كيف تعمل الطايعة ثلاثية الأبعاد ؟؟
الهندسة والآليات >>>> الطابعات ثلاثية الأبعاد
.يجب علينا في البداية أن نعلم أن عملية الطباعة ترتكز على خطوتين أساسيتين, هما عمليتا التصميم و التصنيع..
و لكن من أين يأتي التصميم الذي ستحوله الطابعة إلى جسم ذي أبعاد و وزن ؟
في البداية يذهب المصمم إلى احد برامج الرسم على الكومبيوتر (CAD) لتحويل النموذج الذي في مخيلته إلى رسم واقعي ثلاثي الأبعاد , و بعد ذلك يتولى البرنامج نفسه تحويل المجسم ثلاثي الأبعاد إلى أوامر (أو تعليمات ) التي لاحقا ستستخدمها الطابعة لصنع المجسم.
في الحقيقة يمكننا الاستغناء عن هذه العملية (عملية التصميم) عن طريق تنزيل نماذج ثلاثية الأبعاد من الانترنت حيث يوجد عدد هائل, منها ما هو مجاني و منها من يجب أن ندفع مقابل استخدامه. .
عمليتان أساسيتان في التصنيع:
--------------------------------------
قبل أن نبدأ في شرح كيف تقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد بالطباعة, يجب أن نتعرف على طريقتين مختلفين من عمليات التصنيع.
الطريقة الأولى : يتم من خلاله اخذ جسم كبير ( مثل مكعب من الحجر أو الخشب ) و من ثم يتم العمل على نحته, الحفر عليه, أو تقطيعه لنحصل في النهاية على الشكل المطلوب ( مثل ملعقة أو تحفة فنية صغيرة ).
هذه الطريقة في التصنيع عرفت لاحقا باسم (subtractive manufacture) و هذه الطريقة تستعمل بكثافة في عمليات التصنيع و التشكيل في المصانع حيث يتم بناء قالب ( عادة من السيراميك أو الحجر ) و يتم ملؤه بالمادة المراد تصنيع الجسم المرغوب منها ( عادة ما تكون المادة حديد أو الألمينيوم ) . هذه الطريقة مكلفة جدا و مستهلكة للوقت حيث يجب بالبداية بناء القالب ومن ثم بناء الجسم المرغوب .
الطريقة الثانية : هي عكس الطريقة الأولى من حيث السرعة و الدقة في البناء, حيث يتم استخدام مواد خام جاهزة من مثل البلاستيك و الورق و حتى الشوكولا !
حيث أن عملية التصنيع هذه تستخدم المقدار اللازم فقط للجسم أو القطعة المطلوبة من دون إهدار أي كميات إضافية. بسبب قدرة هذه الطريقة على استخدام المواد بشكل مباشر, فإنها سوف تفتح الباب على مصراعيه لعمليات إعادة التدوير (حيث بإمكاننا اخذ القطع المصنوعة من البلاستيك مثلا و إعادة تشكيلها ). و الطابعة ثلاثية الأبعاد تستخدم مميزات هذه العملية أثناء طباعة النماذج.
عملية الطباعة:
تبدأ عملية الطباعة عندما تستقبل الطابعة تعليمات عن النموذج المراد طباعته من برنامج في الكومبيوتر, حيث تكون صيغة البرنامج (STL), و من ثم تبدأ عملية الطباعة على شكل رقائق أو طبقات رقيقة جدا (لا يتجاوز سمكها أجزاء من الميليمتر) , حيث تعتمد سمك الطبقات على دقة المجسم المراد تصنيعه, و يتم الوصل بين الطبقات بعضها ببعض أثناء تقدم عملية الطباعة.
في وقتنا الحالي, هذه ليست الطريقة الوحيدة التي يتم استخدامها في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد, حيث أن الطرق تختلف باختلاف الشركة المنتجة للطابعة.
الطابعة (MakerBot 2) مثلا تستخدم طريقة مشابهة جدا لطريقة الطباعة على الورق, حيث يتم استخدام سائل من البلاستيك العضوي يخرج من رأس إبرة الطابعة في تشكيل الجسم المرغوب. فيما تقوم طابعات أخرى برش خليط من البلاستيك أو المعادن و من ثم تركيز شعاع ليزر عليه من اجل إكسابه الصلابة.
هذه فقط بعض الطرق التي يتم استخدامها في الطباعة ثلاثية الأبعاد, حيث تقوم الشركات المنتجة للطابعات بالبحث باستمرار عن طرق جديدة أكثر سرعة و دقة.
المصدر :
هنا
