ما هي التكنولوجيا المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تُعرف الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا باسم التصنيع الإضافي، والتصنيع الإضافي هو مفهوم مقترح على عكس التصنيع الطرحي التقليدي. نحن نعلم أن التصنيع الطرحي هو عملية قطع وتلبيد المواد الخام لإنتاج الأجزاء ، وتعدين المساحيق ، وعمليات القطع كلها جزء من التصنيع الطرحي. إذن ، ماذا تعني تقنية التصنيع المضافة المقابلة؟ وما هي التقنيات المستخدمة في التصنيع الإضافي؟ ستناقش هذه المقالة ما هي التكنولوجيا المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

مبدأ الطباعة ثلاثية الأبعاد

قبل الإجابة على سؤال حول ماهية التكنولوجيا المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، من الضروري فهم مبادئ الطباعة ثلاثية الأبعاد. الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية تستخدم ملفات النماذج الرقمية كأساس لبناء الكائنات عن طريق الطباعة طبقة تلو الأخرى باستخدام مواد قابلة للربط مثل مسحوق المعدن أو البلاستيك.

عادة ما يتم تحقيق الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام طابعات مواد التكنولوجيا الرقمية. غالبًا ما تستخدم في صنع النماذج في صنع القوالب والتصميم الصناعي ، ثم تدريجيًا للتصنيع المباشر لبعض المنتجات ، وتم طباعة الأجزاء باستخدام هذه التقنية.

مقارنة بتقنيات الطباعة التقليدية وعمليات التصنيع ، تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد بالعديد من الميزات. أولاً ، تتم الطباعة في مسار واحد ، مما يلغي الحاجة إلى القطع والطحن المتكرر ، ويبسط عملية إنتاج المنتج ، ويقصر الإنتاج

هذا يبسط عملية الإنتاج ويقصر دورة الإنتاج. ثانيًا ، تعد التكلفة المنخفضة ، خاصة من حيث الإنتاج على دفعات ، ميزة تكلفة كبيرة مقارنة بالتصنيع التقليدي. أخيرًا ، درجة أعلى من تعقيد المنتج.

تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد

FDM

نمذجة الترسيب المنصهر ، (FDM) ، هي طريقة لتسخين وصهر العديد من المواد الخيطية المنصهرة الساخنة (الشمع ، ABS ، النايلون ، إلخ) في الشكل وهي نوع من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم عملية FDM الذوبان الساخن وخصائص الترابط للمواد البلاستيكية الحرارية المكدسة طبقة تلو طبقة تحت تحكم PLC. تشمل المواد الأساسية الشائعة مواد اللدائن الحرارية ، ومعادن النظام سهل الانصهار ، والمواد الصالحة للأكل ، إلخ.

EBF

التشكيل الحر لشعاع الإلكترون (EBF) هو عملية تستخدم شعاع الإلكترون كمصدر حرارة لبناء أجزاء باستخدام أسلاك معدنية خارج المحور. تتطلب الأجزاء المشكَّلة بالقرب من الشبكة المصنوعة بواسطة عملية التصنيع المضافة هذه إنهاءًا لاحقًا باستخدام عملية الاختزال.

يمكن لتقنية EBF أن تشكل مباشرة معادن مثل الألومنيوم أو النيكل أو التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، ومن الممكن خلط مادتين أو دمج إحداهما في الأخرى. هذه التقنية مناسبة لأي مادة معدنية مسبوكة تقريبًا.

DMLS

تلبيد المعادن بالليزر المباشر هي عملية تستخدم لإنتاج قوالب للأجزاء المصبوبة بالحقن وتصنيع المنتجات المعدنية ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في تقنيات مثل البثق أو القولبة بالنفخ ومعالجة البلاستيك الأخرى. DMLS مناسب للطباعة ثلاثية الأبعاد لأي سبيكة تقريبًا.

EBM

ذوبان شعاع الإلكترون (EBM) هو تقنية ناشئة متقدمة لتصنيع الإضافات المعدنية في السنوات الأخيرة. يتمثل المبدأ في استيراد بيانات النموذج الصلب ثلاثي الأبعاد للجزء إلى معدات EBM ، ثم وضع طبقة رقيقة من مسحوق المعدن الناعم بشكل مسطح في غرفة العمل لجهاز EBM. تتسبب الكثافة العالية للطاقة المتولدة في النقطة المحورية عن طريق انحراف وتركيز شعاع الإلكترون عالي الطاقة في أن يتم مسح طبقة المسحوق المعدني ضوئيًا لإنتاج درجات حرارة عالية في مناطق موضعية صغيرة ، مما يؤدي إلى ذوبان جزيئات المعدن ، واستمرار سيؤدي مسح شعاع الإلكترون إلى اندماج تجمعات المعدن الصغيرة وتصلبها ، متصلاً لتشكيل طبقات معدنية خطية وذات أوجه.

SLM

يعد الصهر الانتقائي بالليزر أحد التقنيات الرئيسية المستخدمة في التصنيع الإضافي للمواد المعدنية. يستخدم الليزر كمصدر للطاقة ويقوم بمسح طبقة طبقة المسحوق المعدنية بطبقة وفقًا لتخطيط المسار في نموذج قطع CAD ثلاثي الأبعاد. يتم إذابة المسحوق المعدني الممسوح ضوئيًا وترسيخه لتحقيق تأثير الترابط المعدني ، مما ينتج عنه الجزء المعدني المصمم بواسطة النموذج. مناسب بشكل أساسي للطباعة ثلاثية الأبعاد على التيتانيوم والكوبالت والكروم والفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم ، إلخ.

SLS

تم تطوير عملية SLS ، المعروفة أيضًا باسم تلبيد الليزر الانتقائي ، في عام 1989 بواسطة CR Dechard في جامعة تكساس في أوستن ، الولايات المتحدة الأمريكية. تستخدم عملية SLS مادة المسحوق للتشكيل. تنتشر مادة المسحوق على السطح العلوي للجزء المتشكل ويتم كشطها بشكل مسطح ؛ يتم استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون عالي الكثافة لمسح المقطع العرضي للجزء فوق الطبقة الجديدة الموضوعة حديثًا ؛ يتم تلبيد المادة المسحوقة معًا تحت ضوء الليزر عالي الكثافة للحصول على مقطع عرضي للجزء المرتبط بالجزء المكون أدناه ؛ عندما يتم تلبيد طبقة واحدة من المقطع العرضي ، يتم وضع طبقة جديدة من مسحوق المواد وتلبيد الطبقة التالية من المقطع العرضي بشكل انتقائي.

وصفنا أعلاه بعض التقنيات المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. في السنوات الأخيرة ، أظهرت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مزايا تطبيق قوية في العديد من المجالات ، وكان للعديد من الأجزاء الدقيقة والمنتجات القائمة على تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تأثير إيجابي في تعزيز التنمية الصناعية والابتكار.

مع تطور التقنيات التكميلية ، ستتوفر المزيد من مواد الطباعة في المستقبل ، وستعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على تقليل تكلفة معدات الطباعة وتعزيز الطبيعة البشرية والذكية لعمليات الطباعة ، وبالتالي توفير الدعم الفني للتنمية الاجتماعية والاقتصادية.

سيوفر هذا الدعم الفني للتنمية الاجتماعية والاقتصادية.

الاتصال بـ Turer للحصول على حل طباعة معدني ثلاثي الأبعاد مجاني!