مقدمة:
لقد شهدت مجالات التصنيع الإضافي والنماذج الأولية السريعة تغييرات كبيرة بفضل الابتكارات الرائدةتقنية الطباعة ثلاثية الأبعادالمعروف باسمالطباعة المجسمة (SLA)ابتكر تشاك هول تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (SLA)، وهي أقدم أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد، في ثمانينيات القرن العشرين. نحن،FCEسوف نعرض لكم في هذه المقالة كافة التفاصيل حول إجراءات وتطبيقات الطباعة النمطية.
مبادئ الطباعة المجسمة:
الطباعة الحجرية المجسمة هي عملية بناء أجسام ثلاثية الأبعاد من نماذج رقمية طبقةً تلو الأخرى. وعلى عكس تقنيات التصنيع التقليدية (مثل الطحن أو النحت)، التي تُضيف المواد طبقةً تلو الأخرى، تُضيف الطباعة ثلاثية الأبعاد - بما في ذلك الطباعة الحجرية المجسمة - المواد طبقةً تلو الأخرى.
هناك ثلاثة مفاهيم أساسية في الطباعة النمطية وهي: التكديس المتحكم فيه، ومعالجة الراتنج، والبوليمر الضوئي.
البلمرة الضوئية:
تسمى عملية تطبيق الضوء على الراتنج السائل لتحويله إلى بوليمر صلب بالبلمرة الضوئية.
توجد مونومرات و أوليجومرات قابلة للبوليمر الضوئي في الراتنج المستخدم في الطباعة النمطية، وهي تتبلمر عند تعرضها لأطوال موجية معينة من الضوء.
معالجة الراتنج:
يُستخدم حوض من الراتنج السائل كنقطة انطلاق للطباعة ثلاثية الأبعاد. تُغمر المنصة الموجودة أسفل الحوض بالراتنج.
استنادًا إلى النموذج الرقمي، يقوم شعاع الليزر فوق البنفسجي بتجميد الراتينج السائل طبقة تلو الأخرى بشكل انتقائي أثناء مسح سطحه.
تبدأ عملية البلمرة بتعريض الراتينج بعناية لأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى تصلب السائل في صورة طلاء.
الطبقات المتحكم بها:
بعد أن تتصلب كل طبقة، يتم رفع منصة البناء تدريجيًا لكشف الطبقة التالية من الراتينج ومعالجتها.
يتم تنفيذ هذه العملية طبقة بعد طبقة حتى يتم إنتاج الكائن ثلاثي الأبعاد بالكامل.
إعداد النموذج الرقمي:
باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، يتم إنشاء أو الحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد رقمي لبدء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد.
التقطيع:
تُمثل كل طبقة رقيقة من النموذج الرقمي مقطعًا عرضيًا للشكل النهائي. تُوجَّه الطابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة هذه الشرائح.
الطباعة:
تستقبل الطابعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم الطباعة المجسمة النموذج المقطوع.
بعد غمر منصة البناء في الراتينج السائل، يتم معالجة الراتينج بطريقة منهجية طبقة تلو الأخرى باستخدام الليزر فوق البنفسجي وفقًا للتعليمات المقطعة.
مرحلة ما بعد المعالجة:
بعد طباعة الكائن ثلاثي الأبعاد، يتم إخراجه بعناية من الراتينج السائل.
إن تنظيف الراتينج الزائد، ومعالجة الجسم بشكل أكبر، وفي بعض المواقف، الصنفرة أو التلميع للحصول على لمسة نهائية أكثر نعومة، كلها أمثلة على مرحلة ما بعد المعالجة.
تطبيقات الطباعة المجسمة:
تجد تقنية التصوير الضوئي المجسم تطبيقات في العديد من الصناعات، بما في ذلك:
· النمذجة الأولية: يتم استخدام SLA على نطاق واسع في النمذجة الأولية السريعة نظرًا لقدرتها على إنتاج نماذج دقيقة ومفصلة للغاية.
· تطوير المنتج: يتم استخدامه في تطوير المنتج لإنشاء نماذج أولية للتحقق من صحة التصميم واختباره.
· النماذج الطبية: في المجال الطبي، يتم استخدام التصوير المجسم لإنشاء نماذج تشريحية معقدة للتخطيط الجراحي والتدريس.
· التصنيع المخصص: يتم استخدام التكنولوجيا لإنتاج أجزاء ومكونات مخصصة لمختلف الصناعات.
خاتمة:
أصبحت تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة، التي توفر الدقة والسرعة والتنوع في إنتاج الأجسام ثلاثية الأبعاد المعقدة، ممكنة بفضل الطباعة المجسمة. ولا تزال الطباعة المجسمة عنصرًا أساسيًا في التصنيع الإضافي، مما يُسهم في ابتكار مجموعة واسعة من الصناعات مع تقدم التكنولوجيا.
وقت النشر: ١٥ نوفمبر ٢٠٢٣