Longsheng

نمذجة الترسيب المنصهر - تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM، المعروف أيضا باسم تصنيع الخيوط المنصهرة - تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد FFF ، هي واحدة من أكثر تقنيات التصنيع المضافة شيوعا. إنه إلى حد بعيد الأكثر شعبية وانتشاراتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعادفي العالم.
ظهرت هذه التكنولوجيا في عام 2004 وتم تعميمها في مختلف المجالات منذ ذلك الحين ، كما غطت تطبيقاتها مجالات مختلفة.
سنشرح هنا من خلال هذه المقالة ما هي هذه التكنولوجيا بالضبط؟

ما هي نمذجة الترسيب المنصهر؟

غالبا ما تكون طابعات FDM ثلاثية الأبعاد هي الخطوة الأولى في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد لكثير من الناس. في التصميم والهندسة والتصنيع ، غالبا ما يتم استخدامه كأداة للتحقق من صحة نماذج المفاهيم بسرعة ومساعدة فرق التصميم على الوصول إلى توافق في الآراء قبل مواصلة تطوير النماذج الأولية الوظيفية.

هناك أنواع عديدة من طابعات FDM 3D ، بأحجام وأسعار مختلفة. إن بساطة تقنية الطباعة وسير العمل تجعلها خيارا مثاليا لأولئك الجدد في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، دون الكثير من الاستثمار للبدء. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن طابعات FDM غالبا ما تتنازل عن سعيها لتحقيق جودة الأجزاء والأداء. بالنسبة لأولئك المستخدمين الذين لديهم متطلبات أعلى للأداء الوظيفي ، ومقاومة الماء ، والأسطح المتناحيةة أو الملساء ، قد تكون طابعات SLA و SLS 3D خيارا أفضل.

كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM؟

أحد الأسباب التي تجعل نمذجة الترسيب المنصهر واحدة من أكثر تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعا هو بساطة العملية. يمكن تقسيم عملية FDM إلى الخطوات التالية.

الخطوة 1: تصميم CAD
الخطوة الأولى هي عملية التصميم ، والتي تتضمن إنشاء نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). تحدد عملية التصميم حجم وشكل المنتج المطبوع ثلاثي الأبعاد.

الخطوة 2: شريحة

بمجرد اكتمال تصميم CAD ، يتم استخدام برنامج متخصص لتقسيم النموذج ثلاثي الأبعاد إلى طبقات رقيقة. ثم يتم تحويل كل طبقة إلى رمز يوجه الطابعة ثلاثية الأبعاد حول كيفية إيداع المادة.

الخطوة 3: تسييل

يتم إرسال تصميم CAD المقطع إلى طابعة FDM ثلاثية الأبعاد ، حيث يتم تسخين مادة خيوط البناء الصلبة (عادة أكريلونيتريل بوتادين ستايرين أو حمض البولي لاكتيك) إلى درجة التسييل في رأس التسييل.

ما هي مزايا FDM؟

تنعكس مزايا نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) بشكل أساسي في الجوانب التالية:

• تكلفة منخفضة:المعدات ميسورة التكلفة نسبيا وتكلفة المواد منخفضة ، مما يجعلها مناسبة للاستهلاك الشامل والتطبيق الواسع.
  سهل التشغيل: تقنية ناضجة ، سهلة الاستخدام للمستخدمين ، مناسبة للعائلات والمدارس والاستوديوهات الصغيرة.
• مواد متنوعة:يدعم مجموعة متنوعة من المواد البلاستيكية الحرارية ، مثل PLA و ABS وما إلى ذلك ، ويمكنك اختيار المواد المناسبة وفقا لاحتياجاتك.
• الصديقه:باستخدام مواد غير سامة أو منخفضة السمية ، يكون لها تأثير ضئيل على البيئة وصحة الإنسان.
• هيكل الدعم سهل التصميم:عندما يكون هيكل الدعم مطلوبا ، يكون تصميمه بسيطا نسبيا وسهل الإزالة.
• حجم الطباعة المرنة:يمكن ضبط حجم الطباعة وفقا للاحتياجات للتكيف مع سيناريوهات التطبيق المختلفة.

ما هي حدود FDM؟

تشمل عيوب نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) بشكل أساسي الجوانب التالية:

1. دقة محدودة:يقتصر على قطر الفوهة وسمك الطبقة ، ودقة الطباعة منخفضة نسبيا.
2. يتطلب هياكل دعم:عند طباعة الهياكل المعقدة أو المعلقة، عادة ما يكون من الضروري إضافة هياكل دعم، مما يزيد من عبء العمل بعد المعالجة.
3. قوة ضعيفة في اتجاه التراص:نظرا لأن الكائنات مكدسة طبقة تلو الأخرى ، فإن القوة في اتجاه التكديس عادة ما تكون ضعيفة.
4. سرعة صب بطيئة نسبيا:بالمقارنة مع بعض تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى ، فإن سرعة صب FDM بطيئة.
5. متوسط جودة السطح:قد يحتوي سطح الكائن المطبوع على طبقات أو تفاوت.

كيف يقارن FDM باتفاقية مستوى الخدمة و SLS؟

وفيما يلي تحليل مقارن لتكنولوجيات FDM وSLA وSLS وSLM:

التحليل المقارن بين FDM و SLA (الطباعة الحجرية المجسمة ):

• جودة السطح: تستخدم تقنية SLA التصلب بالليزر للراتنج السائل لبناء الكائنات طبقة تلو الأخرى ، مما يجعل سطح الكائنات المطبوعة يظهر بشكل عام ملمسا أكثر نعومة وحساسية. في الوقت الحاضر ، يمكن لعمليات التشكيل بالليزر التقليدية أن تحقق بالفعل تصنيعا سريعا للمنتجات عالية الجودة. في المقابل ، نظرا لأن تقنية FDM تستخدم مادة لدائن حرارية منصهرة لتراكم طبقة تلو الأخرى ، فقد يؤدي ذلك إلى نسيج أو تفاوت صغير في سطحها.
• التكلفة: بالمقارنة مع FDM ، عادة ما تكون تكلفة المعدات والمواد المطلوبة لتقنية SLA أكثر تكلفة. نظرا لأن SLA يعتمد على معدات الليزر عالية الدقة والراتنج السائل ، فإن FDM يعتمد بشكل أساسي على تقنية البثق بالذوبان الساخن البسيطة نسبيا والمواد البلاستيكية الحرارية.

تحليل مقارن بين FDM و SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر):

• تستخدم تقنية SLS الليزر لتلبيد مواد المسحوق لتشكيل الأشياء. تعني هذه الرابطة الطبيعية بين المساحيق أنه لا توجد هياكل دعم إضافية مطلوبة عند طباعة الهياكل المعقدة. عندما يحتاج FDM إلى طباعة الهياكل المعلقة أو المعقدة ، من أجل ضمان طباعة عالية الجودة ، عادة ما تتم إضافة هياكل الدعم. لذلك ، يظهر SLS مزايا أكبر في تقنية الطباعة الخالية من الدعم.
• من حيث اختيار المواد: على الرغم من أن كلا من FDM و SLS يمكن أن يدعمان مجموعة متنوعة من المواد المختلفة ، إلا أن SLS قادرة بشكل عام على التعامل مع مجموعة متنوعة من مواد المسحوق ، بما في ذلك بعض البوليمرات عالية الأداء والمساحيق المعدنية (على الرغم من أن طباعة SLS للمساحيق المعدنية باهظة الثمن ومعقدة تقنيا).

تحليل مقارن بين FDM و SLM (ذوبان الليزر الانتقائي):

• حول قدرة المواد على التكيف: تستخدم تقنية FDM بشكل أساسي لطباعة المنتجات البلاستيكية ، مثل PLA و ABS وما إلى ذلك. تستخدم تقنية SLM بشكل أساسي الليزر لإذابة مسحوق المعدن لتشكيل الأشياء. لذلك ، هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لإنتاج الأجزاء المعدنية. أظهرت SLM مزاياها التي لا يمكن الاستغناء عنها في هذه المجالات نظرا لمتطلباتها من القوة العالية والصلابة العالية ومقاومة التآكل العالية.
• في سيناريوهات التطبيق المختلفة ، بسبب الاختلافات في القدرة على التكيف مع المواد ، هناك اختلافات واضحة في سيناريوهات استخدام FDM و SLM. FDM أكثر ملاءمة في العديد من المجالات مثل النماذج الأولية والعرض التعليمي وتصميم المنتجات. SLM أكثر ملاءمة في مجالات الطيران والطبية.

ما هي المواد المستخدمة في طباعة FDM؟

تستخدم طباعة FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) بشكل أساسي الأنواع التالية من المواد:

مادي	ملامح	طبق
جيش التحرير الشعبى الصينى (حمض بولي اللاكتيك)	صديقة للبيئة وقابلة للتحلل ، وتوافق حيوي جيد ، وانكماش منخفض ، وسهلة الطباعة ، ولكنها مقاومة ضعيفة للحرارة	التعليم ، النماذج الأولية ، ديكور المنزل ، الألعاب ، إلخ
ABS (كوبوليمر أكريلونيتريل بوتادين ستايرين)	قوة عالية ، صلابة جيدة ، مقاومة جيدة للحرارة والمواد الكيميائية ، ولكن من السهل الالتواء عند الطباعة	النماذج الأولية للسيارات والإلكترونيات والفضاء والألعاب وما إلى ذلك
بيتج	قوة عالية ، وصلابة جيدة ، وشفافية عالية ، ومقاومة كيميائية أفضل ومقاومة للحرارة من جيش التحرير الشعبى الصينى ، وصعوبة طباعة معتدلة	التعبئة والتغليف ، الحاويات ، الأجزاء الشفافة ، النماذج الأولية ، إلخ
الكمبيوتر الشخصي (البولي كربونات)	قوة عالية ، صلابة عالية ، مقاومة ممتازة للحرارة ومقاومة الصدمات ، ولكن يصعب طباعتها	الإلكترونيات ، قطع غيار السيارات ، معدات حماية السلامة ، إلخ
PC-ABS	من خلال الجمع بين مزايا الكمبيوتر الشخصي و ABS ، فهي تتمتع بقوة عالية وصلابة عالية ومقاومة للحرارة ومقاومة كيميائية	السيارات والفضاء والإلكترونيات وغيرها من المجالات الصعبة
PPSF (بولي فينيل سلفون)	مقاومة عالية للغاية للحرارة (درجة حرارة عالية لانحراف الحرارة) ، ومقاومة كيميائية جيدة ، وخصائص ميكانيكية ممتازة	مكونات البيئة ذات درجة الحرارة العالية ، معدات المعالجة الكيميائية ، مكونات الفضاء ، إلخ
نايلون 12	صلابة قوية ، مقاومة كيميائية جيدة ، مقاومة عالية للتعب ، دعم اختبار مطابقة المفاجئة المتكرر	صناعات الطيران والسيارات والسلع الاستهلاكية والمكونات الأخرى التي تتطلب قوة عالية ومقاومة كيميائية

ما هي أفضل التطبيقات ل FDM؟

تشمل تطبيقات FDM (نمذجة الترسيب المنصهر) بشكل أساسي الجوانب التالية:

1. النماذج:غالبا ما تستخدم تقنية FDM لإنتاج نماذج أولية للمنتج بسرعة ، مما يساعد المصممين والمهندسين على التحقق من مفاهيم التصميم وتحديد المشكلات المحتملة وتحسين التصميمات وفقا لذلك.
2. المجال التعليمي:في المجال التعليمي ، أصبحت طابعة FDM 3D أداة تعليمية مهمة. يمكن للطلاب تعلم النمذجة ثلاثية الأبعاد وتكنولوجيا الطباعة من خلال العمليات العملية وتنمية التفكير المبتكر والقدرات العملية.
3. التصنيع:في التصنيع ، يتم استخدام تقنية FDM للإنتاج منخفض الحجم والتصنيع المخصص. يمكنه طباعة أجزاء من مختلف الأشكال والهياكل المعقدة لتلبية الاحتياجات الخاصة.
4. المجال الطبي:يعد المجال الطبي أيضا مجالا مهما لتطبيق تقنية FDM. يمكن استخدامه لصنع الأجهزة الطبية مثل الأدلة الجراحية والأطراف الاصطناعية وتقويم العظام ، بالإضافة إلى نماذج العلاج الخاصة بالمريض ومساعدات إعادة التأهيل.
5. الفن والصناعات الإبداعية:في الصناعات الفنية والإبداعية ، توفر تقنية FDM للفنانين والمصممين إمكانيات أكثر إبداعا. يمكنهم استخدام تقنية FDM لطباعة الأعمال الفنية والديكورات بأشكال وهياكل مختلفة.
6. التصميم المعماري وإنتاج النماذج:في مجال الهندسة المعمارية ، تستخدم تقنية FDM لإنتاج نماذج ومكونات معمارية لمساعدة المهندسين المعماريين على التصميم والتخطيط. يمكن استخدام هذه النماذج لمجموعة متنوعة من الأغراض بما في ذلك العرض التقديمي والتدريس والبحث.

كيف يمكنك تحسين جودة طباعة FDM؟

يمكن أن يبدأ تحسين جودة طباعة FDM من العديد من الجوانب. فيما يلي بعض الطرق والاقتراحات المحددة:

1. ضبط معلمات الطباعة

• تدفئة سرير التدفئة:قم بزيادة درجة حرارة السرير الساخن بشكل معتدل لتحسين التصاق المواد وتقليل تزييف الحواف ، ولكن يجب منع ارتفاع درجة الحرارة.
• التحكم في درجة حرارة الفوهة:حدد درجة حرارة الفوهة المناسبة وفقا لخصائص المادة لضمان الذوبان السلس للمادة وتجنب السيولة المفرطة.
• سرعة الطباعة المنخفضة:تقليل سرعة الطباعة ، خاصة للطبقة الأولى ، لتقليل تأثير التمدد والانكماش الحراري وتحسين الدقة.
• ارتفاع الطبقة المعقولة:يقلل ارتفاع الطبقة الصغير من تأثير الخطوة ويحسن جودة السطح ، ولكنه يتطلب مقايضة بين وقت الطباعة والتكلفة.

2. نموذج التحسين والدعم

• هيكل مبسط:تقليل استخدام الدعم وتقليل وقت الطباعة وتكلفتها وتحسين الجودة.
• دعم معقول:اختر نوع الدعم والتخطيط بشكل معقول لتجنب الالتصاق المفرط.

3. اختيار المواد الاستهلاكية وصيانة الطابعة

• مستهلكات عالية الجودة:اختر المواد الاستهلاكية ذات النقاء العالي والأبعاد الدقيقة لتقليل الفجوات والالتواء بين الطبقات ، وتجنب المواد الاستهلاكية منخفضة الجودة التي تصبح رطبة.
• الصيانة الدورية:حافظ على نظافة الطابعة وتشحيمها، وافحص الأجزاء البالية واستبدلها بانتظام لضمان التشغيل المستقر.

4. تكنولوجيا ما بعد المعالجة

الطحن والتلميع: إزالة عيوب السطح وتحسين جودة السطح.
معالجة الطلاء: مثل الطلاء بالرش والطلاء الكهربائي لزيادة الجماليات والمتانة والوظائف.

ملخص

نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم مواد خيوطية بالحرارة ليتم تسخينها وصهرها ثم ترسبها طبقة تلو الأخرى. مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، حققت تقنية FDM تطورا كبيرا في المواد والمعدات والبرمجيات وما إلى ذلك. في الوقت الحاضر ، أصبحت FDM واحدة من أكثر التقنيات استخداما في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد ، حيث يتجاوز معدل تغلغلها في السوق 65٪. في مجالات مثل الرعاية الطبية والتعليم والترفيه ، تلعب تكنولوجيا FDM دورا متزايد الأهمية. وفي الوقت نفسه، ومع استمرار نضوج التكنولوجيا وزيادة انخفاض التكاليف، من المتوقع أن تستخدم تكنولوجيا FDM على نطاق أوسع في المزيد من المجالات.

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 نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)؟

نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد مستخدمة على نطاق واسع. يقوم بتسخين المواد البلاستيكية الحرارية (مثل ABS و PLA وما إلى ذلك) إلى حالة منصهرة ، ثم يقوم ببثقها طبقة تلو الأخرى من خلال فوهة صغيرة ، وتكديسها على المنصة لتشكيل جسم ثلاثي الأبعاد.

2. كيف تعمل تقنية FDM؟

مبدأ عمل تقنية FDM بسيط نسبيا. أولا ، يتم تغذية المادة الخيطية البلاستيكية الحرارية في فوهة ساخنة وتذوب. ثم تتحرك فوهة يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر عبر المنصة في مسار محدد مسبقا ، مما يؤدي إلى بثق المادة المنصهرة طبقة تلو الأخرى. عندما يتم تجميع كل طبقة ، يتم تشكيل كائن ثلاثي الأبعاد كامل في النهاية.

3. ما هي المواد التي يمكن طباعتها باستخدام FDM؟

تشمل المواد شائعة الاستخدام لطباعة FDM ABS (كوبوليمر أكريلونيتريل بوتادين ستايرين) ، PLA (حمض بولي لاكتيك) ، نايلون ، PETG (بولي إيثيلين تيريفثاليت -1،4-سيكلوهكسانيديميثانول) ، إلخ. هذه المواد لها خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة وهي مناسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة.

4.In ما هي المجالات المستخدمة في تقنية FDM؟

تقنية FDM لها تطبيقات واسعة في العديد من المجالات. ففي مجال التعليم، على سبيل المثال، تستخدم طابعات FDM للتدريس والبحث العلمي؛ في مجال التصميم ، يستخدم المصممون تقنية FDM لإنتاج نماذج أولية بسرعة ؛ في التصنيع ، يتم استخدام تقنية FDM لإنتاج الأجزاء والأدوات والمكونات الوظيفية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تلعب تقنية FDM أيضا دورا مهما في المجالات الطبية والفضاء والسيارات وغيرها من المجالات.

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