إرشادات تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد (الميزات الرئيسية للطباعة ثلاثية الأبعاد)
☑ يعتمد تصنيع المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد على ملفات التصميم. هناك بعض التفاصيل والخصائص التي يجب مراعاتها دائمًا عند تصميم أي قطعة مطبوعة ثلاثية الأبعاد، ولكن تختلف أفضل النتائج باختلاف خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد.
الجدران المدعومة | الجدران غير المدعومة | الدعم والنتوءات | تفاصيل منقوشة ومحفورة | الجسور الأفقية | ثقوب | أجزاء التوصيل أو الحركة | فتحات الهروب | الحد الأدنى لحجم الميزة | الحد الأدنى لقطر الدبوس | الحد الأقصى للتسامح | |
FDM | 0.8 ملم | 0.8 ملم | 45 درجة | عرض 0.6 مم وارتفاع 2 مم | 10 ملم | ⌀2 مم | 0.5 ملم | - | 2 مم | 3 مم | ±0.5% (الحد الأدنى ±0.5 مم) |
اتفاقية مستوى الخدمة | 0.5 ملم | 1 مم | الدعم مطلوب دائما | عرض وارتفاع 0.4 مم | - | ⌀0.5 مم | 0.5 ملم | 4 مم | 0.2 مم | 0.5 ملم | ±0.5%(الحد الأدنى ±0.5 مم) |
إس إل إس | 0.7 ملم | - | - | عرض وارتفاع 1 مم | - | ⌀1.5 مم | الأجزاء المتحركة: 0.3 مم الوصلات: 0.1 مم | 5 مم | 0.8 ملم | 0.8 ملم | ±0.3% (الحد الأدنى ±0.3 مم) |
مايكل جاكسون | 1 مم | 1 مم | الدعم مطلوب دائما | عرض وارتفاع 0.5 مم | - | ⌀0.5 مم | 0.2 مم | - | 0.5 ملم | 0.5 ملم | ±0.1 مم |
بي جيه | 2 مم | 3 مم | - | عرض وارتفاع 0.5 مم | - | ⌀1.5 مم | - | 5 مم | 2 مم | 2 مم | المعدن:±0.2 الرمل:±0.3 مم |
دي إم إل إس | 0.4 ملم | 0.5 ملم | الدعم مطلوب دائما | عرض وارتفاع 0.1 مم | 2 مم | ⌀1.5 مم | - | 5 مم | 0.6 ملم | 1 مم | ±0.1 مم |
إرشادات التصميم لجميع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد
☑ يُعد تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد مهمًا لأنه يؤثر على صعوبة ومدة دورة الإنتاج وتكلفة التصنيع اللاحق. وفيما يتعلق بنصائح التصميم، تنطبق بعض القواعد على جميع عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد، بينما يقتصر بعضها الآخر على تقنية محددة.
FDM | 200 × 200 × 200 مم للطابعات المكتبية، وحتى 900 × 600 × 900 مم للطابعات الصناعية |
اتفاقية مستوى الخدمة | 145 × 145 × 175 ملم للطابعات المكتبية، وحتى 1500 × 750 × 500 ملم للطابعات الصناعية |
إس إل إس | 300 × 300 × 300 مم، حتى 750 × 550 × 550 مم |
DMLS/SLM | 250 × 150 × 150 ملم، حتى 500 × 280 × 360 ملم |
إم جيه إف | 380 × 285 × 380 ملم |
يدعم الطباعة ثلاثية الأبعاد
اتجاه الأجزاء في الطباعة ثلاثية الأبعاد
من المعايير المهمة في تصنيع الطباعة ثلاثية الأبعاد اتجاه القطعة، وهو يُشير إلى طريقة تلامس القطعة مع لوحة البناء، ويؤثر على دقة المنتج المطبوع ثلاثي الأبعاد وزمنه ومتانته وتشطيب سطحه. يختلف اتجاه البناء الأمثل باختلاف الحالات، ولكن إليك بعض النصائح التي قد تساعدك في اختيار اتجاه القطعة.
☑ ابحث عن الوجه الذي يمكنه توفير أفضل التصاق بلوحة البناء وأعلى مستوى من الاستقرار.
☑ إذا كان المنتج يحتاج إلى أن يتعرض لإجهاد، فيجب توجيهه لضمان أن يكون اتجاه الحد الأدنى من الإجهاد المطبق موازيًا لاتجاه البناء، والذي يكون عادةً الاتجاه الرأسي.
☑ كن واضحًا بشأن حجم بناء الطابعة ثلاثية الأبعاد.
☑ تكون مطبوعات FDM أسهل في الانفصال والكسر في اتجاه Z مقارنة بالاتجاه XY عند تعرضها للتوتر.
☑ قم بتوجيه الجزء لتقليل النتوءات التي تقل عن 45 درجة.
☑ في الاتجاه الرأسي، تتم طباعة الميزات الأسطوانية بدقة أكبر من الطباعة في الاتجاه الأفقي.
دقة الأبعاد في الطباعة ثلاثية الأبعاد
تشير دقة الأبعاد إلى مدى دقة حجم وشكل القطعة المطبوعة مقارنةً بتصميم CAD. تشمل العوامل المؤثرة على دقة الأبعاد جودة المادة، والمعدات، ومرحلة ما بعد المعالجة، وغيرها. تُعد متطلبات التسامح الأبعادي، والانكماش، والدعم ثلاثة عناصر أساسية لقياس دقة الأبعاد. فيما يلي التسامح الأبعادي لعمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة.
التسامح البعدي لـ FDM | النمذجة الأولية (سطح المكتب): ±0.5% (الحد الأدنى: ±0.5 مم)، الصناعية: ±0.15% (الحد الأدنى: ±0.2 مم) |
التسامح البعدي SLA | النمذجة الأولية (سطح المكتب): ±0.5% (الحد الأدنى: ±0.10 مم) الصناعية: ±0.15% (الحد الأدنى: ±0.01 مم) |
التسامح البعدي SLS/MJF | ±0.3% (الحد الأدنى: ±0.3 مم) |
ارتفاع الطبقة في الطباعة ثلاثية الأبعاد
ارتفاع الطبقة هو قياس لكمية المادة التي تُخرجها فوهة الطابعة لكل طبقة من قطعتك. يقاس بالميكرون أو الملليمتر. يُعد اختيار ارتفاع الطبقة أمرًا بالغ الأهمية لبعض تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مثل SLA وFDM. فيما يلي ارتفاع الطبقة المُطبق عادةً لعمليات مختلفة.
المعادن | التطبيقات |
الفولاذ المقاوم للصدأ | الأدوات وأدوات الطهي والأشياء الأخرى التي قد تتلامس مع الماء في النهاية |
برونزي | المزهريات والتجهيزات الأخرى |
ذهب | الخواتم والأقراط والأساور والقلائد |
النيكل | عملات معدنية |
الألومنيوم | المنتجات المعدنية الرقيقة |
التيتانيوم | تركيبات قوية ومتينة |
دليل الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد البلاستيكية
البلاستيك | سمات | التطبيقات |
نظام ABS | متين، قوي، متين، مقاوم للحرارة، فعال من حيث التكلفة، مرن، قابل لإعادة الاستخدام، غير قابل للتحلل البيولوجي | هياكل السيارات والأجهزة وأغطية الهواتف المحمولة |
جيش التحرير الشعبى الصينى | سهل العمل به، صديق للبيئة، قابل للتحلل البيولوجي، متوفر في الراتنج والخيوط بمجموعة متنوعة من الألوان | تغليف المواد الغذائية والأجهزة الطبية القابلة للتحلل الحيوي والغرسات |
بولي فينيل أسيتات | قابل للذوبان في الماء | غالبًا ما يتم استخدامها لإنشاء هيكل دعم لأجزاء المنتج التي قد تتشوه أو تنهار |
PP | بأسعار معقولة، ومقاومة للمواد الكيميائية، وقابلة للاشتعال، وتتحلل مع الأشعة فوق البنفسجية | الحاويات المنزلية ومعدات المختبرات والمنسوجات |
نايلون/PA | قوي وخفيف الوزن ومتين ومقاوم للحرارة والصدمات، ولكنه غير مقاوم للأحماض والقواعد القوية | التطبيقات التي تتطلب خصائص ميكانيكية عالية ونماذج أولية وظيفية |
يحب | يمكنه تحمل الحرارة العالية | أدوات قوالب الحقن والمكونات المقاومة للحرارة |
جهاز كمبيوتر شخصي | مقاوم للحرارة حتى 135 درجة مئوية، متين، مقاوم للصدمات والتحطم، مرن إلى حد ما، شفاف، غير موصل للكهرباء | نوافذ نموذجية ومنتجات شفافة أخرى |
PMMA/الأكريليك | قوة تأثير جيدة، ووضوح مماثل، وخصائص امتصاص الأشعة فوق البنفسجية | مصابيح السيارات، وأحواض السمك التجارية وغيرها من البدائل للزجاج |
سي بي في سي | درجة حرارة التشوه الحراري العالية، والخمول الكيميائي، والعزل، وخصائص اللهب والدخان | المعالجة الكيميائية، وتوليد الطاقة، وأشباه الموصلات، ومعالجة مياه الصرف الصحي |
نظرة خاطفة | مقاومة للتآكل، نسبة جيدة بين الوزن والقوة، خصائص حرارية ميكانيكية عالية | الغرسات الطبية المصممة حسب الطلب، والأجهزة، وقطع غيار الطائرات والسيارات |
بيت جي | مقاومة عالية للتأثيرات، ومقاومة ممتازة للمواد الكيميائية والرطوبة | الآليات المتوافقة، وزجاجات المياه، والحاويات الإلكترونية |
تي بي يو | مرنة ومقاومة للتآكل ومقاومة للصدمات والعديد من المواد الكيميائية | السلع الرياضية والطيران والسيارات |
PETP/إرتالايت | استقرار أبعادي عالي، قوة ميكانيكية، امتصاص منخفض للرطوبة، خامل فسيولوجيًا | الأغشية الرقيقة، حاويات المشروبات السائلة |
SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر)
المواد المستخدمة هي النايلون، ومسحوق المعدن، ومسحوق البوليسترين، ورمل الراتنج. يُحوّل المسحوق إلى وحدة متكاملة بإحكام عن طريق التلبيد، بدلاً من صهره إلى حالة سائلة. تحت المسح الضوئي بالليزر، تُغطى الأجزاء طبقة تلو الأخرى، ثم تُغمر في كومة من المسحوق. بعد التبريد لمدة ١٢-١٤ ساعة، يُمكن إعادة تدوير المسحوق المتبقي.
SLA (الطباعة المجسمة)
تستخدم طابعات SLA ثلاثية الأبعاد فائضًا من البلاستيك السائل الذي يتصلب في النهاية ليتحول إلى منتج صلب. عادةً ما تكون أسطح الأجزاء التي تُنتجها طابعات الطباعة ثلاثية الأبعاد المجسمة ناعمة. المادة المستخدمة هي راتنج حساس للضوء. يُسلط ليزر ذو طول موجي وكثافة محددين على سطح المادة القابلة للتصلب الضوئي لتصلبها من نقطة إلى خط ومن خط إلى سطح لإكمال رسم طبقة واحدة. بعد ذلك، تُحرك طاولة الرفع طبقة واحدة رأسيًا وتُصلب طبقة أخرى. بهذه الطريقة، تُرص الطبقات لتكوين كيان ثلاثي الأبعاد.
FDM (نمذجة الترسيب المندمج)
تُسخّن خيوط البلاستيك الحراري وتُبثّ بواسطة طابعات FDM ثلاثية الأبعاد لتصنيع المنتجات طبقةً تلو الأخرى، من الأسفل إلى الأعلى، باستخدام طريقة بناء تصاعدية. مواد الطباعة المستخدمة هي حمض البولي لاكتيك وبلاستيك ABS. تُبثّ هذه التقنية مواد خيطية، مثل البلاستيك الحراري أو الشمع أو المعدن، من فوهات ساخنة، وترسب المصهور بمعدل ثابت وفقًا لمسار مُحدد مسبقًا لكل طبقة من القطعة.
DLP (معالجة الضوء الرقمية)
يُستخدم راتنج حساس للضوء. تُشبه تقنية تشكيل الليزر DLP تقنية SLA، إلا أنها تستخدم معالجًا بصريًا رقميًا عالي الدقة لمعالجة البوليمر الضوئي السائل، ثم معالجة الطبقات ضوئيًا.
SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر)
تُشكّل تقنية SLM الجزء الرئيسي من الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد، والمواد المستخدمة هي سبائك التيتانيوم، وسبائك الكوبالت والكروم، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الألومنيوم. يُصهر مسحوق المعدن باستخدام ليزر ألياف الإيتربيوم عالي الطاقة لتشكيل أجزاء ثلاثية الأبعاد متعددة الأغراض.
س1. ما هو البلاستيك المستخدم في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
س2. كم تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد للبلاستيك؟
س3. ما مدى قوة البلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد؟
مواد | الفرق الأبرز بين الطباعة ثلاثية الأبعاد للبلاستيك والمعدن هو أن البلاستيك خيار أكثر شيوعًا. ولذلك، فهو أسهل في الحصول عليه من المعدن. كما أن البلاستيك أقل تكلفة بكثير من المعدن. ولذلك، من المعروف أن المبتدئين يفضلون البلاستيك. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر مجموعة كبيرة من البلاستيك للاستخدام في الطباعة ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك، لا يتوفر حاليًا سوى الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم والكوبالت كمعادن. |
تصميم | غالبًا ما تستغرق الطباعة ثلاثية الأبعاد على البلاستيك وقتًا أقل من الطباعة ثلاثية الأبعاد على المعدن. تتميز الطابعات البلاستيكية ثلاثية الأبعاد بكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة، وتتيح سُمكًا أكبر للطبقات عند تصنيع الأجزاء. مع ذلك، قد تستغرق الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام المواد المعدنية وقتًا طويلاً نظرًا لتعقيد الطابعات نفسها. يتطلب العمل على البلاستيك قدرًا من التعقيد لإنشاء المنتج ثلاثي الأبعاد المطلوب. على عكس المعدن، لا تخضع هذه الطابعات لنفس الاختبارات الدقيقة. |
يكلف | معظم الطابعات البلاستيكية ثلاثية الأبعاد أرخص، بالإضافة إلى سهولة تشغيلها. كما أن خيوط ABS وغيرها من الخيوط البلاستيكية رخيصة الثمن. تكلفة ساعة التصنيع للمعادن أعلى، وتتطلب استثمارًا أكبر في المعدات مقارنةً بالبلاستيك. كما أن الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد ولوازمها باهظة الثمن. |
صعوبة | يُعد البلاستيك مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد المفضلة للمبتدئين. كما تتوفر المواد المصنوعة من البلاستيك بكميات صغيرة. عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام المعادن معقدة ولا يُنصح بها للمبتدئين. عند الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام المعدن، على عكس البلاستيك، يجب تغذية المادة وصهرها وتصليبها دون فقدان خصائصها. |
تكنولوجيا | تشمل تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد للبلاستيك تقنيات FDM وSLA وSLS. تُستخدم أنواع عديدة من البلاستيك في هذه التقنيات. تُستخدم أنظمة المسحوق، بما في ذلك SLM وDMLS، في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن. |
التشطيب | تُعد المعالجة اللاحقة للأجسام البلاستيكية المطبوعة ثلاثية الأبعاد سهلة. ويتوفر للمصمم عدة خيارات لخلق المظهر والملمس المطلوبين للشيء، بما في ذلك استخدام الأدوات أو العمل يدويًا. تتطلب الأجسام المصنوعة باستخدام الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد عادةً نوعًا من المعالجة اللاحقة لتحسين خصائصها الميكانيكية وجاذبيتها الجمالية. ومع ذلك، تتطلب المعادن وقتًا وجهدًا أكبر للمعالجة بعد الإنتاج. |
ساعاتما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
ساعاتكيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
الطباعة ثلاثية الأبعاد هي نوع من عمليات التصنيع الإضافي التي يتم فيها إنشاء كائن صلب ثلاثي الأبعاد بناءً على تصميم بمساعدة الكمبيوتر من خلال طريقة الطبقات.
أولًا، يلزمك ملف رقمي ثلاثي الأبعاد للعنصر المراد طباعته. هناك ثلاث طرق مختلفة للحصول على نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد: التصميم، والمسح الضوئي، والتنزيل. يُعد برنامج CAD برنامجًا شائعًا لتصميم نموذج ثلاثي الأبعاد، ومن بين برامج CAD الشائعة AutoCad وSolidWorks وTinkercad وغيرها. المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد هو تقنية لتحليل عنصر حقيقي وإنشاء نسخة رقمية منه. يمكنك أيضًا تنزيل نموذج من مكتبة ثلاثية الأبعاد.
بمجرد الحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد، عليك تحويله إلى صيغة ملف مناسبة. صيغة STL هي الصيغة الأكثر شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي امتداد ملف قابل للاستخدام. بدائل STL هي .OBJ و.3MF، وهذه الصيغ لا تحتوي على معلومات الألوان. إذا كنت بحاجة إلى عناصر طباعة ثلاثية الأبعاد ملونة، يمكنك استخدام .X3D و.WRL و.DAE و.PLY. تأكد من أن الملف قابل للطباعة.
التقطيع هو عملية تقسيم النموذج ثلاثي الأبعاد إلى مئات أو آلاف الطبقات، ثم توليد شفرة G-code لتوجيه الآلة لتنفيذ العملية خطوة بخطوة. تُعد شفرة G-code لغة برمجة CNC الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، وهي قابلة للتطبيق على آلات CNC والطابعات ثلاثية الأبعاد.
- استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد لإكمال عملية الطباعة وفقًا لتعليمات G-code الآلية.
- إزالة الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد من الطابعة. بالنسبة لبعض الآلات، يكون ذلك سهلاً، بينما تتطلب إزالة المطبوعات ثلاثية الأبعاد في بعض الطابعات الصناعية مهارات احترافية ومعدات متخصصة.
في بعض الحالات، يلزم اتخاذ خطوات إضافية أو إجراء معالجة لاحقة لإكمال الإنتاج. على سبيل المثال، تُستخدم طرق متنوعة لتشطيب الأسطح لتحسين المظهر الجمالي والخصائص الميكانيكية للمكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
ساعاتمزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد
☑ تسريع عملية إنشاء النماذج الأولية أو الإنتاج بشكل كبير، وطباعة الكائنات خلال ساعات.
☑ يسمح بتصميم وإنشاء أشكال هندسية أكثر تعقيدًا.
☑ هناك حاجة إلى عدد أقل من الآلات والعاملين في التصنيع.
☑ المرونة العالية والتنوع يسمحان بإنشاء كل شيء تقريبًا.
☑ يسمح بإدراج مواد متعددة في كائن واحد.
☑ يعمل التجميع طبقة تلو الأخرى على تعزيز التصميم ويضمن جودة أفضل.
☑ يمكن مراقبة كل جزء فردي متتالي لتقليل الفشل والأخطاء.
☑ لا يحتاج إلى مساحة كبيرة للمخزون، الطباعة حسب الطلب بناءً على التصميم.
☑ توفر الأجزاء البلاستيكية المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد مزايا في التطبيقات التي يكون فيها الوزن الخفيف مهمًا.
☑ تقليل استخدام المواد، مع القليل من النفايات أو بدونها مقارنة بالقطع من قطع كبيرة.
☑ أصبحت أنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر سهولة في الوصول إليها ولا تتطلب شخصًا إضافيًا لتشغيلها.
☑التكنولوجيا صديقة للبيئة ومستدامة.
☑ لا يوجد حد أدنى لكمية الطلب.
☑ نموذج أولي وأجزاء إنتاج مطبوعة ثلاثية الأبعاد من المعدن أو البلاستيك في غضون 7-10 أيام.
☑ أجزاء طباعة ثلاثية الأبعاد مخصصة ودقيقة بأسعار معقولة.
☑ عرض أسعار مجاني عبر الإنترنت في أقصر وقت.
☑ يُسمح بالنماذج الأولية الفردية أو الأشكال المعقدة.
☑ تشكيلة واسعة من المواد المعدنية أو البلاستيكية.
☑ الطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية والصناعية.
☑ مشروع مساعدة الموردين التعاونيين.
☑ توفير حل سريع للدفعات الصغيرة من النماذج الأولية المعقدة.
☑نقدم الخدمة مع شريكنا.
☑ خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن والبلاستيك.
☑ تلبية الاحتياجات السريعة لمصممي النماذج الأولية المعقدة.











