التصنيع الإضافي ، المعروف بشكل أفضل بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، هو إنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد عن طريق إضافة طبقة بعد طبقة من المادة. تقنية ثورية ، ولكن ليس بأي حال تقنية جديدة ، تم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في التصنيع لمدة 20 عامًا تقريبًا. في الآونة الأخيرة ، تم تسليط الضوء على الطباعة ثلاثية الأبعاد بسبب انخفاض التكاليف. الطابعات الشخصية ثلاثية الأبعاد أصبحت الآن بأسعار معقولة ومتنامية.
تقنية طابعة ثلاثية الأبعاد
قبل بدء الطباعة ، يجب إنشاء تصميم افتراضي للكائن. يتم تخزين هذه المخطط في ملف تصميم بمساعدة الكمبيوتر. إذا تم إنشاء الكائن من الصفر ، فسيتم استخدام برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك ، إذا كان الكائن سيكون نسخة من كائن موجود بالفعل ، فإن الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ينتج ملف CAD.بعض الهواة يتجنبون هذه العملية ويقومون بتنزيل ملفات CAD الموجودة من الويب. بمجرد اكتمال التصميم الظاهري ، تقوم البرامج المتخصصة بقطعها إلى مئات ، وأحيانًا آلاف الطبقات الأفقية. ثم توجه هذه الطبقات الافتراضية الطابعة ثلاثية الأبعاد ، مما يساعدها على تجميع الطبقة فوق الطبقة ، حتى يكتمل الكائن.
المواد المستخدمة
وتشمل المواد الشائعة المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد المواد البلاستيكية والشمع والزجاج وراتنجات الايبوكسي والنايلون وحتى الشوكولاتة. وهناك عدد من المعادن المختلفة ، بما في ذلك المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة ، والتي تستخدم عادة بشكل شائع. حتى السبائك مثل الفولاذ يمكن استخدامها في هذه العملية. لا يزال في المراحل التجريبية مجموعات من المواد مثل السيليكون وفوسفات الكالسيوم والزنك لإنتاج عظام اصطناعية وجلد للعلاجات الطبية المتجددة. في الماضي ، كانت الطابعات ثلاثية الأبعاد تقتصر على مادة واحدة لكل كائن. اليوم ، حان الوقت لطابعة متعددة المواد هنا في النهاية. ومع ذلك ، فإن القدرة على طباعة هاتفك الذكي أو مضرب التنس أو الهامبرغر لا يزال بعيدًا.
طرق التصنيع
لا تعمل جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد على حدٍ سواء. إحدى التقنيات الشائعة المستخدمة هي تلبيد الليزر الانتقائي. في SLS ، يتم إنشاء الطبقات عندما تندمج جزيئات المادة معًا باستخدام ليزر عالي القدرة. نوع آخر يسمى النمذجة ترسب تنصهر. FDM يزيل ملفات من البلاستيك أو المعدن الذي يمر عبر فوهة قذف ساخنة. عندما يتم ترسب المادة المذابة ، فإنها تصلب لتشكيل الطبقة. بعد طريقة أخرى تسمى stereolithography. يستخدم هذا راتنج فوتوبوليمير قابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية في شكل سائل. كما يتم استخدام الراتنج لجعل الطبقة ، والعلاج بالليزر فوق البنفسجية ويصلب ، وربطه إلى الطبقة السابقة.
الطابعات الصناعية والشخصية ثلاثية الأبعاد
يتم استخدام الطابعات الصناعية ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعًا للاستخدام في النماذج الأولية السريعة. غالباً ما يضطر المصممون إلى إنشاء نموذج كامل لعملهم ؛ النماذج الأولية السريعة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد توفر الوقت والمال. بدلاً من إرسال المواصفات لإنشاء نموذج ، يمكن للمصممين الحصول على النموذج في متناول اليد في غضون ساعات. جزء آخر متزايد من سوق الطابعات هو الطابعة ثلاثية الأبعاد الشخصية. جعلت التطورات في التكنولوجيا هذه الآلات بأسعار معقولة جدا. أساسا في مجال الهواة ، يمكن شراء هذه الطابعات مقابل 250 دولار إلى 2500 دولار من شركات مثل Cubify Cube و Solidoodle و MakiBox.
