Longsheng

تقنية الطباعة 3D ، والمعروفة أيضا باسم التصنيع الإضافي ، هي تقنية نماذج أولية سريعة تبني كائنات ثلاثية الأبعاد عن طريق إضافة مواد طبقة تلو الأخرى. توفر هذه التقنية إمكانيات جديدة للتصنيع تتسم بالكفاءة والدقة. جوهرالطباعة 3Dيكمن في اختيار وتطبيق المواد ، لذلكما هي المواد المستخدمة أساسا في الطباعة 3D? تهدف هذه المقالة إلى استكشاف مختلف بعمقالمواد المستخدمة فيالمطابع، كاشفا عن المبادئ العلمية وخصائص العملية وأمثلة التطبيق في مختلف المجالات وراءها.

ما هي الطباعة 3D؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد ، الاسم الكامل للطباعة ثلاثية الأبعاد أو تكنولوجيا التصنيع المضافة ، هي 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 ، التزوير) ،3dprintingيبدأ 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.

ما هي مزايا الطباعة 3D؟

صالح	وصف
مرونة التصميم	يمكن طباعة الأشكال الهندسية المعقدة والهياكل الداخلية لتحقيق تصميمات يصعب تحقيقها باستخدام طرق التصنيع التقليدية.
النماذج الأولية السريعة	تقصير دورة تطوير المنتج وإنشاء نماذج مادية بسرعة للاختبار والتحقق
التخصيص الشخصي	تصميم وتصنيع شخصي وفقا لاحتياجات العملاء لتلبية الاحتياجات الفريدة
التنوع المادي	يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المواد (مثل البلاستيك والمعادن والسيراميك وما إلى ذلك) للطباعة للتكيف مع سيناريوهات التطبيق المختلفة.
تقليل النفايات	استخدم فقط ما تحتاجه ، مما يقلل من نفايات المواد وتكاليف المخزون
فعالة من حيث التكلفة	فعالة من حيث التكلفة من طرق التصنيع التقليدية في تصنيع الأجزاء منخفضة الحجم والمعقدة

ما هي المواد التي يمكن استخدامها للطباعة 3D؟

1. المواد البلاستيكية

1. PLA (حمض اللبنيك): بلاستيك قابل للتحلل مشتق من موارد نباتية متجددة مثل نشا الذرة. إنه غير سام وعديم الرائحة ولا ينتج رائحة نفاذة عند الطباعة ، مما يجعله مثاليا للاستخدام المنزلي. تتميز الأجزاء المطبوعة PLA بسطح أملس وألوان زاهية ، ولكن لها نقطة انصهار منخفضة ومقاومة ضعيفة لدرجات الحرارة العالية.
2. ABS (أكريلونيتريل - بوتادين - ستايرين): بلاستيك هندسي شائع ذو خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة كيميائية. لديها نقطة انصهار أعلى ويمكنها طباعة الأجزاء بدرجة معينة من المتانة والقوة. ومع ذلك ، قد ينتج ABS رائحة نفاذة أثناء عملية الطباعة ، لذلك يجب استخدامه في بيئة جيدة التهوية. PA (مادة البولي أميد): تعرف أيضا باسم النايلون ، وهي مادة عالية القوة وعالية الصلابة تستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية. تتمتع الأجزاء المطبوعة من مواد النايلون بقوة وصلابة عالية ، مما يجعلها مناسبة لتصنيع الأجزاء التي تحتاج إلى تحمل الضغط العالي والتآكل. ومع ذلك ، فإن سعر مواد النايلون مرتفع نسبيا ، كما أن التحكم في درجة الحرارة والرطوبة العالية مطلوب أيضا أثناء عملية الطباعة.
3. TPU (البولي يوريثين بالحرارة): مادة ناعمة خاصة تتمتع منتجاتها المطبوعة بدرجة معينة من المرونة. تأثير الطباعة TPU ممتاز ، صب على نحو سلس ، لا فقاعات ، السطح أملس وحساس ، واللون دقيق. بالإضافة إلى ذلك ، TPU هو منتج صديق للبيئة ، غير سام وليس له رائحة مزعجة.
4. PETG (البولي إيثيلين تيريفثاليت): مادة مركبة تجمع بين مزايا PLA و ABS. بالمقارنة مع ABS ، تتمتع PETG بصلابة أعلى ، وسهلة الطباعة ، ولا تشوه أو تشم أو فقاعة. المنتجات النهائية المطبوعة من قبل PETG واضحة وشفافة ، لذلك أصبحت واحدة من مواد الطباعة 3D المفضلة في صناعة الرسائل الإعلانية.

2. الراتنج الحساسة للضوء

مادة بوليمر تتصلب عند تعرضها لضوء ذي طول موجي معين. وعادة ما تستخدم في جيش تحرير السودان (الطباعة الحجرية المجسمة) أو DLP (معالجة الضوء الرقمي) تكنولوجيا الطباعة 3D. الأجزاء المطبوعة بالراتنج الحساس للضوء لها أسطح ناعمة ودقة عالية ، وهي مناسبة لتصنيع الأجزاء التي تتطلب دقة عالية وجودة سطح. ومع ذلك ، فإن سعر الراتنج الحساس للضوء مرتفع نسبيا ، ويجب التحكم في ظروف الإضاءة بشكل صارم أثناءخدمة الطباعة.

3. المواد المعدنية

مثل سبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، إلخ. عادة ما تستخدم هذه المواد في تقنية SLM (ذوبان الليزر الانتقائي) أو SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر) وهي مناسبة لتصنيع الأجزاء الصناعية والمكونات المعدنية المعقدة. الأجزاء المطبوعة من المواد المعدنية لها قوة معدنية وموصلية ، لكن معدات الطباعة المعدنية 3D باهظة الثمن ، وسرعة طباعة بطيئة ، وتتطلب عمليات معالجة لاحقة خاصة لتحسين دقة وجودة سطح الأجزاء.

4. مادة السيراميك

لديها مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل. عادة ما تستخدم تقنية الطباعة الخزفية 3D طرقا مثل تعدين المساحيق أو ذوبان الليزر. يمكن استخدام أجزاء الطباعة الخزفية في درجات الحرارة العالية والضغط العالي والبيئات المسببة للتآكل في الفضاء والمعدات الطبية وغيرها من المجالات. ومع ذلك ، فإن المواد الخزفية هشة نسبيا ، ويجب التحكم بدقة في المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط أثناء عملية الطباعة.

كيف يتم اختيار مواد الطباعة 3D؟

1. اختر وفقا للقوة

• متطلبات القوة المنخفضة:بالنسبة للتطبيقات ذات متطلبات القوة المنخفضة ، مثل الأعمال الفنية أو الزخارف أو النماذج ، يمكن اختيار PLA (حمض اللبنيك).
• متطلبات القوة المعتدلة:بالنسبة للعناصر التي تتطلب بعض القوة ومقاومة التآكل ، مثل الأدوات أو إكسسوارات الأثاث أو النماذج ، فإن ABS (كوبوليمر أكريلونيتريل - بوتادين - ستايرين) مادة تستحق الدراسة.
• متطلبات القوة العالية:بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى تحمل ضغط أكبر أو قوة ميكانيكية عالية ، مثل الأجزاء الميكانيكية أو الملحقات الوظيفية أو القوالب الصناعية ، يوصى باختيار PETG (البولي إيثيلين تيريفثاليت) أو النايلون (PA).

2. اختر وفقا للمرونة

• متطلبات المرونة العامة:TPE (المطاط الصناعي بالحرارة) و TPU (البولي يوريثين بالحرارة) هما مادتا طباعة 3D مع مرونة ممتازة.
• متطلبات المرونة العالية:بالنسبة للإلكترونيات المرنة التي تحتاج إلى طيها ولفها بشكل متكرر ، هناك حاجة إلى مواد مرنة للغاية ويمكن أن تستعيد شكلها على مدى فترة طويلة من الزمن. في هذا الوقت ، قد تكون المواد المطاطية (مثل مطاط الستايرين بوتادين ومطاط النتريل) وبعض المواد البلاستيكية المرنة المصممة خصيصا خيارا أفضل.

3. اختر على أساس مقاومة درجات الحرارة

• بيئة درجة حرارة منخفضة:بالنسبة للمنتجات التي يجب استخدامها في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، يمكنك الاختيارمواد الطباعة 3Dالتي لا يزال بإمكانها الحفاظ على الأداء في درجات حرارة منخفضة. على سبيل المثال ، يمكن لبعض PLA أو ABS المصممة خصيصا الحفاظ على الاستقرار في بيئات درجات الحرارة المنخفضة بعشرات الدرجات تحت الصفر.
• بيئة درجة حرارة عالية:بالنسبة للمنتجات التي تحتاج إلى العمل في بيئات ذات درجات حرارة عالية ، يجب اختيار مواد طباعة 3D مقاومة للحرارة العالية. على سبيل المثال ، يتميز النايلون عالي الحرارة (مثل النايلون PA6 أو النايلون PA11 أو النايلون PA12) بخصائص مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية وهو مناسب لتصنيع أجزاء محرك السيارات وأجهزة استشعار تدفق الهواء الساخن وما إلى ذلك ؛ راتنجات مقاومة للحرارة العالية (مثل polyetherketone PEEK و polyimide PI) يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى مئات الدرجات والحفاظ على خصائص فيزيائية وميكانيكية مستقرة ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في الفضاء ومحركات الطيران وغيرها من المجالات ؛ بالإضافة إلى ذلك ، مواد الطباعة المعدنية 3D (مثل سبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم والسبائك القائمة على النيكل) هي أيضا لديها مقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ومناسبة لتصنيع الأجزاء في بيئات درجات الحرارة العالية للغاية.

4. أخرى

• كلف:قد تختلف تكلفة المواد المختلفة وتحتاج إلى تقييم بناء على ميزانيتك.
• توافر:تأكد من أن المواد المختارة متاحة بسهولة حتى لا تؤثر على جداول الإنتاج.
• الحفاظ على البيئة:ضع في اعتبارك الصداقة البيئية للمادة ، مثل ما إذا كانت قابلة لإعادة التدوير أو قابلة للتحلل.
• معلمات الطباعة:تتطلب المواد المختلفة معلمات طباعة مختلفة ، مثل درجة حرارة الطباعة وسرعة الطباعة وما إلى ذلك. قبل اختيار مادة ، تأكد من أن طابعة 3D الخاصة بك يمكنها دعم المواد المختارة وأن لديك إعدادات المعلمات الصحيحة.

ما هي المواد الأفضل للطباعة المنزلية 3D؟

متىخدمة الطباعة 3Dفي البيئة المنزلية ، يجب مراعاة عوامل مثل الصداقة البيئية والسلامة وسهولة الاستخدام والاختيار الفعال من حيث التكلفة وجودة الطباعة عند اختيار المواد. فيما يلي بعض من أفضل المواد للطباعة المنزلية 3D:

1. جيش التحرير الشعبى الصينى

• مزايا:PLA مصنوع من مواد متجددة مثل نشا الذرة ، ولديه قابلية جيدة للتحلل البيولوجي ، وصديق للبيئة ، وليس له رائحة مزعجة ، مما يجعله مناسبا جدا للاستخدام المنزلي. لديها قوة وصلابة عالية ، والأجزاء المطبوعة لها سطح أملس وتفاصيل دقيقة وصاخبة.
• تطبيق:مناسبة لطباعة مختلف الضروريات اليومية ، ولعب الأطفال ، والديكورات ، إلخ.

2. ABS

• مزايا:تتمتع ABS بمقاومة ممتازة للصدمات ومقاومة كيميائية ، مما يجعلها مناسبة لتصنيع أجزاء قوية ومتينة. صلابة سطحه عالية ولا يمكن تشويهها بسهولة. تجدر الإشارة إلى أن ABS قد تنتج رائحة نفاذة أثناء عملية الطباعة ، لذلك تحتاج إلى التأكد من أن الغرفة جيدة التهوية. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع ABS بمعدل انكماش كبير وهو عرضة للالتواء والتشقق ، مما يتطلب مهارات طباعة معينة.
• تطبيق:مناسبة لطباعة العناصر التي تتطلب قوة معينة ، مثل الأدوات ،نماذج الطباعة 3Dالخ.

3. بتيج

• مزايا:تتمتع PETG بمقاومة جيدة للطقس ومقاومة التآكل ، وهي مناسبة لمختلف التطبيقات الداخلية والخارجية. معدل انكماشها منخفض ، والأجزاء المطبوعة مستقرة نسبيا وليست عرضة للتشويف.
• تطبيق:مناسبة لطباعة العناصر التي تحتاج إلى تحمل بعض التغيرات البيئية ، مثل الزخارف الخارجية ، نماذج الطباعة 3D.

4. تبو

• مزايا:TPU هي مادة مرنة ذات مرونة ومرونة عالية للغاية ، ومناسبة لصنع الأجزاء التي تتطلب المتانة والنعومة.
• تطبيق:مناسبة لطباعة نعال الأحذية وحالات الهاتف المحمول ولعب الأطفال وغيرها من العناصر التي تتطلب النعومة والمرونة.

5. الراتنج الحساسة للضوء

• مزايا:تستخدم مواد الراتنج الحساسة للضوء على نطاق واسع بسبب نعومتها العالية ومتانتها. يمكن إخضاع الأجزاء المطبوعة بهذه المادة لعمليات ما بعد المعالجة مثل الطحن والتلميع والطلاء والرش والطلاء الكهربائي وطباعة الشاشة الحريرية.
• تطبيق:مناسب لطباعة العناصر التي تتطلب دقة عالية وسطحا أملسا ، مثل الأعمال الفنية والنماذج وما إلى ذلك.

الأسئلة الشائعة

1. أي من هذه المواد هو الأكثر استخداما في الطباعة 3D؟

في مجالخدمات الطباعة 3D، واحدة من المواد الأكثر استخداما هي PLA (حمض اللبنيك). يحظى PLA بشعبية كبيرة بين المستخدمين المنزليين والمبتدئين نظرا لحماية البيئة ومرونته وتأثيرات الطباعة الجيدة. بالإضافة إلى ذلك ، ABS (أكريليك ستايرين بوتيلين ستايرين) هو أيضا مادة طباعة 3D شائعة الاستخدام ، خاصة في التطبيقات التي تتطلب قوة ومتانة متساوية. ومع ذلك ، من حيث الاتساع والشعبية ، ربما يكون PLA هو المادة الأكثر استخداما للطباعة 3D.

2. ما هي المواد المستخدمة لنماذج 3D؟

تستخدم طباعة Space 3D مجموعة متنوعة من المواد للتكيف مع الاحتياجات الخاصة لبيئة الفضاء. تشمل مواد الطباعة 3D ذات المساحة المشتركة ما يلي: البلاستيك السائل PEGDA: مثل المواد المستخدمة من قبل SpaceCAL ، ومناسبة لمهام الطباعة السريعة والمعقدة ؛ المواد المركبة المقواة بالألياف المستمرة: مثل المواد المطبوعة ثلاثية الأبعاد 3D التي تحملها الصين على متن سفينة اختبار المركبات الفضائية المأهولة Long March 5B يمكن للمواد المستخدمة من قبل الطابعة تحقيق الإعداد والتشكيل المتكامل للمواد المركبة ؛ مسحوق المعادن: مثل المعدنطباعة نماذج 3Dتستخدمها شركة إيرباص في محطة الفضاء الدولية ، والتي يمكنها طباعة الأجزاء المعدنية ؛ التربة القمرية: على الأجرام السماوية مثل القمر، يمكنك استخدام الموارد المحلية مثل التربة القمرية للطباعة 3D.

3. ما هي المواد المستخدمة لنماذج 3D؟

النموذج الطباعة 3Dنفسها لا تنطوي مباشرة على اختيار المواد لأن نماذج 3D هي ملفات تصميم رقمية يمكن إنشاؤها وتحريرها على جهاز كمبيوتر. ومع ذلك ، عند استخدام نماذج 3D للطباعة ثلاثية الأبعاد ، يجب اختيار مواد الطباعة المناسبة. شائعمواد الطباعة 3Dتشمل جيش التحرير الشعبى الصينى ، ABS ، PETG ، TPU والراتنج الحساسة للضوء. يعتمد اختيار هذه المواد على عوامل مثل الغرض من الطباعة ومتطلبات أداء الجزء والتكلفة.

4. ما هي اللوازم اللازمة للطباعة 3D؟

المواد الاستهلاكية المطلوبة للطباعة 3D تشمل أساسا: (1) المواد الاستهلاكية البلاستيكية: مثل جيش التحرير الشعبى الصينى ، ABS ، PETG ، الخ. هذه المواد مناسبة لمعظم طابعات 3D المنزلية والتجارية. (2) مسحوق معدني: يستخدم للطباعة المعدنية 3D ، والتي يمكن طباعة الأجزاء المعدنية بقوة عالية ومتانة. (3) راتنج حساس للضوء: مناسب ل SLA (الطباعة الحجرية المجسمة) و DLP (معالجة الضوء الرقمي) وأنواع أخرى من الطابعات ثلاثية الأبعاد ، قادرة على طباعة الأجزاء بدقة عالية وأسطح ناعمة.

ملخص

يعد اختيار مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد أمرا بالغ الأهمية لتطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. المواد المختلفة لها خصائص فيزيائية ومجالات تطبيق مختلفة. مع التقدم المستمر وتعميم تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يستمر الطلب على مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضا في النمو ، خاصة في مجال الطيران وتصنيع السيارات والمجالات الطبية وغيرها ، وهناك طلب على مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد ذات القوة العالية والمتانة العالية ومقاومة درجات الحرارة العالية وغيرها من الخصائص. قوية بشكل خاص. في المستقبل ، ستستمر صناعة مواد الطباعة 3D في الحفاظ على النمو السريع ومن المتوقع أن تحتل حصة أكبر من السوق العالمية.

اخلاء المسؤوليه

المحتوى الموجود في هذه الصفحة هو للإشارة فقط. لا تقدم Longsheng أي تمثيل أو ضمان صريح أو ضمني فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحتها. لا ينبغي استنتاج أي معلمات أداء أو تفاوتات هندسية أو ميزات تصميم محددة أو جودة المواد ونوعها أو صنعتها فيما يتعلق بما سيقدمه مورد أو مصنع تابع لجهة خارجية من خلال شبكة Longsheng. تقع على عاتق المشتري الذي يسعى للحصول على عرض أسعار للأجزاء تحديد المتطلبات المحددة لتلك الأجزاء.يرجى الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات.

فريق لونغشينغ

تمت كتابة هذه المقالة من قبل العديد من المساهمين في Longsheng. Longsheng هي مورد رائد في قطاع التصنيع ، معالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,تصنيع الصفائح المعدنية,الطباعة 3D,حقن صب,ختم المعادن، وأكثر من ذلك.