إذا كانت النمذجة ثلاثية الأبعاد حتى وقت قريب تعتبر شيئًا من عالم الخيال العلمي ، فيمكن اليوم لأي شخص تقريبًا شراء جهاز سطح مكتب خاص لطباعة المنتجات البلاستيكية السائبة. فما هي الطابعات ثلاثية الأبعاد ، ما هي قدراتها وآفاقها ونطاقها؟ ما هو دور الرجل في إنشاء نسخة طبق الأصل من نموذج الكمبيوتر؟
محتوى
ميزات الطابعة ثلاثية الأبعاد
تعد الطابعة ثلاثية الأبعاد جهازًا خاصًا قادرًا على طباعة كائنات حجمية على أساس نموذج افتراضي. إذا تم استخدام مسحوق الحبر للطباعة في طابعة تقليدية ، فسيستخدمون في الحالة الثانية أنواعًا مختلفة من البلاستيك والنايلون ومسحوق المعادن ومسحوق الزجاج ومدافع الهاون وغيرها من المواد. أساس هذه التكنولوجيا هو زراعة طبقة صلبة للنماذج الصلبة. هذه الطريقة مثالية لإنشاء كائنات ذات تعقيد متفاوت: من لعب الأطفال العادية إلى جميع أنواع العناصر المستخدمة ، على سبيل المثال ، في الأطراف الصناعية.
مبدأ تشغيل هذه التقنية:
- إنشاء نموذج كمبيوتر للكائن المستقبلي ؛
- تقسيم القالب الناتج إلى العديد من الطبقات العرضية باستخدام برنامج خاص ؛
- تراكم تدريجي في الاتجاه من قاعدة سائلة ، مساحيق ، مواد أخرى مع ارتباطها اللاحق (اندماج) إلى كائن من الشكل المطلوب.
هناك العديد من التقنيات لهذه الطباعة ، والتي تختلف في أسلوب العمل ، وخصائص المواد المصدر المستخدمة ، والبرنامج المستخدم:
- الطباعة النتوء
جوهر هذه الطريقة هو تأثير الطارد على المواد الاستهلاكية. يقوم بتسخين المادة الخام إلى درجة حرارة معينة ، ثم الضغط عليها من خلال الفوهة ، ويشكل المنتج أو شظاياه. أنواع مختلفة من البوليمرات بمثابة المواد الاستهلاكية. - مسحوق.
هذه التكنولوجيا تشمل:- الطباعة النافثة للحبر ، استنادا إلى تطبيق المجلدات على طبقات رقيقة من مسحوق ، تليها التشريب مع البوليمرات أو الشمع ؛
- تلبيد انتقائي أو مباشر لطبقات رقيقة من المسحوق باستخدام الليزر ؛
- شعاع الإلكترون ، اندماج الليزر - بدلاً من التكلس ، يذوب المسحوق عند نقاط التلامس مع الليزر.
- تصفيح
ستقلل هذه الطريقة بشكل كبير من تكلفة المنتجات الناتجة ، حيث تستخدم الورق والألواح المعدنية الرقيقة والبلاستيكية كمواد خام. - بلمرة ضوئية المنشأ
تعتمد هذه التقنية على استخدام راتنجات فوتوبوليمير سائلة تصلب تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية.
استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الحياة اليومية
هل أنت مهتم بالطباعة على طابعة ثلاثية الأبعاد؟ نعم ، الكثير من الأشياء: ألعاب الأطفال وعيد الميلاد ، الهدايا التذكارية ، حقائب للهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية ، جميع أنواع الآليات للسيارات ، العديد من الزخارف المختلفة. أصبحت الطابعات ثلاثية الأبعاد لا غنى عنها في البناء والطب والصناعة الغذائية ، وتستخدم خدماتها في العديد من استوديوهات التصميم.
على الرغم من أن هذا الجهاز ليس ضرورة ، إلا أن الكثيرين ما زالوا يحلمون بوجوده في المنزل. اليوم ، يتم ترجمة هذه الرغبات بسهولة إلى حقيقة ، لأن هناك طابعات في السوق بأسعار معقولة. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلئ الشبكة بالكثير من "الوصفات" المثيرة للاهتمام لتصنيع المنتجات باستخدام جهاز ثلاثي الأبعاد.
سوف تساعد الطابعة في طباعة غطاء لقلم عادي ، مشابك الغسيل المنزلية ، إكسسوارات الأثاث ، ديكورات شجرة عيد الميلاد البلاستيكية ، لعب الأطفال ، الأقنعة المثيرة للاهتمام. لن يتخلى أي مالك لهاتف محمول أو جهاز لوحي عن فكرة صنع غلاف واقي أصلي ، لأن صنعه باستخدام طابعة لن يكون بالأمر الصعب.إذا كنت من محبي لعبة الشطرنج ، فإن الأرقام المصنوعة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد سوف ترضيك بالتأكيد.
طابعة ثلاثية الأبعاد وشركات صغيرة
يسعى الإنسان المعاصر دائمًا إلى شيء جديد وغير عادي. كان ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد هو الدافع لتطوير الأعمال التجارية الصغيرة. المنتجات المصنوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد ستجني أموالاً جيدة. تختلف أسعار الأجهزة: فالأبسط منها تكلف حوالي 500 - 1000 ، وأكثر النماذج المتقدمة - أكثر من 10،000 دولار. تتميز الطرز الحديثة بأبعاد مدمجة تسمح بالتثبيت على طاولات صغيرة. ما هي إمكانيات الطابعة ثلاثية الأبعاد ، ما المنتجات التي يمكن تطويرها بها؟
الأفكار الشائعة للأعمال:
- الهدايا التذكارية ومنتجات الهدايا مع صورة الأبطال المحبوبين لأفلام الروايات والأفلام المتحركة ؛
- الحلي الأصلية ، مجوهرات جميلة ، اكسسوارات للهواتف الذكية ، الأجهزة اللوحية ، الحقائب ؛
- السلع اليومية: اللوحات والملاعق والشوك ، وما إلى ذلك ؛
- الأدوات المنزلية: الصناديق الأصلية ، المزهريات و أباجورة مثيرة للاهتمام ، وغيرها من المنتجات المصممة لتزيين المنزل أو المكتب ؛
- الوسائل التعليمية المرئية المستخدمة في رياض الأطفال والمدارس والكليات والجامعات ؛
- منتجات الإعلان: من النقوش الصغيرة إلى اللافتات واللافتات ؛
- نماذج من الأحذية والملابس التي سيتم استخدامها لاحقًا من قبل المصممين المحترفين ؛
- قطع غيار
- صناعة السياحة - شخصيات على خلفية المباني المثيرة للاهتمام ، والمنحوتات ، نماذج مباشرة من مختلف مناطق الجذب.
تعد الطباعة بحجم كبير فرصة جيدة لبدء عمل تجاري. على الرغم من أن سرعة الطابعات الحديثة لا تزال منخفضة ، مع زيادة الطلب على المنتجات ، يمكنك دائمًا توسيع الإنتاج من خلال الحصول على العديد من الوحدات الإضافية. تتمثل قوة الطابعة ثلاثية الأبعاد في إنشاء منتجات غير مكلفة ، وأحيانًا فريدة من نوعها ، لا تلتزم الصناعة بتصنيعها.
دواء
لا شك أن الطابعات ثلاثية الأبعاد تعد طفرة هائلة في هذه الصناعة. كل عام هذه الصناعة تتطور ، وتوسيع نطاق السلع المصنعة. ربما ستكون هناك قريباً مصانع كبيرة يمكنها إنتاج السلع الضرورية في وقت قصير نسبيًا. إمكانيات هذه الأجهزة ثلاثية الأبعاد لا حصر لها. لقد وجدوا التطبيق في العديد من مجالات الطب.
تحظى الطابعات في طب الأسنان بشعبية خاصة ، حيث يتم استخدامها لصنع تيجان مؤقتة وزرع الفك ، وهي ضرورية لحياة الإنسان الطبيعية. إنتاج أجهزة الفك مهم لتسهيل عمل الجراحين.
تحظى الطباعة ثلاثية الأبعاد بشعبية كبيرة في الأطراف الصناعية. هذه التكنولوجيا قادرة على مراعاة التركيب الفردي لجسم الإنسان أثناء تصنيع الأطراف الاصطناعية. تسمح المجهرية الدقيقة الموجودة في الأماكن الصحيحة للجهاز التعويضي لخلايا الأنسجة السليمة بالتحرك بحرية ، وبالتالي تسهيل وتسريع تكيف الشخص مع الأطراف الصناعية.
تستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في صناعة الغرسات. من المعروف أنه تم إجراء عملية بنجاح مؤخرًا وسمحت بإدخال قطعة من الجمجمة. أولاً ، تم إجراء مسح ثلاثي الأبعاد ، وبعد ذلك فقط بدأوا في إنشاء النموذج الضروري.
تمكن العلماء المعاصرون الذين يستخدمون خلايا الكبد (خلايا الكبد والخلايا النجمية والخلايا الظهارية) من طباعة جزء من الكبد على طابعة ثلاثية الأبعاد. تُستخدم الأنسجة المصنوعة بهذه الطريقة حتى الآن فقط لاختبار تأثير الأدوية المختلفة ، وليس في عمليات زرع الأعضاء للبشر. يوجد النسيج المصطنع وحده لمدة خمسة أيام.
إنشاءات
حتى الآن ، فقط عدد قليل من الشركات تنتج طابعات البناء. تكلفة أرخص نموذج يتجاوز 12 ألف يورو. على الرغم من متوسط الارتفاع ، يمكن لهذا الجهاز القيام به في المنزل ، حجمه 144 م3. في حين لا يوجد نموذج مثالي يرضي المهندسين والبنائين تمامًا. ومع ذلك ، يجري العمل في العديد من البلدان لتحسين التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد.
يحاول العلماء إنشاء جهاز فريد يمكنه استخدام مجموعة واسعة من المواد الخام. على سبيل المثال ، سيسمح لك استخدام السيراميك والزجاج وأكسيد الألومنيوم "بتطوير" أكثر العناصر الضرورية للمنزل. استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد سيسهل بناء المباني ، ويقلل من تكاليف العمالة ، ويقلل من كمية النفايات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لهذا الجهاز الذكي استبدال شخص في أماكن غير آمنة.
في عام 2014 ، فاجأت الشركة الصينية Winsun العالم بمعلومات حول بناء المنازل باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ضخمة (ارتفاع الجهاز - 6.6 متر ، العرض - 10 متر ، الطول - 40 متر). تعمل هذه الآلة الفريدة على مدار الساعة دون توقف والمراقبين ، ويمكنك بناء منزل في يوم واحد تقريبًا.
تتكون تكنولوجيا البناء من تطبيق طبقة تلو الأخرى على الملاط المحضر من الأسمنت ونفايات البناء المعاد تدويرها. يحتوي المنزل على أرضية ، والجدران بعرض حوالي 30 سم ، تم تكييفها بالكامل لوضع السباكة والأسلاك الكهربائية والاتصالات الأخرى. ما هي التكلفة النهائية للمبنى لا تزال غير معروفة على وجه اليقين ، ومع ذلك ، فمن الواضح الآن ما يكمن المستقبل في هذه التكنولوجيا الثورية. العيب الوحيد هو تكلفة نقل المنزل النهائي أو المرآب أو المبنى الآخر ، لأن طابعة البناء ليست متنقلة وتتطلب ظروف المصنع للتشغيل العادي.
هندسة معمارية
يتم استخدام النمذجة ثلاثية الأبعاد بنجاح في الهندسة المعمارية ، لأن هذه الطريقة ستسمح للمهندسين المعماريين بنقل أفكارهم بوضوح إلى العملاء. هذا النموذج للهيكل المستقبلي أكثر فعالية بكثير من الصورة العادية أو الصورة على شاشة الكمبيوتر. يتلقى العميل معلومات كاملة عن المشروع في المستقبل ، مع الأخذ في الاعتبار جميع التفاصيل الدقيقة المتاحة.
صناعة المجوهرات
حاليا ، هناك طابعات تعمل مع الذهب والفضة والبلاتين والصلب والنايلون. تم تصميم هذه الأجهزة ثلاثية الأبعاد لإنتاج المجوهرات. تكلفة هذه الطابعات تبدأ من 300 ألف روبل. أصحاب هذه المعدات في وقت قصير إنشاء عدد كبير من المنتجات المختلفة.
شغف التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد ، مثل الحمى ، تجسد العالم. كل عام هناك المزيد والمزيد من النماذج الجديدة ، يتسع نطاق هذه التقنية. أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم بنشاط في جميع الصناعات. ربما في وقت قريب جدًا ، لن يفاجئ وجود طابعة ثلاثية الأبعاد في المنزل أي شخص. سيصبح هذا الجهاز ، مثل الثلاجة العادية أو التلفزيون ، ميسور التكلفة وضروري.
