ذكرنا في الجزء الأول من #سِلْسِلة_الطِباعة_ثُلاثِية_الأبْعاد أنه يمكن استخدام العديد من المواد في الطباعة ثلاثية الأبعاد، وبالطبع تختلف خواص كل مادة عن الأخرى وبالتالي نحن بحاجة لتكنولوجيا مختلفة لكل مادة أو عدة مواد متشابهة الخواص وهو ما سنتحدث عنه في هذا المقال.
توجد العديد من التقنيات التي تستخدم في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد لطباعة المواد المختلفة وهنا سنتحدث عن أشهرِ تلك التقنيات وأكثرها شيوعًا:
أولًا: تقنيةُ البناءِ بالترسيبِ المنصهر (FDM : Fused Deposition Modeling )
تعتبر أشهر طريقة للطباعة ثلاثية الأبعاد وتستخدم هذة الطريقة لطباعة أنواع مختلفة من اللدائن (الثرموبلاستيكية-Thermoplastic) مثل ABS وPLA و PVA،وتستخدم هذة التقنية بشكلٍ شائع في الطابعات المنزلية لصنع المجسمات المختلفة.
تعمل هذه الطريقة باستخدام خيط-Filament من البلاستيك أو سلك معدني، يتم سحبه من بكرة ليغذي فوهة البثق-extrusion التي تستطيع التحكم في السريان بوقفهِ وتشغيله. يتم تسخين الفوهة حتى تُصهَر الخامة، ثم يمكن لها أن تتحرك في الاتجاهين الأفق والرأسي بواسطة آلية ميكانيكية تعمل بالتحكم الرقمي.
يتم صنع المجسم النهائي باستخدام الخامة المنصهرة لتشكيل طبقات، حيث تتحول الخامة إلى الحالة الصلبة فور خروجها من الفوهة.تم اختراع تقنية FDM على يد سكوت كرامب-Scott Crump في أواخر الثمانينيات. وبعد حصوله على براءةِ الاختراع، أسس سكوت شركة ستراتاسيس-Stratasys في عام 1988.
البرنامج الذي يأتي مع تقنيته هذه يقوم تلقائيًا بصنع بناء دعم للمجسمات إذا احتاج المستخدم لذلك. تقوم الماكينة باستخدام خامتين، واحدة للنموذج النهائي وواحدة لبناء الدعم والذي يتم التخلص منه بعد ذلك. مصطلح الترسيب المنصهر واختصاره FDM هما علامتين تجاريتين لشركة ستراتاسيس.
المصطلح المكافئ، التصنيع بالخيط المنصهر fused filament fabrication (FFF)، تم تأسيسه على يد أعضاء مشروع ريب راب-Reprap (تم التحدث عنه في المقال السابق بالتفصيل) لإمكان استخدامه بدون تبعات قانونية.
ثانيًا: تقنية المعالجة الرقمية بالضوء-( (DLP: Digital Light Processing
تشبه إلى حدٍ كبير تكنولوجيا ستيريوليثوجرافي-(SLA) Stereo Lithographyالتي سنتحدث عنها لاحقًا وأبرز الاختلافات هي أن DLP تستخدم الضوء التقليدي، تم تطوير هذة التقنية بواسطة د.لاري هورنبيك-Dr. Larry Hornbeck لشركة تكساس للأجهزة- Texas Instruments.
تستخدم هذة التقنية في الطابعات المنزلية أيضا وتمتاز بالدقة العالية والجودة الممتازة والسرعة، وتعمل هذة الطريقة عن طريق تصليد(تجميد) الخامة السائلة (ريسين-Resin) عن طريق الضوء، ويتم التحكم في الضوء الصادر عن المصدر الضوئي(Lamp) بواسطة مرآة مخصصة لذلك، لصنع طبقات الجسم؛ حيث يتم توجيه الضوء لتصليد الطبقات طبقةً تلو الأخرى حتى يكتمل الشكل المطلوب كما هو موضح في الصورة أدناه، وتمتازُ تلك الطريقة بانخفاض التكلفة والدقة المرتفعة وجودة السطح الناتج وقلة الخامة (ريسين) المهدورة بالإضافة للسرعة في عملية الطباعة.
ثالثًا: تقنية ستيريوليثوجرافي-« SLA: Stereo Lithography»
تم تطوير هذه التقنية في عام 1986 على يد تشارلز هال-Charles Hull، والذي أسس بدوره شركة 3D Systems الرائدة في هذا المجال.
تستخدم هذة التقنية التبلمر الضوئي (تَحَوُّل المادة من الحالة السائلة إلى الصلبة بواسطة الضوء) لصنع مجسمات صلبة من السوائل. هذه التقنية تستخدم خزانا مليئًا براتينج سائل ضوئي التبلمر قابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية- .Ultraviolet curable photopolymer resinوتمتاز هذة التقنية بأن المنتج يكون ذو جودة مرتفعة وإنتاجه في وقت قصير مهما كان المنتج المطلوب معقدًا.
بالطبع يوجد تقنيات أخرى سنتحدث عنها في الجزء القادم من #سِلْسِلة_الطِباعة_ثُلاثِية_الأبْعاد.
تابعنا في #سِلْسِلة_الطِباعة_ثُلاثِية_الأبْعاد
يمكنك الإطلاع على الجزء الأول و الثاني من سلسلة الطباعة ثلاثية الأبعاد
#الباحثون_المصريون
#تِقنيات_المُستقبَل
#فِكْر_مُخْتَلِفْ
إعداد: Mohamed Esam
مراجعة:David Yanni
تصميم: Mohamed Esam
المصادر:
