Longsheng

نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) ، المعروف أيضا باسم تصنيع الخيوط المنصهرة (FFF)، هي حاليا واحدة من أكثر تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعا واستخداما على نطاق واسع. تم الإشادة به لتكلفته الاقتصادية نسبيا وسهولة الاستخدام وتوافقه مع مجموعة واسعة من المواد. إذن ، كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM؟ تهدف هذه المقالة إلى الإجابة على أسئلتك المختلفة.ستقودك LS إلى الخوض في آلية العمل الأساسية لنمذجة الترسيب المنصهر، من مرحلة إعداد المواد إلى الترسيب طبقة تلو الأخرى إلى إنتاج المنتج النهائي ، مما يظهر للقراء منظورا تقنيا واضحا وشاملا. بالإضافة إلى ذلك ، سوف نتعمق أيضا في نقاط القوة والضعف في تقنية FDM ، بالإضافة إلى تطبيقها العملي في مختلف الصناعات ، بهدف إظهار كيف يمكن لهذه التكنولوجيا أن تستمر في تعزيز الابتكار والتقدم في الصناعة التحويلية.

كيف تعمل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)؟

المبدأ عمل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بسيطة وفعالة نسبيا. فيما يلي عملية عملها التفصيلية:

1. التحضير الأولي:

• أولا ، أنت بحاجة إلىنموذج مطبوع ثلاثي الأبعادمن الكائن المستهدف. قبل صنعها ، يجب تقسيم هذه النماذج وخياطتها معا ، ومن ثم يجب اختيار اللون أو الملمس المناسب والمعلومات الأخرى كتأثير عرض وفقا لاحتياجات المشاهد المختلفة. يمكن تصميم النموذج داخليا بمساعدة مخصصأداة النمذجة ثلاثية الأبعادأو من البيانات الموجودة المتوفرة على الإنترنت.
• في الخطوة التالية ، سنستخدم برنامج التقطيع لتحويل النموذج ثلاثي الأبعاد إلى مجموعة من التعليمات التي يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد التعرف عليها. في خطوة التقطيع ، يتم تقسيم النموذج أفقيا إلى طبقات رقيقة ويتم إنشاء ملف G-code يحتوي على بيانات مفصلة مثل مسار الطباعة وسرعة البثق.
• في المربعاختيار المواد من طابعات FDM (صب الترسيب المنصهر)، مواد الطباعة الشائعة هي جيش التحرير الشعبى الصينى ، ABS ، PETG وغيرها من خيوط اللدائن الحرارية. في الإنتاج الفعلي ، يمكن للمستخدمين اختيار أنواع مختلفة من البلاستيك كمواد طباعة وفقا لاحتياجاتهم. يعتمد اختيار المواد على بيئة التطبيق التي يوجد فيها المنتج النهائي والخصائص الفيزيائية المطلوبة.

2. حول خطوات الطباعة:

• الاحتياجات الطابعةلتسخين منصة الطباعة وفوهة البثق إلى درجة حرارة محددة مسبقا. عند الوصول إلى درجة الحرارة ، يتم تسخين المنصة لإبقائها عند درجة الحرارة هذه لفترة زمنية معينة. يساعد تسخين المنصة على تجنب تزييف النموذج ، بينما يضمن تسخين الفوهة ذوبان السلك بسلاسة.
• أثناء بثق المادة وترسيبها ، يقوم نظام تغذية الأسلاك بتغذية السلك في آلة بثق ساخنة ، ثم يتم صهرها وبثقها داخل الفوهة. يتم ضبط حجم الفوهة عن طريق التحكم في دوران وإزاحة الفوهة بواسطة محرك السائر ، بحيث يتم رش المادة المنصهرة بالتساوي على سطح القالب.باتباع تعليمات الرمز G ،يتحرك رأس الطباعة بدقة في المحورين X و Y بحيث تستقر المادة المنصهرة طبقة تلو الأخرى على المنصة ، وبالتالي تشكل الطبقة الأولى من الكائن.
• بعد ترسيب الطبقة الأولى ، تقلل منصة الطباعة من ارتفاع طبقة واحدة ، ويستمر رأس الطباعة في إيداع الطبقة التالية من المادة. في هذه العملية ، يمكن إعادة تسخين كل طبقة وتبريدها. يتم مزج كل طبقة معا بإحكام من أجلتشكيل كيان ثلاثي الأبعاد كامل.
• أثناء عملية التبريد والتصلب ، سوف تبرد المادة المنصهرة بسرعة وتتصلب في الهواء للحفاظ على شكلها المطبوع وهيكلها.

3.Work عليه لاحقا في المشروع:

1. بالنسبة للموديلات ذات البروز المتدلي ، قد يكون من الضروري دمج هياكل الدعم للإزالة أثناءعملية الطباعة.
2. بعد الطباعة ، من المهم إزالة هياكل الدعم هذه بعناية لتجنب التأثير سلبا على مظهر النموذج. بعد الطباعة ، قد يبدو سطح الكائن مجزأ أو خشنا. يمكننا استخدامالصنفرة أو التلميع أو المعالجة الكيميائيةتقنيات لتحسين جودة السطح لتعزيز جمالياته العامة.

ما هي مزايا طباعة FDM؟

توفر طباعة FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) المزايا التالية:

1. منخفضة التكلفة

لا تستخدم تقنية FDM الليزر ، لذا فإن تكاليف تشغيل المعدات وصيانتها منخفضة ، ولهامواد صبفي الغالب صناعيةاللدائن الهندسية مثل ABS والكمبيوتر الشخصي، والتي لها أيضا تكاليف منخفضة. لذلك ، تستخدم معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد المكتبية حاليا تقنية FDM.

2. مجموعة واسعة من مواد التشكيل متاحة.

من خلال التحليل أعلاه ، نعلم ذلكمواد لدائن حرارية مثل ABS و PLA و PC و PPيمكن استخدامها كمواد صب لمسار FDM. هذه هي اللدائن الهندسية الشائعة ، ويسهل الحصول عليها ، ومنخفضة التكلفة.

3. التلوث البيئي أقل.

تتضمن العملية برمتها فقط صهر وتصلب المواد البلاستيكية الحرارية ، ويتم إجراؤها في مكان مغلق نسبياغرفة الطباعة ثلاثية الأبعاد. لا تنطوي على درجة حرارة عالية أو ضغط مرتفع ، ولا يوجد انبعاث للمواد السامة والضارة. لذلك ، فهي صديقة للبيئة للغاية.

4. المعدات والمواد أصغر في الحجم.

الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تستخدم مسار FDM أصغر حجما ، والمواد الاستهلاكية عبارة عن خيوط ملفوفة ، يسهل نقلها ومناسبة للمكاتب والمنازل والبيئات الأخرى.

5. ارتفاع معدل استخدام المواد الخام.

مواد التشكيل والمواد الداعمةالتي لا يتم استخدامها أو التخلص منها أثناء الاستخدام يمكن إعادة تدويرها ومعالجتها وإعادة استخدامها ، مما يمكن أن يحسن بشكل فعال كفاءة استخدام المواد الخام.

6. المعالجة اللاحقة بسيطة نسبيا.

معظم مواد الدعم المستخدمة حاليا عبارة عن مواد قابلة للذوبان في الماء ، وهي سهلة التقشير نسبيا. غالبا ما تتطلب المعالجة اللاحقة بواسطة المسارات التقنية الأخرى المعالجة وغيرها من المعدات المساعدة ، لكن FDM لا تتطلب ذلك.

ما هي حدود FDM؟

كتقنية طباعة ثلاثية الأبعاد شائعة ، تتميز تقنية FDM (تصنيع الترسيب المنصهر) بمزايا سرعة التصنيع السريعة والتكلفة المنخفضة والتشغيل السهل ، ولكن لديها أيضا بعض القيود. فيما يلي أهم ما يليقيود تقنية FDM:

1. وقت التشكيل أطول.

نظرا لأن حركة الفوهة هي حركة ميكانيكية ، فإن السرعة أثناء عملية التشكيل محدودة ، وبالتالي فإن وقت التشكيل يستغرق وقتا طويلا بشكل عام وغير مناسب لتصنيع الأجزاء الكبيرة.

2. مواد الدعم مطلوبة.

يجب إضافة مواد الدعم أثناء عملية التشكيل ، ويجب تقشيرها بعد الطباعة. بالنسبة لبعض المكونات المعقدة ، هناك بعض الصعوبات في التقشير.

بالإضافة إلى ذلك ، مع تقدم التكنولوجيا ، بعضمصنعي الطباعة ثلاثية الأبعادأطلقت نماذج لا تتطلب مواد دعم ، ويتم التغلب على هذا القصور تدريجيا.

ما هي المواد المستخدمة في طباعة FDM؟

تستخدم طباعة FDM (تصنيع الترسيب المنصهر) المواد التالية بشكل أساسي:

• ABS (كوبوليمر أكريلونيتريل بوتادين ستايرين):لديها قوة جيدة ومقاومة للتآكل ، وهي مناسبة لطباعة الأجزاء التي تتطلب قوة ومتانة عالية. نظرا لارتفاع درجة حرارة التزجج ، فإن الأجزاء المطبوعة بواسطةABS لديها مقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية. غالبا ما يستخدم في قطع غيار السيارات وأغطية الأجهزة المنزلية وغيرها من المجالات.
• PLA (حمض بولي اللاكتيك):مصنوع من نشا الذرة المتجدد مع قابلية جيدة للتحلل. تتميز الأجزاء المطبوعة بواسطة PLA بسطح أملس ، وهو مناسب لطباعة النماذج والأعمال الفنية وغيرها من المنتجات التي تحتاج إلى أن تبدو جميلة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع ABS ، فإن PLA لديه قوة أقل ومقاومة للصدمات ، وقد يتشوه في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
• PETG (بوليستر):لديها شفافية جيدة ومقاومة كيميائية ، فضلا عن القوة والمتانة العالية. إنها مناسبة لطباعة الأجزاء الوظيفية التي تتطلب قوة ومتانة عالية ، مثل الأجزاء الميكانيكية والقوالب وما إلى ذلك.
• TPU (البولي يوريثين الحراري):مطاط صناعي ذو مرونة ومرونة ممتازة. تتميز الأجزاء المطبوعة بواسطة TPU بمقاومة جيدة للتآكل ومقاومة للتمزق ، وهي مناسبة لطباعة الأجزاء التي تتطلب مرونة ومتانة عالية ، مثل الأختام ومنتجات المطاط وما إلى ذلك.
• الكمبيوتر الشخصي (البولي كربونات):تتميز بخصائص مقاومة الصدمات ، والمتانة العالية ، ومقاومة الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل الكيميائي. يستخدم على نطاق واسع في صناعة البناء وصناعة السيارات والمعدات الطبية والفضاء والأجهزة الإلكترونية وغيرها من المجالات.
• PP (البولي بروبلين) ومواد البولي بروبلين المحاكاةإنه غير سام ، عديم الرائحة ، وقوته وصلابته وصلابته ومقاومته للحرارة أعلى من تلك الموجودة في البولي إيثيلين ، ويمكن استخدامه عند حوالي 100 درجة مئوية.: تحاكي مادة البولي بروبلين المحاكاة مزايا البولي بروبلين من حيث القوة ومقاومة الحرارة ، وفي نفس الوقت تعوض عن أوجه القصور في البولي بروبلين في المتانة والهشاشة في درجات الحرارة المنخفضة.
• المطاط الصناعي:تتميز بمرونة عالية ، عزل ، ضيق هواء ، مقاومة للزيت ، مقاومة درجات الحرارة العالية أو درجات الحرارة المنخفضة ، إلخ. إنها مناسبة لطباعة الإلكترونيات الاستهلاكية والمعدات الطبية ومنتجات النظافة وإطارات السيارات والعزل.
• PPSF (بولي فينيل سلفون):بلاستيك هندسي جديد ، مناسب لبيئات العمل ذات درجات الحرارة العالية. يمكنه تحمل الصدمات الكبيرة مع البقاء معرضة للرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة ، مما يجعله مناسبا للمواد ذات القوة العالية وتكسير الإجهاد والمقاومة الكيميائية.
• PEI (بولي إيثريميد):لديها خصائص حرارية وميكانيكية وكيميائية مثالية ، قوة عالية ، مقاومة تآكل عالية وثبات الأبعاد في درجات الحرارة العالية. مثالية للتطبيقات الفضائية والسيارات والعسكرية.

كيف يقارن FDM بطرق الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى؟

FDM (تصنيع الترسيب المنصهر) له مزاياه وقيوده الفريدة مقارنة بطرق الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى. فيما يلي مقارنة بين FDM معSLA (الطباعة الحجرية المجسمة ) ، SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر)و MJF (Multi Jet Fusion):

طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد	FDM (تصنيع الترسيب المنصهر)	SLA (الطباعة الحجرية المجسمة	SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر)	MJF (الانصهار النفاث المتعدد
المبدأ التقني	تعمل الفوهات الساخنة على إذابة مادة اللدائن الحرارية وبثقها طبقة تلو الأخرى	يشع شعاع الليزر فوق البنفسجي راتينجا سائلا حساسا للضوء لعلاجه	يقوم الليزر بتلبيد مادة المسحوق طبقة تلو الأخرى لتشكيل مادة صلبة	يتم بناء تقنية النفث الانصهار بطبقة المسحوق طبقة تلو الأخرى
دقة الطباعة	متوسط ، عادة ما يكون سمك الطبقة بين 0.1 مم و 0.4 مم	الارتفاع ، يمكن أن يكون سمك الطبقة صغيرا مثل 0.025 مم	معتدل ، سمك الطبقة بشكل عام من 0.1 مم إلى 0.2 مم	تفاصيل عالية وممتازة
سطح	هناك خطوط وتأثير الدرج	ناعمة وحساسة ، مع تفاصيل ممتازة	يعتمد ذلك على حجم جزيئات المسحوق وعملية التلبيد	أنيق ومفصل
سرعة الطباعة	متوسطة ومناسبة للإنتاج على نطاق صغير إلى متوسط	سريع ، خاصة بالنسبة للموديلات الصغيرة	تلبيد وتبريد بالليزر بطيء نسبيا	عادة أسرع من FDM
تكاليف المواد	منخفض وغني بالمواد	الراتنجات الخاصة العليا باهظة الثمن	متوسط إلى مرتفع ، حسب نوع المسحوق	يمكن تخفيضها بسبب استخدام المواد
تكاليف المعدات	أقل ، سهل النشر	أعلى	متوسط إلى مرتفع	ربما أعلى من أجهزة FDM
القدرة على التكيف مع المواد	خيوط لدن بالحرارة	راتنج حساس للضوء	مواد المسحوق (النايلون ، المعدن ، إلخ)	مادة المسحوق
القوة والأداء	معتدل ، اعتمادا على المادة	يعتمد على نوع الراتنج	عادة ما تكون أطول ومناسبة للأجزاء عالية القوة	جيد بشكل عام مع خصائص ميكانيكية ممتازة
مجالات التطبيق	التعليم, النماذج الأولية السريعة, التصنيع	صنع نماذج عالية الدقة (مجوهرات ، طبية)	تصنيع الأجزاء الهيكلية المعقدة عالية القوة	دقة عالية وإنتاج سريع وخصائص ميكانيكية جيدة للتطبيق

ملخص

كتقنية طباعة ثلاثية الأبعاد مستخدمة على نطاق واسع ، أظهرت نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) تطبيقا قوياالإمكانات والقيمة في العديد من المجالات مثل تصميم المنتجات والنماذج الأولية والتعليم. من خلال فهم كيفية عملها وعناصرها الرئيسية وكيفية تحسينها ، يمكننا الاستفادة بشكل أفضل من هذه التكنولوجيا لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة. في الوقت نفسه ، من الضروري أيضا التعرف علىقيود تقنية FDMوالنظر فيها وحلها في التطبيقات العملية.

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

LS هي شركة رائدة في الصناعةمتخصصون في حلول التصنيع المخصصة. مع أكثر من 20 عاما من الخبرة في خدمة أكثر من 5,000 عميل ، نركز على الدقة العاليةالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,تصنيع الصفائح المعدنية,الطباعة ثلاثية الأبعاد,حقن صب,ختم المعادن ،وغيرها من خدمات التصنيع الشاملة.
تم تجهيز مصنعنا بأكثر من 100 مركز تصنيع متقدم من 5 محاور وهو حاصل على شهادة ISO 9001: 2015. نحن نقدم حلول تصنيع سريعة وفعالة وعالية الجودة للعملاء في أكثر من 150 دولة حول العالم. سواء كان ذلك إنتاجا منخفض الحجم أو تخصيصا على نطاق واسع ، يمكننا تلبية احتياجاتك من خلال التسليم في غضون 24 ساعة. اختيارتقنية LSيعني اختيار الكفاءة والجودة والاحتراف.
لمعرفة المزيد، يرجى زيارة موقعنا على الإنترنت:www.lsrpf.com

الأسئلة الشائعة

1. ما هي عملية نمذجة الترسيب المنصهر؟

تتمثل عملية نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) في تغذية المواد البلاستيكية الحرارية (مثل ABS و PLA وما إلى ذلك) في طابعة ثلاثية الأبعاد في شكل خيوط. يتم صهر الخيوط في فوهة ساخنة وتودع طبقة تلو الأخرى على منصة البناء وفقا لبيانات نموذج 3D المحددة مسبقا. بعد ترسيب كل طبقة ، تبرد المادة بسرعة وتتصلب لتشكل جزءا صلبا. عندما تنزل منصة البناء طبقة تلو الأخرى (أو تصعد الفوهة طبقة تلو الأخرى) ، تتكرر العملية برمتها حتى تتم طباعة الكائن بأكمله بالكامل.

2. ما هي نمذجة الترسيب المنصهرة المستخدمة؟

تستخدم تقنية FDM على نطاق واسع في العديد من المجالات نظرا لتكلفتها المنخفضة وسهولة تشغيلها وسهولة توافر المواد. وهي تستخدم بشكل أساسي للنماذج الأولية لمساعدة المصممين والمهندسين على التحقق بسرعة من جدوى ووظائف تصميمات المنتجات. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم FDM أيضا في التصنيع وإنتاج قطع الغيار المخصصة ، مثل قطع غيار السيارات ، ومكونات الطيران ، والمعدات الطبية ، وما إلى ذلك. نظرا لأنه يمكن تخصيصه وفقا للاحتياجات ، فإنه يستخدم أيضا على نطاق واسع في مجالات الإبداع الفني والتعليم.

3. كيف يعمل FDM؟

يعتمد مبدأ عمل FDM على ذوبان المواد البلاستيكية الحرارية وترسب طبقة تلو الأخرى. أثناء عملية الطباعة ، تقوم فوهة ساخنة بإذابة خيوط اللدائن الحرارية وبثق الفتيل المنصهر من خلال مسار يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر على منصة البناء. تبرد الخيوط وتتصلب بسرعة عند ملامستها للمنصة ، وتشكل طبقة من الجسم. عندما تتحرك الفوهة وتنزل المنصة طبقة تلو الأخرى (أو تصعد الفوهة طبقة تلو الأخرى) ، تتكرر هذه العملية حتى تتم طباعة الكائن بالكامل بالكامل.

4. لماذا FDM هي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الأكثر شعبية حاليا؟

FDM هي حاليا تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعا ، ويرجع ذلك أساسا إلى أنها تجمع بين التكلفة المنخفضة وسهولة الاستخدام وتنوع المواد ومجموعة واسعة من التطبيقات ، مما يسهل على المستخدمين الأفراد والشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم والمؤسسات التعليمية اعتماد هذه التكنولوجيا والاستفادة منها.

مورد

1. تصحر خيوط التصحر

2. تعديل السطح لكائنات PLA المطبوعة ثلاثية الأبعاد عن طريق نمذجة الترسيب المنصهر: مراجعة

3. كحول البولي فينيل المقوى بأنابيب نانوية كربونية لنمذجة الترسيب المنصهر