كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

بينما يحتدم الجدل في منتديات التكنولوجيا عبر الويب حول ما إذا كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد ستغير الحياة كما نعرفها ، ومتى وكيف ستغيرها ، فإن السؤال الكبير الذي يريد معظم الناس الإجابة عنه حول هذه التقنيات الزائدية الأكثر شيوعًا هو سؤال مباشر أكثر: كيف ، بالضبط ، هل تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟وصدق أو لا تصدق ، الإجابة هي أكثر وضوحًا مما قد تتخيله.الحقيقة هي أن كل شخص يصمم ويطبع كائنات ثلاثية الأبعاد ، سواء أكان نجلًا براتب سبعة أرقام يصنع صخور القمر في مختبر ناسا أو هاوًا مخمورًا يطلق بونغًا مخصصًا في مرآبه ، يتبع نفس العملية الأساسية المكونة من 5 خطوات.

الخطوة الأولى: حدد ما تريد القيام به

سيستغرق الأمر روحًا غير متخيلة للغاية حقًا لسماع إمكانية انحناء العقل للطباعة ثلاثية الأبعاد وعدم التفكير في "أود حقًا أن أجرب ذلك."ومع ذلك ، اسأل الناس عما يمكن أن يفعلوه بالضبط من خلال الوصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد ، ومن المحتمل أن تكون لديهم فكرة أقل وضوحًا.إذا كنت جديدًا على التكنولوجيا ، فإن أول شيء يجب أن تعرفه هو أنك يجب أن تصدق الضجيج: أي شيء وكل شيء يمكن صنعه على أحد هذه الأشياء.جوجل "أغرب / جنون / غبي / أكثر الأشياء رعبا مصنوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد" وشاهد عدد النتائج التي يتم تقديمها.الأشياء الوحيدة التي تعيقك هي ميزانيتك وطموحك.

إذا كان لديك عدد لا نهائي من هذين الأمرين ، فلماذا لا يكون لديك باش في طباعة منزل يستمر إلى الأبد مثل المهندس المعماري الهولندي المنشق جانجاب روييسينارس؟أو ربما تتخيل نفسك كنسخة مهووسة من Stella McCarthney وتريد طباعة فستان مثل الفستان الذي كانت Dita Von Teese تصممه في جميع أنحاء الإنترنت هذا الأسبوع؟أو ربما تكون صامدًا ليبراليًا من تكساس وتريد إثبات وجهة نظر حول حرية إطلاق النار على الأشخاص - ما الذي يمكن أن يكون أفضل استخدام لهذه المعدات الجديدة الثورية بدلاً من رمي مسدسك الخاص بك معًا؟

كل هذه الأشياء وأكثر من ذلك بكثير ممكنة.قبل أن تبدأ في التفكير بشكل كبير جدًا ، ربما يكون من المفيد قراءة الخطوة الثانية ...

الخطوة الثانية: صمم الكائن الخاص بك

لذا ، نعم ، هناك شيء آخر يعيقك عندما يتعلق الأمر بالطباعة ثلاثية الأبعاد وهو أمر مهم: قدرتك على التصميم.تم تصميم النماذج ثلاثية الأبعاد على برامج النمذجة المتحركة أو أدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر.العثور على هذه الأشياء سهل - هناك الكثير من البرامج المجانية عبر الإنترنت المناسبة للمبتدئين بما في ذلك Google Sketchup و 3DTin و Tinkercard و Blender.على الرغم من أن الأساسيات سهلة بما يكفي لالتقاطها ، فمن المحتمل أنك لن تكون قادرًا على إنشاء تصميم يستحق الطباعة حقًا حتى يكون لديك بضعة أسابيع من التدريب المخصص.

إذا كنت تخطط لأن تصبح محترفًا ، فتوقع على الأقل منحنى تعليمي لمدة ستة أشهر (أي لا تفعل شيئًا سوى التصميم طوال ذلك الوقت) قبل أن تتمكن من إنشاء أي شيء يشتريه أي شخص.ومع ذلك ، قد تمر سنوات قبل أن تصبح جيدًا بما يكفي لكسب لقمة العيش من ذلك.هناك الكثير من البرامج المتاحة للمحترفين.من بين أعلى التصنيفات ، DesignCAD 3D Max و Punch! و SmartDraw و TurboCAD Deluxe ، وكلها ستعيدك مائة دولار أو أكثر.لإلقاء نظرة أكثر تفصيلاً على تصميم النماذج ثلاثية الأبعاد ، ألق نظرة على دليل تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد للمبتدئين.

ستكون العملية الأساسية على جميع البرامج متشابهة.أنت تبني مخططًا ، شيئًا فشيئًا ، لنموذجك ثلاثي الأبعاد ، والذي يقسمه البرنامج إلى طبقات.هذه الطبقات هي التي تجعل من الممكن للطابعة إنشاء الكائن باستخدام عملية "التصنيع الإضافي" (المزيد حول ذلك لاحقًا).يمكن أن تكون هذه عملية شاقة ، وإذا كنت تريد حقًا أن تصنع شيئًا ذا قيمة ، فيجب أن تكون كذلك.سيكون الحصول على الأبعاد والشكل والحجم المثاليين أمرًا رائعًا عندما ترسل تصميمك إلى الطابعة في النهاية.

يبدو مثل الكثير من العمل الشاق؟ثم يمكنك دائمًا شراء تصميم جاهز من مكان ما على الويب.Shapeways و Thingiverse و CNCKing هي من بين العديد من المواقع التي تقدم نماذج للتنزيل ، وهناك احتمالات ، مهما كان ما تريد طباعته ، فإن شخصًا ما قد صممه بالفعل.ومع ذلك ، فإن جودة التصميمات تختلف بشكل كبير ولا تقوم معظم مكتبات التصميم بتعديل الإدخالات ، لذا فإن تنزيل النماذج الخاصة بك يعد مقامرة محددة.

الخطوة الثالثة: اختر طابعتك

يعتمد نوع الطابعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدمها بشكل كبير على نوع الكائن الذي تبحث عن إنشائه.هناك ما يقرب من 120 آلة طباعة ثلاثية الأبعاد لسطح المكتب متوفرة الآن وهذا العدد آخذ في الازدياد.من بين الأسماء الكبيرة ، Makerbot Replicator 2x (موثوق به) ، و ORD Bot Hadron (ميسور التكلفة) و Formlabs Form 1 (استثنائي).هذا هو غيض من فيض ، مع ذلك.

الخطوة الرابعة: اختر المواد الخاصة بك

ربما يكون الشيء الأكثر إثارة في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد هو التنوع المذهل للمواد التي يمكنك طباعتها. البلاستيك والفولاذ المقاوم للصدأ والمطاط والسيراميك والفضة والذهب والشوكولاته - والقائمة تطول وتطول.السؤال الحقيقي هنا هو مقدار التفاصيل والسمك والجودة التي تحتاجها.وبالطبع ، كيف تريد أن يكون الشيء الخاص بك صالحًا للأكل.

الخطوة الخامسة: اضغط على طباعة

بمجرد تشغيل الطابعة على الترس ، فإنها تشرع في تحرير المواد التي اخترتها إلى لوحة بناء الجهاز أو المنصة.تستخدم الطابعات المختلفة طرقًا مختلفة ولكن الطريقة الشائعة هي رش المواد أو عصرها من الطارد المسخن من خلال ثقب صغير.ثم يقوم بسلسلة من التمريرات فوق اللوحة أدناه ، مضيفًا طبقة بعد طبقة وفقًا للمخطط.يتم قياس هذه الطبقات بالميكرونات (ميكرومتر).يبلغ متوسط ​​الطبقة حوالي 100 ميكرون ، على الرغم من أن الآلات المتطورة يمكنها إضافة طبقات بسيطة ومفصلة مثل 16 ميكرون.

تندمج هذه الطبقات مع بعضها البعض عندما تلتقي على المنصة.يصف الصحفي المستقل أندرو والكر هذه العملية بأنها "مثل خبز شرائح رغيف من الخبز إلى الوراء" - إضافتها إلى شرائح ثم ضم هذه الشرائح معًا لإنشاء قطعة واحدة كاملة.

ما الذي تفعله الآن؟انتظر.هذه العملية ليست قصيرة.قد يستغرق الأمر ساعات وأيام وأسابيع حسب حجم وتعقيد نموذجك.إذا لم يكن لديك الصبر على كل ذلك ، ناهيك عن الأشهر التي تحتاجها لإتقان أسلوب التصميم الخاص بك ، فربما يكون من الأفضل لك الالتزام بـ ...