الطباعة ثلاثية الأبعاد

بوابة التقنية » نظام تشغيل » كومبيوتر
04 - ربيع أول - 1440 هـ| 13 - نوفمبر - 2018


لم يعد من الخيال محاكاة أي نموذج ثلاثي الأبعاد أو مجسم، وتحويل كل ما يخطر ببالك من أشكال متنوعة لتكوين صوره طبق الأصل منه على أرض الواقع.

ما هي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؟ وكيف تطورت مع مرور الوقت؟ وما أهمية هذه التقنية في التصنيع؟

ترجع بداية الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى عام 1976م، عندما تم اخترع الطابعة النافثة للحبر. في بداية الثمانينيات، ظهرت أول تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، وفي ذلك الحين كانت تسمى بتقنية النماذج الأولية السريعة.

في عام 1984م، ومع مزيد من التعديلات والتطور والتقدم للمفهوم الطابعة النافثة للحبر: تحولت التكنولوجيا من الطباعة مع الحبر إلى الطباعة مع المواد. حيث يرجع أصول الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى عام 1986، عندما تم إصدار أول براءة لجهاز المجسمات (SLA). وهذه البراءة تنتمي إلى تشارلز هال. ومنذ ذلك الحين، تم تطوير مجموعة متنوعة من تطبيقات تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر العديد من الصناعات.

1 1

ماهي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد: هي تقنية مبتكرة، تمكنك من إنشاء المجسمات من خلال نموذج رقمي. حيث تعرف الطباعة ثلاثية الأبعاد باسم التصنيع المضاف. وهو ينطوي على عملية أخذ النموذج الرقمي، وترجمته إلى سلسلة من شرائح أفقية في لغة الآلة، ثم طباعته عن طريق إضافة طبقات متعاقبة ودقيقة جداً (لا يتجاوز سمكها أجزاء من الميليمتر) من المواد حتى يتم إنشاء المجسم ثلاثي الأبعاد، باستخدام عدد من التقنيات المختلفة.

 

 

كما أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تجلب اثنين من الابتكارات الأساسية: التلاعب في المجسمات في شكلها الرقمي وتصنيع أشكال جديدة عن طريق إضافة المواد.

استخدامات الطباعة ثلاثية الأبعاد:

ما يجعل الطباعة ثلاثية الأبعاد فريدة من نوعها هو قدرتها على تصنيع كائنات صلبة كاملة ومعقدة. حيث تستطيع طباعة (صناعة) المجسمات والأدوات بطرائق لا محدودة، وبمختلف المواد والمعادن. دخلت الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من المجالات منها: الفنية، والتراثية والأثرية، والألعاب والسيارات والمباني. وفي المجال الطبي: تمكنت الطباعة ثلاثية الأبعاد من توفير أطراف صناعية مطبوعة لهؤلاء الذين فقدوا أيديهم أو أرجلهم فى حوادث، لتصبح الأطراف الصناعية تطبيقا مثاليا للطباعة ثلاثية الأبعاد.

وقد أثرت هذه التكنولوجيا على التاريخ الإنساني الحديث، ربما أكثر من أي مجال آخر. حيث جعلت حياتنا أفضل من نواحي كثيرة، وفتحت آفاقا وإمكانيات جديدة. بالنسبة لمعظم الصناع، هي اختصار قوي لعمل كائنات دقيقة ومعقدة لأغراض مختلفة لا نهاية لها.

 

تحويل التصميم إلى كود تفهمه الطابعة (جي كودG Code )

الطابعة ثلاثية اﻷبعاد: عبارة عن آلة ميكانيكية (هيكل ومحركات) متصلة بجزء إلكتروني (وهو المتحكم في حركة الآلة بالكامل) والتي لا تفهم معنى هذة التصاميم، وهنا يأتي دور البرامج الوسيطة التي تحول التصميم إلى كود، يفهمه المتحكم (الجزء الإلكتروني) وهو جي كود.

أهم مكونات الجي كود-G Code

الجي كود عبارة عن ملف يحتوي على جميع اﻷوامر التي ستنفذها الطابعة، حتى تنتهي من تصنيع المنتج ومن أهم هذه الأوامر:

١) درجة حرارة انصهار المادة الخام، وهي تختلف من مادة ﻷخرى.

٢) سمك الطبقة الواحدة، واتجاهات المحركات لرسم الطبقة.

٣) عدد الطبقات المستخدمة وطريقة ملء الطبقات البينية.

٤) كمية المادة الخام المستخدمة.

٥) حجم المجسم وعدد النسخ المطلوبة.

٦) سرعة الطباعة.

تجهيز الطابعة وتحميل الجي كود إلى الطابعة:

يتم توصيل الطابعة بالحاسوب، ونقل ملف الجي كود عن طريق برنامج برونترفيس-Pronterface أو كيورا-Cura وهو مسؤول عن التحكم في الطابعة أثناء التشغيل.

يتم تسخين الطابعة ﻹدخال المادة الخام (تكون غالباً على هيئة بكرة من الخيوط -Filament)

ثم يتم ضبط نقطة البداية، وتثبيت سطح الطباعة جيدا، ويتم تحميل الجي كود في برنامج برونترفيس، و ورفعه إلى بطاقة الذاكرة.

عملية الطباعة ذاتها:

تقوم الطابعة أولاً برسم وتحديد اﻹطار الذي ستعمل فيه، ثم تقوم برسم وتكوين الطبقة اﻷولى ثم تملء الطبقات التالية حتى تصل إلى الطبقة اﻷخيرة.

تشطيب الطباعة:

غالبا مايكون هناك أخطاء يسيرة، مثل: عدم التصاق طبقتين، أو تكون بعض الزوائد، ويتم التغلب عليها باستخدام أداة قاطعة, يتم لصق اﻷجزاء المركبة في بعض اﻷحيان بالغراء.

في النهاية يمكن تلوين المنتج بألوان مختلفة عن المادة الخام.

مميزات الطباعة ثلاثية اﻷبعاد:

١) التخصيص: أهم ما يميز تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد هو: التخصيص بمعنى أنك تنتج كل شيء بالشكل الذي تريده أنت، وبالتعديل الذي يناسبك.

٢) إنتاج مركبات أكثر تعقيدا: باستخدام طريقة الطبقات الصغيرة يمكن إنتاج مركبات معقدة جدا، لا يمكن إنتاجها بالطرائق الصناعية التقليدية.

٣) توفير الوقت والجهد: يمكنك تصنيع منتجك بضغطة زر فقط، بدلاً من الصناعة بواسطة القوالب واﻵلات والأيدي العاملة ذات الخبرة.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

المصادر:

geeksvalley.com

ar3dprinter.com

 

روابط ذات صلة


المقالات المنشورة تعبر عن رأى كاتبها ولا تعبر بالضرورة عن رأى لها أون لاين



تعليقات
فضلا شاركنا بتعليقك:
  • كود التحقيق *:
    لا تستطيع قراءة الكود? click here للتحديث

هناك بيانات مطلوبة ...