دليل المبتدئين للطباعة ثلاثية الأبعاد

نرى العالم في ثلاثة أبعاد. الآن ، يمكننا الطباعة بثلاثة أبعاد أيضًا ، بفضل عملية التصنيع التي أصبحت سائدة في السنوات الأخيرة: الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تستخدم الطابعة ثلاثية الأبعاد "عملية تصنيع مضافة" (مما يعني أن الكائن يتكون طبقة في وقت واحد). تحتوي معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد على رأس بثق واحد ، مما يعني أنه إذا كنت تريد استخدام ألوان متعددة ، فيمكنك ذلك يجب أن تطبع الكائن الخاص بك في أقسام ، وحتى بعد ذلك ستكون مقيدًا بكيفية ظهور الكائن ملون. هذا هو السبب في أن الأمثلة ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعًا هي كائنات مثل Yoda البلاستيكي ذي اللون الأزرق - الطابعات أحادية اللون هي الأكثر شيوعًا. ولكن بينما يحب الجميع طباعة Yoda ، فإن الحقيقة هي أن الطابعات ثلاثية الأبعاد اليوم تُستخدم لطباعة كل شيء بدءًا من نماذج التصميم إلى المجوهرات والحرف اليدوية وأجزاء المنتجات وأجزاء الجسم وحتى الطعام.

عندما تم تقديم الطابعات الحجرية الحجرية لأول مرة في منتصف الثمانينيات ، كانت تكلف ستة أرقام واستهدفت التطبيقات التجارية والصناعية. لم تنخفض الأسعار بشكل كبير حتى عام 2012 تقريبًا ، حيث بلغت تكلفة الطابعات 1000 دولار مقابل 20000 دولار. مع انخفاض الأسعار ، اتسع نطاق جمهور الطابعات ثلاثية الأبعاد: انضم المصممون والفنون والمجتمعات التعليمية ، كما فعل المصممون الذين يبحثون عن نماذج أولية سريعة وغير مكلفة. من المتوقع أن تنخفض الأسعار بنسبة 6.4 في المائة أخرى في عام 2016 ، وفقًا لتقرير صادر عن أحد باحثي السوق

تستخدم الطابعات المختلفة تقنيات طباعة مختلفة. تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد للمستهلكين بشكل عام أحد طريقتين رئيسيتين.

FFM (تصنيع الفتيل المنصهر ، ويشار إليه أيضًا باسم تصنيع ترسيب الخيوط أو الخيوط المنصهرة ترسيب) تستخدم الطابعات رأس طباعة متحركًا لبناء طبقات من خيوط بلاستيكية مذابة على شكل موضوع.

تعمل طابعات SLA (الطباعة الحجرية المجسمة) على ترسيخ الراتنج باستخدام ليزر فوق بنفسجي (تستخدم بعض الطرز أجهزة عرض معالجة الضوء الرقمية ، ولكنها تميل إلى أن تكون أقل دقة). تعد طابعات SLA أكثر تكلفة بشكل عام ، لكنها قادرة على إنتاج نماذج أكثر دقة وتفصيلاً بسبب دقة الليزر ودقته.

يمكن لطابعات FFM عادةً تغذية العديد من المواد من خلال ماكينات البثق الخاصة بهم. تشمل الخيارات الشائعة ABS ، وهي مادة متينة وقابلة لإعادة التدوير وغير مكلفة ، و PLA (حمض عديد حمض اللبنيك) ، مادة صلبة وقابلة للتحلل الحيوي قابلة للطرق والحرارة ، ولكن من الصعب لصقها أكثر من مادة ABS. غالبًا ما تأتي هذه المواد في مجموعة من الألوان ، ولكن نظرًا لأن معظم الطابعات تحتوي على رأس طباعة واحد فقط ، فستقوم بشكل عام بطباعة العنصر بأكمله بلون واحد.

طابعات SLA لها خيارات محدودة في كل من المواد المتاحة والألوان المتاحة. ستعتمد اختيارات المواد على ما إذا كانت الطابعة تستخدم الليزر فوق البنفسجي أو جهاز عرض DLP. يمكن أن تكون مواد الراتنجات إما صلبة أو مرنة ، وتكون أكثر تكلفة من الخيوط البلاستيكية المستخدمة في طباعة FFM.

بينما انخفضت تكاليف كل من الطابعات ومواد الطباعة بشكل كبير ، لا يزال شراء طابعة ثلاثية الأبعاد يمثل استثمارًا كبيرًا ، حيث يبدأ بحوالي 300 دولار ويزداد بسرعة من هناك.

ربما يكون التحدي الأكبر هو سهولة الاستخدام. لقد أصبح إعداد الطابعات واستخدامها أسهل ، ولكن من أجل إنشاء شيء ما ، عليك أن تبدأ بشيء - على وجه التحديد ، نموذج ثلاثي الأبعاد.

إذا كنت خبيرًا في التصميم ، فقد تتمكن من تصميم تصميم باستخدام برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد وتصدير المنتج الرقمي النهائي كملف STL الذي تستخدمه جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد للطباعة. ومع ذلك ، فبالنسبة لنا مجرد بشر ، يعود الأمر عمومًا إلى استخدام ملفات STL المتاحة مجانًا (يمكنك العثور على العديد من الملفات المجانية في مكتبة كائنات ثلاثية الأبعاد عبر الإنترنت مثل الشيء) ، أو شراء تصميم من العديد من المتاجر عبر الإنترنت ، أو إنشاء عمليات المسح ثلاثية الأبعاد الخاصة بك.

إذا كنت تخطط للذهاب في مسار Scan-it-yourself ، فيمكنك استخدام كاميرا ويب ثلاثية الأبعاد ، متوفرة على بعض أجهزة الكمبيوتر (بما في ذلك الأجهزة الصديقة للمصنع HP Sprout، التي تحتوي على خيار نظام أساسي دوار لاستخدامه مع الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد المدمج) أو كأجهزة قائمة بذاتها ، أو كاميرا ثلاثية الأبعاد مثل Microsoft Kinect ، أو تستخدم خدمة مسح ضوئي ثلاثية الأبعاد من جهة خارجية.

قبل اختيار طابعة ثلاثية الأبعاد رخيصة وتجربة عالم ثلاثي الأبعاد ، ضع في اعتبارك حجم الكائنات التي قد ترغب في إنشائها. إذا كان هدفك هو طباعة مساطر طويلة (لسبب ما) ، فسوف تقصر عن تحقيق هذا الهدف إذا كانت الطابعة التي تختارها يمكنها فقط التعامل مع الكائنات الأصغر حجمًا من 6 بوصات في الارتفاع والعرض.

اختبار آخر للواقع هو سرعة الطباعة وجودتها. ستكون قادرًا على إنهاء الأعمال الروتينية ليوم واحد أثناء تشغيل الطابعة ، مع نموذج نموذجي مقاس 4 بوصات يتطلب ما يصل إلى 12 ساعة للطباعة. كما هو الحال مع الطابعات العادية ، تعتمد سرعة الطباعة أيضًا على جودة الطباعة.

أخيرًا ، ضع في اعتبارك نوع الإخراج الذي تريده ، وليس فقط لأنك بحاجة إلى التفكير في المواد التي ستستخدمها لإنشاء الكائن الخاص بك. إذا كنت تريد كائنات مفصلة للغاية مثل المجوهرات أو نماذج الميزان ، فاحصل على طابعة SLA لأنها أفضل في إعادة إنتاج التفاصيل الدقيقة. إذا كنت تريد تكلفة منخفضة وسهولة في الاستخدام ، احصل على طابعة FFM.

وعلى الرغم من أن PLA يعتبر مادة آمنة للغذاء إلى حد ما أكثر من ABS ، فإن أيا منهما - المبثوق من خلال طابعة ثلاثية الأبعاد - آمن حقًا للأكل لعدة أسباب. نصيحتنا: لا تفكر حتى في طباعة الأطباق والأكواب والملاعق.

إذا كانت ميزانيتك محدودة ، وترغب في تقديم بعض التنازلات ، فإن 349 دولارًا طابعة M3D Micro 3D هو خيار بداية رائع. سيخلق نموذج FFM هذا كائنات أقل من 5 بوصات ، ويستخدم مجموعة متنوعة من المواد ، ولكنه أبطأ من الطرز الأخرى التي رأيناها.

للمتحمسين بميزانية أكبر ، نوصي بـ 1250 دولارًا لأشياء ألف Lulzbot ميني، مما يثير الإعجاب بسهولة الاستخدام ومجموعة الميزات. تدعم طابعة FFM هذه كائنات طباعة أقل بقليل من ست بوصات ، وهي تدعم نطاقًا رائعًا من مواد الفتيل ، ويأتي مع نسخة مخصصة من المصدر المفتوح الشهير Cura 3D البرمجيات.