الطباعة ثلاثية الأبعاد - فرص للطابعات كبيرة الحجم

مع انتشار الطباعة ثلاثية الأبعاد، كيف يمكن للطابعات كبيرة الحجم الاستفادة من هذه التكنولوجيا؟

لقد تم تعريف مقدمي خدمات الطباعة تقليديًا من خلال معدات الطباعة المتوفرة لديهم، والتي تحدد التطبيقات التي يمكنهم تقديمها. ومع ذلك، في هذه الأوقات الصعبة، من المنطقي الاستثمار في معدات أخرى والتنويع في تطبيقات أخرى. للوهلة الأولى، قد تبدو الطباعة ثلاثية الأبعاد بمثابة امتداد كبير لمتاجر الطباعة التي اعتادت أكثر على تشغيل الطابعات كبيرة الحجم، ولكن من الجدير بالذكر أن العديد من البائعين الذين يصنعون هذه الطابعات كبيرة الحجم قاموا أيضًا بالتنويع في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ويشمل ذلك شركات متنوعة مثل Mimaki وHP، وهناك الكثير من بائعي الطابعات ثلاثية الأبعاد، مثل Massivit، التي جاءت فرق البحث والتطوير التابعة لها من قطاع التنسيق الواسع. المفهوم الأساسي مشابه إلى حد ما - إسقاط مادة البناء في المكان الذي تريده بالضبط، تمامًا كما هو الحال مع نفث الحبر حول وضع قطرات الحبر في المكان الصحيح. إن إتقان عملية ما قبل الطباعة ليس أصعب من إتقان عملية RIP للطابعة الحديثة، كما أن دفع المهام عبر قائمة انتظار الطباعة هو نفسه بغض النظر عن عملية الطباعة، وتدرك معظم الطابعات ذات التنسيقات العريضة أهمية اتباع إجراءات الصيانة الروتينية لأجهزة الطابعة الخاصة بها.

التسمية التوضيحية: تمت طباعة هذا العرض، وهو النصف الخلفي من الفيل الذي يصطدم بالحائط في معرض Drupa الأخير في عام 2016، على طابعة Massivit 3D. © نيسان كليري

هناك طريقتان أساسيتان يمكن من خلالهما لموفر خدمة التنسيق الواسع الاستفادة من الطباعة ثلاثية الأبعاد. الأول يتضمن تعزيز العرض الحالي، والثاني استخدامه لتطوير أعمال جديدة.

إذًا، كيف يمكننا استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الرسومات كبيرة الحجم؟ قد تكون إحدى نقاط البداية الواضحة هي إضافة عنصر ثلاثي الأبعاد إلى شاشات العرض الرسومية المسطحة، مما يؤدي إلى إنشاء عروض جذابة تبرز حقًا على الحائط أو لوحة الإعلانات. قد يكون أحد الاختلافات في ذلك هو إضافة عنصر محكم إلى شاشات العرض التفاعلية أو حروف برايل إلى علامات التنقل. يمكن أن يتضمن الخيار الآخر إنشاء حروف مخصصة أو شعار لواجهة متجر بيع بالتجزئة. قد يعني

إذا سبق لك أن حاولت تزيين كائنات غير مسطحة، مثل طباعة الرسومات على حافظات الهاتف، فسوف تعلم أنه من المفيد غالبًا إنشاء أداة لتثبيت هذه الكائنات في مكانها للطباعة. ستحتاج عادةً إلى رقصة مخصصة لكل نوع من الكائنات. يمكن طباعة هذه الرقصات بسهولة على طابعة ثلاثية الأبعاد. في الواقع، باعت شركة ميماكي إحدى طابعاتها ثلاثية الأبعاد، وهي 3DFF-222، إلى جانب طابعاتها المسطحة الصغيرة الحجم خصيصًا لهذا الغرض.

وبالمثل، يجب على أي شخص يشارك بالفعل في طباعة المنسوجات أن يدرك أن هناك اهتمامًا متزايدًا بالطباعة ثلاثية الأبعاد في سوق الملابس. يمكن أن يشمل ذلك ملحقات الطباعة مثل الأزرار بالإضافة إلى زخارف الملابس. أو قد يتضمن مكونات وظيفية مثل نعل حذاء الجري.

أعمال جديدة

الخيار الثاني هو تنويع مطبعتك من خلال تطوير تطبيقات جديدة للتصنيع الإضافي. تتمثل نقطة البداية الجيدة في التحدث مع عملائك الحاليين والسؤال عما إذا كان لديهم أيضًا احتياجات أخرى يمكن أن تلبيها الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وقد يشمل ذلك، على سبيل المثال، إنشاء نماذج أولية واقعية أو حتى وظيفية. يمكن لمعظم الطابعات ثلاثية الأبعاد طباعة مادة واحدة فقط في كل مرة، مما يعني عادةً أن معظم الكائنات ذات لون رمادي أو أسود باهت. ولكن هناك طابعات كاملة الألوان، مثل Mimaki 3DUJ-2207 أو Stratasys J55 التي يتم استخدامها بشكل روتيني لتقليد شكل ومظهر المنتجات النهائية قبل الالتزام بعملية التصنيع.

التسمية التوضيحية: قامت شركة Mimaki بتطوير هذه الطابعة ثلاثية الأبعاد بالألوان الكاملة، 3DUJ-2207، والتي يمكنها طباعة نماذج ونماذج أولية واقعية وتستخدم إلى حد كبير أسلوب المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية LED. © نيسان كليري

الاستخدام الشائع الآخر للطباعة ثلاثية الأبعاد هو إنتاج الأدوات. قد يكون هذا بمثابة اختبار جدوى المنتج قبل الاستثمار في خط تصنيع جديد كامل. ولكن هناك أيضًا أمثلة حيث استخدم المصنعون أدوات مخصصة لحل مشكلات معينة مثل تطبيق شارات الوكيل على السيارات الجديدة. قامت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا بطباعة مفتاح ربط على محطة الفضاء الدولية لإثبات قدرتها على إنتاج أدوات للتعامل مع حالات الطوارئ.

أحد الاختلافات في هذا هو القولبة بالحقن، حيث تتم طباعة القوالب ثلاثية الأبعاد. وهذا يمكن أن يوفر الوقت والتكلفة في إنتاج قوالب مخصصة ويعني أن الأجزاء تحتفظ بكل القوة والخصائص الأخرى المتأصلة في عملية التشكيل التقليدية.

الاعتبارات الفنية

هناك الكثير من الأنواع المختلفة للطابعات ثلاثية الأبعاد. ولحسن الحظ، هناك الكثير من التجار المتخصصين الذين يمكنهم تقديم المشورة والدعم الفني. كدليل تقريبي، ستكون نقطة البداية الجيدة هي تصنيع الخيوط المنصهرة، أو FFF، المعروف أيضًا باسم نمذجة الترسيب المنصهر، أو FDM. تستخدم هذه الطابعات خيوطًا بلاستيكية وتتراوح من نماذج سطح المكتب الرخيصة إلى الأجهزة ذات القدرة العالية على الطاولة. الخطوة التالية هي طابعة فوتوبوليمر VAT أو طابعة مجسمة، والتي تكلف بشكل عام أكثر ولكنها تستخدم مواد أكثر تخصصًا ويمكن أن تنتج أجزاء عالية الوضوح.

التسمية التوضيحية: تبيع شركة Makerbot مجموعة Method من الطابعات المكتبية، بما في ذلك الإصدار الذي يمكنه طباعة مادة من ألياف الكربون النايلون.

بغض النظر عن تقنية الطابعة التي تختارها، فإن الاعتبار الرئيسي هو المواد التي ستطبعها، والتي ستحدد نطاق التطبيقات التي يمكنك تقديمها. أما الآلات التي يمكنها التعامل مع المواد الأكثر غرابة - وخاصة المعادن والسيراميك - فستكون أكثر تكلفة. ولكن هناك مجموعة واسعة من المواد البلاستيكية المختلفة، بعضها معزز بالنايلون أو ألياف الكربون، والتي تكون قوية بما يكفي لتكون بديلاً قابلاً للتطبيق للعمل في المعادن ويمكنها التعامل مع مجموعة كبيرة من التطبيقات. بالإضافة إلى البلاستيك الصلب مثل ABS، هناك أيضًا مواد بلاستيكية حرارية تشبه المطاط. تقصر بعض الشركات المصنعة أجهزتها على المواد التي توفرها، ولكن هناك وعي متزايد بأن السوق يتطلب نهجًا أكثر انفتاحًا. ومع ذلك، ستجد أن بعض التطبيقات سوف تتطلب خصائص محددة، مثل قوة الشد أو مقاومة الحرارة التي تحدد المواد المراد استخدامها.

هناك مشكلة أخرى وهي حجم البناء - المساحة المتاحة لإنشاء الكائنات. اعتمادًا على نوع العملية ثلاثية الأبعاد التي تختارها، قد تكون هناك أيضًا بعض خطوات التشطيب المتضمنة. ويعني هذا عادةً تنظيف الأربطة الداعمة المستخدمة في البناء، أو قد يعني تنظيف المواد الزائدة أو تلميع السطح لتحسين مظهر الجسم. في بعض الحالات، كما هو الحال مع نفث المادة الرابطة، تكون هناك عملية حرق ثانوية لإذابة المادة الرابطة وتصلب المادة بشكل أكبر.

في الختام، يمكنك الاستمتاع بالطباعة ثلاثية الأبعاد بتكلفة متواضعة نسبيًا، مما يوفر لك البحث بعناية عن التطبيقات والمواد التي تريد تقديمها. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من القصص التي تغطي الطباعة ثلاثية الأبعاد على FESPA ، لذا يعد هذا مكانًا جيدًا للبدء. إذا لم يكن هناك شيء آخر، فإن مجرد التفكير في كيفية توسيع نطاق عملك هو دائمًا تمرين جدير بالاهتمام.