Longsheng

اليوم ، مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا ، تعمل تقنية التصنيع الثورية على تغيير عالمنا بهدوء - هذا هو3dprint جذبت السحر الفريد والإمكانيات اللانهائية لهذه التكنولوجيا انتباه عدد لا يحصى من الناس. لقد كسرت ذروة التصنيع التقليدي وفتحت مسارات جديدة في مجالات الابتكار والنماذج الأولية السريعة والتخصيص الشخصي. حتيكيفالطباعة ثلاثية الأبعادعمل؟ستأخذك هذه المقالة لاستكشاف أسرار هذه التكنولوجيا المتطورة وكشف النقاب عن حجابها الغامض.

ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد، الاسم الكامل للطباعة ثلاثية الأبعاد أو تكنولوجيا التصنيع المضافة ، هو تقنية تبني كيانات ثلاثية الأبعاد عن طريق تجميع المواد طبقة تلو الأخرى. يختلف عن التصنيع الطرحي التقليدي (مثل القطع) أو تصنيع المواد المتساوية (مثل الصب والتزوير) ،3dprintيبدأ مباشرة من النموذج الرقمي ويستخدم معدات دقيقة تحت تحكم الكمبيوتر لتكديس المواد في الشكل المطلوب. الشكل والحجم. لا تتطلب هذه العملية أي قوالب أو أدوات ، مما يزيد بشكل كبير من حرية التصميم ومرونة التصنيع.

كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

1. النمذجة الرقمية

أولارقميطباعة نماذج 3D يجب إنشاؤها باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) أو غيرها من برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد. تمكن هذه البرامج المستخدمين من تصميم أشكال هندسية معقدة وإنشاء هياكل. بعد الانتهاء، يمكن للمستخدمين تصدير نماذج الطباعة ثلاثية الأبعادإلى تنسيقات الملفات ثلاثية الأبعاد مثل STL و OBJلتسهيل المعالجة اللاحقة في برامج الطباعة ثلاثية الأبعاد.

2. معالجة البيانات

استيرادنموذج الطباعة ثلاثية الأبعادملففي برنامج الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وسيقوم البرنامج بإنشاء سلسلة من معلومات الشريحة بناء على بيانات النموذج. تصف معلومات الشريحة هذه شكل كل طبقة وموضعها بالتفصيل ، مما يوفر إرشادات لعملية الطباعة اللاحقة. وفقا لاحتياجات الطباعة المحددة ، يحتاج المستخدمون إلى ضبط معلمات الطباعة ، مثل ارتفاع الطبقة ، وسرعة الطباعة ، ودرجة حرارة المواد ، وما إلى ذلك ، للتأكد من أن العناصر المطبوعة تلبي متطلبات التصميم.

3. عملية الطباعة

ضع مادة الطباعة المحددة (مثل البلاستيك والمعدن والسيراميك وما إلى ذلك) في الطابعة ثلاثية الأبعاد. عادة ما تكون هذه المواد في شكل مسحوق أو سائل أو خيوط ويمكن معالجتها مسبقا أو معالجتها حسب الرغبة. الطابعة ثلاثية الأبعاد سوف تسخن,الطباعة بالحبر النفاث أو بثق المادة طبقة تلو الأخرى بناء على معلومات الشريحة ، واعرضها معا بدقة. تشبه العملية المعالجة اليدوية في التصنيع التقليدي ، لكن الطباعة ثلاثية الأبعاد تتيح هياكل وأشكال أكثر تعقيدا. أثناء عملية الطباعة ، ستتحكم الطابعة ثلاثية الأبعاد في درجة حرارة المادة وفقا للمعايير الافتراضية لضمان جودة الطباعة واستقرارها.

4. ما بعد المعالجة

بالنسبة لبعض الهياكل المعقدة التي تتطلب الدعم ، ستضيف الطابعات ثلاثية الأبعاد أقواس إضافية أثناء عملية الطباعة. بعد الطباعة ، يجب إزالة هذه الأقواس. نظرا لأنه قد تكون هناك بعض العيوب أثناء عملية الطباعة ، مثل الأسطح الخشنة ، والفجوات بين الطبقات ، وما إلى ذلك ، يجب قص الكائنات المطبوعة وصقلها لتحسين مظهرها وأدائها.

ما هي الأنواع المختلفة لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد غنية ومتنوعة ، تغطي احتياجات الطباعة لمجموعة متنوعة من المواد من البلاستيك إلى المعادن ، ومن المواد الحيوية إلى الطعام. فيما يلي عدة أنواع نموذجية من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد:

1. FDM

1.1لمحة عامة عن التكنولوجيا

FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) ، والمعروفة أيضا باسم FFF (تصنيع خيوط المنصهر) ، هي أشهر تقنية ، وجزء من عملية بثق المواد. يستخدم مواد لدن بالحرارة ، عادة على شكل بكرات من الخيوط. تعمل الفوهة الساخنة للطارد على إذابة المادة التي يتم ترسيبها بعد ذلك على الركيزة. هناك العديد من مزايا FDM. عملية الطباعة سهلة التعلم ومتوسطة السرعة وعادة لا تتطلب مساحة كبيرة. غالبية الطابعات بحجم سطح المكتب مما يجعلها مثالية للمكتب. ولكن من ناحية أخرى ، تستخدم FDMs أيضا كآلات صناعية كبيرة ، لدعم عمليات التصنيع. في مثل هذه الحالات ، يمكن استخدام شكل الحبيبات لمواد البناء بدلا من الفتيل.

2.1المواد

يسمح FDM باستخدام مجموعة متنوعة من المواد البلاستيكية الحرارية ، مثل ABS و PLA و PETG و TPU باعتبارها المواد الأكثر شيوعا والأكثر تعقيدا مثل المركبات التي تحتوي على ألياف الكربون أو الألياف الزجاجية أو حتى الجرافين للتوصيلية. توفر هذه المواد العديد من الخصائص الميكانيكية والحرارية والكيميائية ، مما يسمح لك باختيار أنسب المواد وفقا للاحتياجات المحددة للمشروع.

3.1مزايا FDM

• غير سامة ، لكن بعض الخيوط مثل ABS تنتج أبخرة سامة. عادة ما تكون عملية آمنة بيئيا.

• مجموعة واسعة من مواد الطباعة الملونة ، ليست باهظة الثمن ، وذات استخدام عالي.
• تكاليف منخفضة أو معتدلة للمعدات.
• تكاليف ما بعد المعالجة المنخفضة أو المتوسطة (إزالة الدعم وتشطيب السطح).
• الأفضل للعناصر متوسطة الحجم.
• مسامية المكونات تكاد تكون صفرا.
• الاستقرار الهيكلي العالي ، وخصائص مقاومة المواد الكيميائية والماء ودرجة الحرارة.
• حجم بناء كبير إلى حد ما مقارنة بتقنيات سطح المكتب الأخرى: 600 × 600 × 500 مم.

1.4 عيوب FDM

• خيارات تصميم محدودة. لا يمكن إنتاج جدران رقيقة وزوايا حادة وحواف حادة في المستوى الرأسي.
• النماذج المطبوعة هي الأضعف في اتجاه البناء الرأسي بسبب تباين الخواص في خصائص المواد بسبب طريقة الطبقة المضافة.
• هناك حاجة إلى الدعم.
• ليست دقيقة للغاية ، مع التسامح بين 0.10 إلى 0.25 مم.
• قوة الشد هي ما يقرب من ثلثي نفس المادة التي تم تشكيلها بالحقن.
• يصعب التحكم في درجة حرارة غرفة البناء ، وهو أمر بالغ الأهمية للحصول على أفضل النتائج.
• مشكلة "خطوة الدرج" في مستوى البناء العمودي.

1.5 التطبيقات

1. نماذج أولية سريعة منخفضة التكلفة
2. نماذج إثبات المفهوم الأساسية

2. جيش تحرير السودان

2.1 نظرة عامة على التكنولوجيا

يتم استخدام تقنية تعرف باسم البلمرة الضوئية بواسطة الطباعة الحجرية المجسمة (SLA) ، أطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد، لإنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد. كانت من بين أقدم الطرق لتصنيع المواد المضافة التي تم إنشاؤها ، ولا تزال قيد الاستخدام حتى اليوم. يستخدم SLA بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب نماذج أولية عالية الدقة ونماذج مفصلة ومجوهرات وتطبيقات طب الأسنان وغيرها من الصناعات التي تكون فيها الدقة والتفاصيل الدقيقة أمرا بالغ الأهمية.

2.2 المواد

يستخدم SLA راتنجات سائلة حساسة للضوء مثلمواد الطباعة. تتوفر هذه الراتنجات في مجموعة متنوعة من الخصائص ، مثل الصلابة والمرونة ومقاومة الحرارة والمقاومة الكيميائية. تم تصميم بعض الراتنجات أيضا لتقليد مواد معينة ، مثل ABS والبولي بروبيلين (PP) والمطاط.

2.3 مزايا اتفاقية مستوى الخدمة

• تشطيب سطح ممتاز بسماكة طبقة تتراوح بين 0.05 - 0.15 مم.
• يمكن طلاء الأجزاء النهائية.
• سريع إلى حد ما.
• اقتصادية للإنتاج المنخفض (1-20) جزء.

2.4 عيوب اتفاقية مستوى الخدمة

• مواد باهظة الثمن.
• المعالجة اللاحقة ليست مطلوبة فحسب ، بل أيضا عملية متعددة الخيوط وفوضوية. بعد الانتهاء من الطباعة ، يجب غسل الراتنج في حمام بالموجات فوق الصوتية أو عن طريق غمس جزء في IPA (كحول الأيزوبروبيل) ، ثم يجب إزالة الدعامات وبعد ذلك ، يجب معالجة المطبوعات بضوء الأشعة فوق البنفسجية.
• الراتنج وحده سام ، لكن خلطه مع IPA أكثر خطورة. يجب تأمين السائل وإرساله للتخلص منه إلى شركة متخصصة.
• النفايات غير قابلة لإعادة التدوير ويصعب إدارتها
• هناك حاجة إلى الدعم
• المطبوعات هي الأضعف في اتجاه البناء الرأسي بسبب تباين الخواص في خصائص المواد بسبب طريقة الطبقة المضافة.
• يحتاج الليزر إلى المعايرة بشكل دوري
• قد يختلف سمك الطبقة في الراتنجات المختلفة
• البوليمرات الضوئية سامة ، وكذلك الأبخرة التي تهرب أثناء العملية.

2.5 التطبيقات

1. النماذج الأولية الوظيفية
2. الأنماط والقوالب والأدوات
3. تطبيقات طب الأسنان
4. النماذج الأولية للمجوهرات والصب
5. صناعة النماذج

3. SLS

3.1 نظرة عامة على التكنولوجيا

SLS هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد تعتمد على الاندماج الانتقائي لمساحيق اللدائن الحرارية باستخدام ليزر عالي الطاقة. تنشر الآلة طبقة رقيقة من المسحوق على منصة البناء ، ويتتبع الليزر نمط الطبقة على سطح المسحوق. عندما يندمج المسحوق ، تنزل منصة البناء ، وتتكرر العملية للطبقة التالية. SLS مناسب بشكل خاص لإنتاج الأجزاء الوظيفية والنماذج الأولية المتينة.

2.3المواد

يستخدم SLS مساحيق اللدائن الحرارية ، مثل النايلون (PA) والبولي أميد (PA) والبوليسترين (PS) والبولي يوريثين بالحرارة (TPU). توفر هذه المواد خصائص ميكانيكية وحرارية قوية ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الوظيفية وعالية الأداء.

3.3 مزايا SLS

• لا حاجة إلى هياكل الدعم.
• الأجزاء المتحركة ذات الهندسة الداخلية المعقدة.
• الأسطح الملساء – من الصعب ملاحظة الطبقة.
• مطبوعات مستدامة.
• مسحوق قابل لإعادة الاستخدام بعد الطباعة.
• تكاليف مواد منخفضة إلى معتدلة ، أثناء استخدام منطقة العمل الكاملة.
• طابعات سطح المكتب SLS 3D غير مكلفة مقارنة بالآلات الصناعية.
• العمالة الماهرة غير مطلوبة (فقط طابعات SLS ثلاثية الأبعاد المكتبية).

3.4 عيوب SLS

• الآلات الصناعية باهظة الثمن.
• مهلة طويلة.
• يجب أن يتم تنظيف الماكينة بدقة عند تغيير المواد لتجنب التلوث.
• وقت طباعة طويل (للأجسام الكبيرة).
• لإدارة المسحوق أثناء المعالجة اللاحقة ، يوصى باستخدام مكنسة كهربائية وهواء مضغوط حيث يمكن أن يصبح متربا.

3.5 التطبيقات

1. النماذج الأولية الوظيفية
2. التصنيع قصير المدى أو الجسر أو المخصص

مقارنة بين مزايا وعيوب تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

البارامتر	FDM	جيش تحرير السودان	SLS
مزايا	آلات ومواد استهلاكية منخفضة التكلفة سريعة وسهلة للأجزاء الصغيرة البسيطة	قيمة كبيرة دقة عالية تشطيب سطح أملس سرعات طباعة عالية مجموعة من التطبيقات الوظيفية	أجزاء وظيفية قوية حرية التصميم لا حاجة لهياكل الدعم
مساوئ	دقة منخفضة تفاصيل منخفضة توافق التصميم المحدود	حساسة للتعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية	تشطيب السطح الخشن خيارات المواد المحدودة

ما هي مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

بالمقارنة مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، الذي يستخدم التصنيع المطروحة ، يضيف التصنيع الإضافي المواد في طبقات حتى يكتمل المنتج. هناك الكثيرمزايا الطباعة ثلاثية الأبعادلكل من الشركات الكبيرة والأفراد.

1. تصنيع العناصر المعقدة لا يزيد من التكاليف

بقدر ما يتعلق الأمر بالتصنيع التقليدي ، فكلما كان شكل الكائن أكثر تعقيدا ، زادت تكلفة التصنيع. معخدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد، لا تزداد تكلفة تصنيع العناصر ذات الشكل المعقد ، ولا يستغرق إنشاء عنصر رائع على شكل معقد وقتا أو مهارة أو تكلفة أكثر من طباعة مربع بسيط. سيؤدي صنع العناصر المعقدة دون زيادة التكاليف إلى قلب نماذج التسعير التقليدية وتغيير الطريقة التي نحسب بها تكاليف التصنيع.

2. تنويع المنتجات دون زيادة التكاليف

يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد طباعة مجموعة متنوعة من الأشكال ، مما يجعل عناصر بأشكال مختلفة مثل الحرفي في كل مرة. تتميز معدات التصنيع التقليدية بميزات أقل ومحدودة في مجموعة متنوعة من الأشكال التي يمكن أن تنتجها. بدلا من تدريب الميكانيكيين أو شراء معدات جديدة ، تتطلب الطباعة ثلاثية الأبعاد مخططات تصميم رقمية مختلفة ومجموعة جديدة من المواد الخام.

3. التصنيع صفر مهارة ب

يحتاج الحرفيون التقليديون إلى عدة سنوات من التدريب المهني لاكتساب المهارات التي يحتاجونها. أدى الإنتاج الضخم وآلات التصنيع التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر إلى تقليل متطلبات المهارة ، لكن آلات التصنيع التقليدية لا تزال تتطلب محترفين مهرة لتعديل الماكينة والمعايرة. تأخذ الطباعة ثلاثية الأبعاد تعليمات مختلفة من ملف التصميم وتتطلب مهارات تشغيل أقل من آلة التشكيل بالحقن لصنع نفس الكائن المعقد. يفتح التصنيع غير الماهر نماذج أعمال جديدة ويوفر طرقا جديدة للناس للإنتاج في البيئات النائية أو المواقف القاسية.

4.No التجميع المطلوب

تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد بخاصية التشكيل المكون من قطعة واحدة ، وهو أمر مفيد جدا في تقليل تكاليف العمالة والنقل. يعتمد الإنتاج الضخم التقليدي على السلاسل الصناعية وخطوط التجميع. في المصانع الحديثة ، تنتج الآلات نفس الأجزاء ثم يتم تجميعها بواسطة العمال. كلما زاد عدد المكونات التي يحتوي عليها المنتج ، زادت مدة سلسلة التوريد وخط الإنتاج ، وزاد الوقت والتكلفة التي يستغرقها التجميع والشحن. تدمج الطباعة ثلاثية الأبعاد وظائف التشكيل وتلغي الحاجة إلى إعادة التجميع ، وبالتالي تقصير سلسلة التوريد وتوفير تكاليف العمالة والنقل.

5. التسليم في وقت الصفر

تتيح الطباعة ثلاثية الأبعادخدمة الطباعةعند الطلب. يقلل الإنتاج في الوقت المناسب من المخزون المادي للشركة ، ويمكن للشركات استخدامالطباعة ثلاثية الأبعادلتصنيع أجزاء مخصصة بناء على طلبات العملاء لتلبية احتياجات العملاء ، لذلك ستكون نماذج الأعمال الجديدة ممكنة. يمكن أن يقلل الإنتاج في ساعة الصفر من تكلفة الشحن لمسافات طويلة إذا تم إنتاج البضائع التي يحتاجها الناس في مكان قريب عند الطلب.

6. مساحة تصميم غير محدودة

تقوم تقنيات التصنيع التقليدية والحرفيون بإنشاء منتجات بأشكال محدودة ، والقدرة على إنشاء الأشكال محدودة بالأدوات المستخدمة. على سبيل المثال ، يمكن للمخرطة الخشبية التقليدية أن تصنع عناصر مستديرة فقط ، ويمكن لمطحنة الدرفلة فقط معالجة الأجزاء المجمعة باستخدام قاطع الطحن ، ويمكن لآلة التشكيل أن تصنع أشكالا مشكلة فقط. يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد اختراق هذه القيود ، وفتح مساحات تصميم شاسعة وحتى إنشاء أشكال قد تكون موجودة حاليا فقط في الطبيعة.

7. مجموعات المواد غير محدودة

تواجه آلات التصنيع اليوم صعوبة في الجمع بين المواد الخام المختلفة في منتج واحد لأن آلات التصنيع التقليدية لا يمكنها بسهولة الجمع بين مواد خام متعددة أثناء عملية القطع أو التشكيل. مع تطور المواد المتعددةتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، لدينا القدرة على دمج المواد الخام المختلفة معا. سيتم مزج المواد الخام غير القابلة للخلط سابقا لتشكيل مواد جديدة تأتي في مجموعة متنوعة من الظلال وتقدم خصائص أو وظائف فريدة.

مساحة 8.No ، تصنيع محمول

من حيث مساحة إنتاج الوحدة ، فإن القدرة التصنيعية للطباعة ثلاثية الأبعاد أقوى من تلك الموجودة في آلات التصنيع التقليدية. على سبيل المثال ، يمكن لآلة التشكيل بالحقن أن تجعل العناصر أصغر بكثير من نفسها ، على عكسطابعة ثلاثية الأبعاديمكن أن تجعل العناصر كبيرة مثل طاولة الطباعة. بعد ضبط الطابعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن لمعدات الطباعة أن تتحرك بحرية ، ويمكن للطابعة أن تجعل العناصر أكبر من نفسها. القدرة الإنتاجية العالية لكل وحدة من المساحة تجعل الطابعات ثلاثية الأبعاد مناسبة للاستخدام المنزلي أو المكتبي بسبب المساحة المادية الصغيرة التي تتطلبها.

9. النسخ المتماثل المادي الدقيق

يمكن نسخ ملفات الموسيقى الرقمية إلى ما لا نهاية دون أي تدهور في جودة الصوت. في المستقبل ، ستعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على توسيع الدقة الرقمية إلى العالم المادي. ستعمل تقنية المسح الضوئي وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد معا لزيادة دقة التحولات المورفولوجية بين العالمين المادي والرقمي ، مما يسمح لنا بمسح الكائنات المادية وتحريرها ونسخها لإنشاء نسخ دقيقة أو تحسين النسخ الأصلية.

متى تم اختراع الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

أصل وتطورتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعادمرت بالعديد من المراحل ، وقد يختلف وقت "اختراعها" الدقيق باختلاف التعريفات والمعالم. يعتقد بعض الناس أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ولدت في عام 1986 ، والتي تستند إلى حقيقة أن التكنولوجيا بدأت تنضج وتستخدم في الإنتاج الفعلي خلال هذه الفترة. ومع ذلك ، هناك أيضا آراء مفادها أن أصل الطباعة ثلاثية الأبعاد يمكن إرجاعه إلى وقت سابق ، مثل عام 1976 ، وهو العام الذي ولدت فيه الطابعة النافثة للحبر ، لأن التعديل التدريجي والتقدم فيتكنولوجيا الطباعة النافثة للحبرقدمت تقنيات مهمة لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في وقت لاحق. قاعدة.

في الثمانينيات من القرن العشرين ، قدم هيديو كوداما من معهد ناغويا للبحوث الصناعية وتشاك هال من شركة 3D Systems وآخرين اختراعات ومساهمات مهمة في تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد حققوا طباعة كائنات ثلاثية الأبعاد من خلال مسارات تقنية مختلفة ، مثل تقنية معالجة الضوء. يشير ظهور هذه التقنيات إلى أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد قد دخلت رسميا مرحلة التطوير الحديثة.

بمرور الوقت ، تستمر تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في التطور والتحسين ، وتشكل تدريجيا مجموعة متنوعة من أنواع التكنولوجيا المختلفة ومجالات التطبيق. اليوم ، تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في التصنيع الصناعي والرعاية الطبية والفضاء والهندسة المعمارية والفن وغيرها من المجالات ، لتصبح قوة مهمة في تعزيز التقدم الاجتماعي والتنمية.

باختصار ، على الرغم من أن وقت الاختراع المحدد لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مثير للجدل ، إلا أنه يعتقد عموما أنه نشأ في حوالي الثمانينيات وتم تطويره بسرعة واستخدامه على نطاق واسع في العقود التالية.

ما هو تاريخ الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

مرادف للابتكار والإبداع ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست ظاهرة حديثة. أصولها أقدم بكثير مما تعتقد.

من الأربعينيات إلى السبعينيات: بدايات خيالية

في الأربعينيات من القرن العشرين ، لم تولد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في المختبر ولكنها ظهرت في روايات الخيال العلمي. تتصور قصة موراي لينستر القصيرة عام 1945 "الأشياء تمر بجانب" جهازا يشبه إلى حد كبير طابعة ثلاثية الأبعاد حديثة. يكتب لينستر أن أحد الصانعين استخدم "البلاستيك الإلكتروني المغناطيسي" لإنشاء كائنات من الرسومات الممسوحة ضوئيا ، وهي عملية تعكس عمليات التصنيع الحديثة المؤتمتة بالكمبيوتر.

وبالمثل ، في عام 1950 ، قدم ريموند ف. جونز فكرة استخدام "رذاذ جزيئي" لإنشاء أشياء في قصته القصيرة "أدوات التجارة" ، التي نشرت في مجلة الخيال العلمي المذهلة.

في السبعينيات ، حصل يوهانس إف جوتوالد على براءة اختراع لمسجل المعادن السائلة ، وهي خطوة مهمة نحو الطباعة ثلاثية الأبعاد. تصف براءة الاختراع الأمريكية 3،596،285A ، الممنوحة في عام 1971 ، تقنية نفث الحبر المستمرة باستخدام مسحوق المعدن الذي يتيح تشكيل المنتجات المعدنية وإعادة صهرها. كان هذا الابتكار رائدا لتقنية المواد المضافة اليوم ، والتي تخلق أجساما ثلاثية الأبعاد عن طريق ترسيب طبقات من المواد.

الثمانينيات: عقد من الابتكار في الطباعة ثلاثية الأبعاد

كانت الثمانينيات فترة ديناميكية في تاريخ الطباعة ثلاثية الأبعاد ، حيث انتقلت التكنولوجيا من المفاهيم النظرية إلى التطورات الملموسة. أدت التطورات الكبيرة في تكنولوجيا التصنيع الإضافي إلى إيداع براءات الاختراع الرئيسية ، مما وضع الأساس لثورة الطباعة ثلاثية الأبعاد.

من 1990 إلى 2010s: التكنولوجيا الناضجة والمستخدمة على نطاق واسع

2010s: تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وتطويرها على نطاق واسع. إنه لا يلعب دورا مهما في التصنيع فحسب ، بل يظهر أيضا إمكانات كبيرة في العديد من المجالات مثل الرعاية الطبية والهندسة المعمارية والفن.

أحدث التطورات

في السنوات الأخيرة ، مع التقدم المستمر في مجالات مثل علوم المواد وعلوم الكمبيوتر والآلات الدقيقة ، استمرت تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضا في الابتكار والتطوير. تظهر مواد الطباعة الجديدة وعمليات الطباعة ومعدات الطباعة باستمرار ، مما يجعل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر استخداما ، كما تم تحسين دقة الطباعة وكفاءتها بشكل كبير. يعد تطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية طويلة الأجل ومعقدة. لقد مرت بالعديد من المراحل من استكشاف المفهوم المبكر إلى إنبات التكنولوجيا ، والتطوير الأولي ، والتكنولوجيا الرئيسية والتسويق ، ونضج التكنولوجيا والتطبيق الواسع النطاق. اليوم ، أصبحت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية تصنيع مهمة وتلعب دورا مهما في مختلف المجالات.

كيف يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف الصناعات؟

كتقنية تصنيع متطورة ، تم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في العديد من الصناعات. فيما يلي الاستخدامات المحددة للطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف الصناعات:

1. صناعة البناء والتشييد

إنتاج النموذج المعماري:خلال مرحلة التصميم المعماري ، يتم استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج نماذج معمارية دقيقة لمساعدة المصممين والمستثمرين على فهم خطط التصميم وإظهارها بشكل أفضل.

تشييد المباني:خلال مرحلة البناء ، يمكن استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مباشرة لبناء مبان واسعة النطاق ، والتي لا توفر مواد البناء فحسب ، بل تقصر أيضا فترة البناء بشكل كبير وتقلل من تكاليف البناء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعملاء تخصيص أسلوب منازلهم ومنازلهم وفقا لتفضيلاتهم الشخصية.

2. تصنيع السيارات

تصنيع الأجزاء:يمكن لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد تصنيع قطع غيار السيارات المختلفة بسرعة، مثل أغطية المحرك وأنابيب العادم وأقراص الفرامل ، وما إلى ذلك ، مما يحسن كفاءة الإنتاج ويقلل التكاليف.

تصميم النموذج الأولي:في مرحلة تصميم منتجات أو قطع غيار السيارات الجديدة ، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج نماذج أولية بسرعة ومساعدة المصممين على التحقق من الجدوى وطلب السوق لحل التصميم.

3. الفضاء

تصنيع الأجزاء المعقدة:يمكن لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد تصنيع الأجزاء المعقدة في معدات الطيران. عادة ما يكون لهذه الأجزاء أشكال معقدة وهياكل داخلية يصعب معالجتها بعمليات التصنيع التقليدية.

إصلاح الأجزاء:بالنسبة للأجزاء التالفة في معدات الطيران ، يمكن لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تحقيق إصلاح سريع ، مما يسمح باستعادة المعدات بأكملها بسرعة للاستخدام.

4. الصناعة الطبية

معاينة النموذج الجراحي:قم بإجراء نمذجة ثلاثية الأبعاد بناء على بيانات التصوير المقطعي المحوسب للمريض ، ثم استخدمطابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة نموذج طبيلمساعدة الأطباء على رؤية الهيكل ثلاثي الأبعاد لموقع الجراحة بشكل حدسي قبل الجراحة وتقليل المخاطر الجراحية.

تصنيع معدات إعادة التأهيل:يمكن لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تصنيع معدات إعادة التأهيل المختلفة ، مثل النعال العظمية ، والأيدي الإلكترونية ، والمعينات السمعية ، وما إلى ذلك ، لتحقيق التخصيص الدقيق.

الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد:مع ترقية المواد ، يمكن لمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المتوافقة حيويا الآن تحقيق طباعة الأوعية الدموية والأعضاء والأنسجة البيولوجية الأخرى ، مما يؤدي إلى تغييرات ثورية في الطب السريري.

5. صناعة التعليم

أداة التدريس:تستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد كأداة تعليمية قيمة ومستدامة لمساعدة الطلاب على تحويل الأفكار إلى أشياء ملموسة وتنمية إبداعهم وقدراتهم العملية.

نماذج التدريس:في دورات مثل الرياضيات والكيمياء ، يمكن لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد إنتاج نماذج تعليمية مختلفة لمساعدة الطلاب على فهم المفاهيم المجردة بشكل أفضل.

6. صناعة الترفيه

إنتاج المؤثرات الخاصة للأفلام: تلعب تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد دورا مهما في إنتاج المؤثرات الخاصة للأفلام. يمكن أن تنتج دعائم مؤثرات خاصة ونماذج مشاهد مخصصة للغاية لتحسين صدمة وجاذبية صور الأفلام.

تطوير اللعبة: في تطوير الألعاب ، يمكن استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج نماذج مادية لشخصيات اللعبة والدعائم وما إلى ذلك ، لمساعدة المطورين على التحقق بشكل أفضل من جدوى تصميم اللعبة.

مجالات تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد واسعة جدا ، وتغطي صناعة البناء ، وتصنيع السيارات ، والفضاء ، والصناعة الطبية ، وصناعة التعليم ، وصناعة الترفيه ، إلخ. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا والتوسع المستمر في مجالات التطبيق ، أعتقد أنه أكثر فأكثرالمطابعسيظهر في المستقبل. في الوقت نفسه ، ستظهر تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضا لجلب المزيد من المفاجآت والراحة للبشرية.

Longsheng: شريكك في خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد

1. تصنيع متعدد المواد:لدينا القدرة على التعامل مع مواد متعددة ، ويمكننا تقديم حلول احترافية بغض النظر عن مواد الأجزاء التي تحتاج إلى معالجتها.
2. التسعير التنافسي:نحن نقدم أسعارا تنافسية وحلولا فعالة من حيث التكلفة لضمان حصول العملاء على أكبر ميزة في التحكم في التكاليف.
3. خدمات مخصصة:P rovide حلول مخصصة بناء على متطلبات ومواصفات تصميم العملاء لضمان أن الأجزاء تلبي احتياجاتهم الفريدة.
4. التسليم السريع:لدينا عمليات إنتاج فعالة وخطط إنتاج مرنة ، مما يمكننا من تسليم طلبات العملاء في الوقت المناسب وتلبية احتياجات المشروع العاجلة.

الأسئلة الشائعة

1. كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد بعبارات بسيطة؟

تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهي نوع من تقنيات النماذج الأولية السريعة ، ببساطة عن طريق قص ملف نموذج رقمي إلى سلسلة من الشرائح الرفيعة ، ثم طباعة هذه الشرائح طبقة تلو الأخرى ، وتركيبها طبقة تلو الأخرى لتشكيل كائن مادي كامل في النهاية.

2. كيف تعمل الطابعات ثلاثية الأبعاد خطوة بخطوة؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية إنتاج تحول النماذج الرقمية إلى كائنات مادية. مبدأ عملها بديهي ومعقد نسبيا.
أولا ، يجب إنشاء نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) أو برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الأخرى. بعد الإنشاء ، يمكن للمستخدمين تصدير النموذج ثلاثي الأبعاد إلى تنسيقات ملفات ثلاثية الأبعاد مثل STL و OBJ. بعد ذلك ، قم باستيراد ملف النموذج ثلاثي الأبعاد إلى برنامج الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وسيقوم البرنامج بإنشاء سلسلة من معلومات الشريحة الرقيقة بناء على بيانات النموذج. ضع مادة الطباعة المحددة في الطابعة ثلاثية الأبعاد. أخيرا ، تتم معالجة النموذج المطبوع بعد ذلك.

3.Is الطباعة ثلاثية الأبعاد صعبة التعلم؟

على الرغم من أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد قد يكون لها منحنى تعليمي معين للمبتدئين ، طالما أن المتعلمين يتمتعون بموقف إيجابي وصبر ومثابرة ، ويستفيدون بشكل كامل من موارد التعلم المتاحة ، فسيكونون قادرين على إتقان هذه التكنولوجيا تدريجيا وتطبيقها في مختلف المجالات. لذلك ، يمكن القول أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست صعبة بشكل خاص ، ولكنها تتطلب قدرا معينا من الجهد والممارسة.

ملخص

مع التقدم المستمر للتكنولوجيا والابتكار المستمر للمواد ، سيكون لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد آفاق تطبيق أوسع في المستقبل. على سبيل المثال ، فيما يتعلق بعلوم المواد ، سنطور المزيد من مواد الطباعة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة. من حيث الدقة والسرعة ، سنستمر في تحسين دقة الطباعة وسرعة الطباعة ؛ فيما يتعلق بمجالات التطبيق ، سنتوسع في المزيد من الصناعات والمجالات لتحقيق المزيد من الابتكارات والاختراقات.

اخلاء المسؤوليه

المحتوى الموجود في هذه الصفحة هو للإشارة فقط.هللا يقدم أي إقرار أو ضمان صريح أو ضمني فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحتها. لا ينبغي الاستدلال على معلمات الأداء أو التفاوتات الهندسية أو ميزات التصميم المحددة أو جودة المواد ونوعها أو الصنعة فيما يتعلق بما سيقدمه مورد أو مصنع تابع لجهة خارجية من خلال شبكة Longsheng. إنها مسؤولية المشتريالبحث عن عرض أسعار لقطع الغيارلتحديد المتطلبات المحددة لتلك الأجزاء.رجاءًاتصل بناللمزيدإنفالترشيح.

فريق LS

تمت كتابة هذه المقالة من قبل العديد من المساهمين في LS. LS هي مورد رائد في قطاع التصنيع ، معالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,تصنيع الصفائح المعدنية,الطباعة ثلاثية الأبعاد,حقن صب,ختم المعادن، وأكثر من ذلك.