاص للاستخدامات المرئية النهائية. الراتنجات متوفرة في مجموعة واسعة ومُحسّنة لتطبيقات متنوعة بفضل الخصائص الفريدة، مثل المرونة والصلابة والقابلية للصب. يمكن صقل أنواع مختلفة من الراتنجات الشفافة إلى تشطيب يشبه الزجاج. من ناحية أخرى، يفضل استخدام الراتنجات العامة باللون الأبيض والرمادي والأسود لأجزاء النماذج الأولية قبل التحقق من صحتها لقولبة الحقن “.
التحديات للتغلب عليها
ومع ذلك، فإن الدخول في الطباعة ثلاثية الأبعاد للراتنجات ليس بالأمر السهل – حيث يميل المبتدئ إلى اختيار FDM كنقطة انطلاق. في الواقع، يجب عليك إتقان عدد معين من المعلمات مثل وقت التعرض أو سرعة اللوحة للحصول على مطبوعات ناجحة. يذكر Bo Pang أن هناك الكثير من الأشياء المختلفة التي يجب مراعاتها بما في ذلك حجم الطباعة والدقة والسرعة والمواد والتداخل وبرامج التقطيع وبالطبع المعالجة اللاحقة. ويشير بشكل خاص إلى أهمية التصميم والمعالجة اللاحقة: “التعشيش والتقطيع هو الخطوة الأولى للطباعة ثلاثية الأبعاد، ويمكن للبرنامج الجيد أن يجعل المعالجة المسبقة سريعة وسهلة. توفر معظم شركات الطابعات ثلاثية الأبعاد إصدارًا تجريبيًا مجانيًا للبرنامج، تأكد من إعجابك بالبرنامج قبل الشراء. علاوة على ذلك، تتطلب الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتين الغسيل والمعالجة اللاحقة. محطة المعالجة المتوافقة ضرورية، يمكنها تقوية الجزء بنسبة 30٪ ~ 50٪. يمكن أن توفر محطة الغسيل الجيدة الكثير من تكلفة العمالة، وتجعل العملية برمتها بسيطة وسهلة. “
التحدي الآخر لعمليات الراتنجات هو الاستخدام الذي لا مفر منه لدعامات الطباعة. أثناء عملية الطباعة، تمسك هذه الدعامات بالجزء الموجود على اللوحة ويجب إزالتها عند الانتهاء. من الضروري اتباع خطوات ما بعد المعالجة – غسل الجزء لإزالة الراتين الزائد، وتليينه إذا لزم الأمر لمنحه جميع خصائصه. ومع ذلك، يمكن أيضًا تخفيف هذا التحدي بمساعدة معرفة التصميم. أوضح روبن كيف تساعد Hubs العملاء الذين يتطلعون إلى إنشاء أجزاء باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد من الراتين: “نقدم أيضًا توصيات التصميم التي تعمل على تحسين الجوانب المختلفة، مثل قابلية الطباعة وقوة الجزء واستهلاك المواد والمزيد. كل هذا، بالطبع، يتم مع مراعاة قيود عملية SLA. يتضمن ذلك الأشياء الصغيرة، مثل تحسين الهياكل الداعمة المطلوبة لطباعة الأجزاء أو الحد الأدنى من سمك الجدار المطلوب لطباعة ناجحة. على سبيل المثال، إذا كان التصميم الخاص بك يحتوي على ميزات داخلية، فنحن نريد التأكد من أن شركاء الإنتاج لدينا يوجهون الجزء بطريقة تقلل من الحاجة إلى هياكل الدعم “.
كيفية اختيار طابعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات؟
نقطة البداية لاختيار طابعة ثلاثية الأبعاد من الراتنجات هي تحديد تطبيقاتها: ما الذي ستطبعه؟ عدد المرات؟ ما هي الخصائص التي تريد أن تعطيها للجزء الأخير؟ هذه الأسئلة ضرورية لتحسين احتياجاتك واختيار الحل المناسب. يوضح Robin Brock otter كذلك، “على غرار الراتنجات الذي نوصي به، من المهم معرفة التطبيق المقصود عند اختيار طابعة الراتنجات. هل تعمل في شركة تقوم بتشغيل الجهاز على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع من أجل واقيات الفم المخصصة للأسنان أم أنك هاوٍ تطبع تصميماتها الخاصة بين الحين والآخر؟ ستؤثر جميع هذه الاعتبارات على الطابعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من الراتين التي تختار شراءها “.
بمجرد أن يبدأ هذا التفكير، ينصح خبراؤنا باختبار آلات مختلفة، والذهاب من خلال مزود الخدمة، وزيارة مصانع التصنيع، وما إلى ذلك. يوضح جوليان: “من الضروري إجراء دراسة للاحتياجات والتكاليف فيما يتعلق بنشاط الفرد حتى يكون قادرًا على ذلك. لتلبية توقعاتنا بأكبر قدر ممكن من الدقة والسرعة. من المهم جدًا إجراء الكثير من الاختبارات قبل اتخاذ خيار حقيقي، وذلك بفضل المجتمعات العديدة المتاحة حاليًا على الشبكات، وإيجاد مزود في جميع حلول الطباعة ثلاثية الأبعاد متاح للجميع. من خلال الاختبار، تكون مقارنة النتائج أسهل بالإضافة إلى اختيار المعدات، سواء كانت الطابعة ولكن أيضًا مادة ما بعد المعالجة. “
يلاحظ Bo Pang أيضًا أهمية الدعم عند اختيار طابعة ثلاثية الأبعاد. ويخلص إلى أن “صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تزال في مراحلها الأولى، وقد تواجه أسئلة مختلفة عند استخدام المنتج. لا تشبه الطابعة ثلاثية الأبعاد الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، فهي تتميز بمنحنى تعليمي خاص بها. يجب علينا دائمًا اختيار المنتج من الشركة، والذي يمكن أن يوفر منتجًا موثوقًا به وتدريبًا مناسبًا وخدمة جيدة “.
المصدر: 3dnatives
المزيد هنا:
طباعة تاق قماش
تاق أكرليك
طباعة بروش
طباعة على أقلام
كاب
لوحات كانفاس
طباعة بروشورات
طباعة نوت
طباعة تيشرتات
طباعة تي شيرتات بولو