كيفية اختيار المواد والتقنيات الأنسب لتصميمي

في الطباعة ثلاثية الأبعاد، تمتلك التقنيات المختلفة إمكانات مختلفة يمكن أن تعزز أو تحد من إمكانية طباعة تصميمات معينة. أدناه، قدمنا ​​نظرة سريعة حول ما تستلزمه التكنولوجيا وما هي المواد التي يمكن أن تستوعب تصميمات معينة. ستجد أيضًا روابط لمزيد من المعلومات بعد كل تقنية.

يرجى ملاحظة أن هذا هو الخطوط العريضة الأساسية للتقنيات المختلفة والمواد الخاصة بها. نظرًا لأنك على دراية بمشروعك والمتطلبات التي لديك لتصميمك، فإننا نحثك على إجراء المزيد من البحث حتى تشعر بالرضا عن المادة التي تختارها.

نمذجة الترسيب المنصهر – FDM

واحدة من أكثر التقنيات بأسعار معقولة في الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية FDM. تعمل نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) عن طريق دمج طبقات من المواد معًا لإنشاء كائن. تكون المادة، في هذه الحالة، بشكل عام عبارة عن خيوط لدنة بالحرارة، والتي يتم صهرها ثم يتم بثقها طبقة تلو الأخرى على طبقة الطباعة. المواد الأكثر شيوعًا هي PLA، وABS، وPETG، وASA، وHIPS، وUltem، وFDM Nylon/TPU، والبولي كربونات، على سبيل المثال لا الحصر. نظرًا لأن التقنية تطبع الجزء طبقة تلو الأخرى، فإن المنتج النهائي لا يمتلك عادةً سطحًا أملسًا.

في طباعة FDM ثلاثية الأبعاد، تكون هياكل الدعم ضرورية عندما تكون الطباعة متدلية أو ميزات معلقة في الهواء. إنها تسمح بالطباعة الناجحة للأشكال المعقدة من خلال دعم هذه المناطق غير المدعومة. يتحمل المصنعون مسؤولية إضافة الدعم إلى تصميمك، ولا داعي للقلق بشأن ذلك في وقت تقديم طلبك.

نظرًا لأنه تتم إزالة الدعامات بعد اكتمال الطباعة، فمن الممكن أن تكون هناك علامات صغيرة حيث كانت الدعامات. يقوم المصنعون بتنظيف هذه الأجهزة بأفضل ما في وسعهم دون التسبب في كسر الجزء. قد لا تكون التصميمات ذات الهندسة المعقدة أو الجوهرية مناسبة لهذه التقنية، مما يشير إلى أنه ليست كل التصميمات مناسبة لمواد FDM.

تُستخدم تقنية FDM على أفضل وجه لبناء نماذج منخفضة التكلفة، وهي رائعة للهواة والصانعين وعندما لا تكون الدقة وتشطيب السطح أمرًا بالغ الأهمية.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

الطباعة الحجرية المجسمة – SLA

الطباعة الحجرية المجسمة (SLA) هي طريقة مضافة تقوم بالبناء طبقة تلو الأخرى باستخدام بوليمر ضوئي قابل للمعالجة – عادةً ما يكون راتينجًا سائلًا – يتم تقويته من خلال تطبيق ضوء مركّز أو ضوء فوق بنفسجي لعلاج الجزء. SLA هي التقنية الأكثر شيوعًا لإنتاج مطبوعات الراتنج. تنتج طابعات SLA عادةً كائنات ذات دقة أعلى وأكثر دقة من أجزاء FDM. يرجى ملاحظة أن الراتنجات مواد متعددة الاستخدامات للغاية. يمكن طباعتها بعدة تقنيات مختلفة. لذلك، في خدمتنا، يمكن أيضًا طباعتها بإحدى هذه التقنيات: Polyjet / DLP / CLIP / DLS / LCD / MSLA.

تقوم مواد SLA عمومًا بطباعة الأجزاء التي تحتوي على تفاصيل عالية جدًا مثل التماثيل الصغيرة، لكن بعض المواد الراتنجية قد لا تكون مناسبة للأغراض الميكانيكية التي تتطلب أن يتمتع الجزء بالقوة والمتانة.

يرجى العلم أن النماذج المصنوعة باستخدام تقنية SLA قد تتدهور بمرور الوقت وبعد التعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة. تتميز المواد مثل السيليكون والراتنج المرن بالمرونة بالنسبة لدرجة المرونة الخاصة بها، والتي يمكن العثور عليها في دليل المواد على الموقع الإلكتروني.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

تلبيد الليزر الانتقائي – SLS

يعد التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) طريقة أكثر شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد في بيئة صناعية. في آلة SLS، يتم استخدام الليزر لإذابة أو دمج أو تلبيد المسحوق معًا لتكوين جسم في النهاية.

وتتمثل ميزة هذه الطريقة في عدم الحاجة إلى الدعامات المطبوعة، حيث تعمل المادة غير الملبدة المحيطة كدعم طوال عملية الطباعة. ونتيجة لذلك، يمكن أن تكون الأجزاء أكثر تعقيدًا، سواء فيما يتعلق بالبنية الهندسية أو المكونات المتشابكة. هناك قوة أخرى لطباعة SLS وهي أنه يمكن طباعة مجموعة واسعة من المواد المفيدة بدقة أكبر مما هو ممكن باستخدام الطرق الأخرى، مما يؤدي إلى أجزاء أقوى وأكثر موثوقية.

ومن الجدير بالذكر أنه بشكل عام يمكن إعادة تدوير 50% من المسحوق غير الملبد. أحد الجوانب السلبية لـSLS هو أن التصميمات الطويلة والرفيعة تكون عرضة للالتواء، وهو أمر يجب مراعاته عند اختيار التكنولوجيا المناسبة. يرجى ملاحظة أن بعض التصميمات المطبوعة بهذه التقنية والتي تكون طويلة ورفيعة إلى حد ما يمكن أن تعكس المرونة في الجزء إلى درجة معينة.

تشمل مواد SLS نايلون SLS PA12، وSLS نايلون PA11، وSLS بولي بروبيلين، وTPU، وألوميد، على سبيل المثال لا الحصر.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

ملتي جيت فيوجن – MJF

Multi Jet Fusion (MJF) عبارة عن تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد لدمج طبقة المسحوق تم طرحها في السوق بواسطة HP. تقوم عملية الطباعة MJF بوضع طبقة من مسحوق المواد على سرير الطباعة. بعد ذلك، يمر رأس نفث الحبر عبر المسحوق ويضع عليه عامل الصهر والتفصيل. ثم تتحرك وحدة التسخين بالأشعة تحت الحمراء عبر الطباعة. أينما تمت إضافة عامل الصهر، تذوب الطبقة الأساسية معًا، بينما تظل المناطق التي تحتوي على عامل الدمج كمسحوق. تتساقط الأجزاء المسحوقة، مما ينتج الشكل الهندسي المطلوب. وهذا يلغي أيضًا الحاجة إلى دعم النمذجة، حيث تدعم الطبقات السفلية تلك المطبوعة فوقها.

تعمل تقنية MJF على تسهيل سرعات الطباعة ودورات الإنتاج السريعة والمقاومة الكيميائية العالية والخصائص الميكانيكية المتسقة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تستهلك كميات أقل من المياه، على سبيل المثال، بسبب إعادة تدوير المسحوق ولديها القدرة على إنتاج أجزاء ملونة. من ناحية أخرى، فإن التكنولوجيا غير قادرة على إنتاج بعض الأشكال الهندسية المنحنية والمجوفة، ويمكن أن يكون للنتائج النهائية لون رمادي مبقع، مما قد يعني فقدان التفاصيل والنصوص الصغيرة في مرحلة ما بعد المعالجة. يرجى ملاحظة أن بعض التصميمات الأطول والأرق المطبوعة باستخدام هذه التقنية يمكن أن تكون مرنة في الجزء إلى درجة معينة.

تشمل مواد MJF HP MJF Nylon PA12، وHP MJF Nylon PA11، وMJF Polypropene وغيرها.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

بيندر النفث – BJ

Binder Jetting (BJ) هي تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد جديدة نسبيًا تستخدم المساحيق المرتبطة مع عوامل رابطة سائلة لصنع أجزاء صلبة. يتكون BJ بشكل أساسي من مزيج من SLS ونفث المواد. على عكس SLS، لا يتم تسخين المسحوق لأنه طوال العملية بأكملها، لا يتم تضمين الحرارة.

تتمثل الفوائد الرئيسية لتقنية نفث المادة الرابطة المعدنية في إمكانيات التخصيص العالية ووقت الإنتاج السريع. بالإضافة إلى ذلك، فهو منخفض التكلفة ويمكن إعادة تدوير المسحوق بنسبة 100%. تتمثل نقطة ضعف هذه التقنية في أنها غير مناسبة للخصائص الميكانيكية مقارنةً بدمج طبقة المسحوق المعدني. التطبيقات الأكثر شيوعًا لـ BJ هي الأجزاء المعدنية الوظيفية، والنماذج الزخرفية التي تتطلب مستوى عالٍ من التفاصيل، والنماذج الأولية، وتصميمات معينة للمجوهرات (يمكن استخدام خيارات الطلاء النهائي لهذه الأغراض المقصودة).

تشتمل مواد BJ على 420/BR SS و316L SS وPMMA.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

ذوبان الليزر الانتقائي – SLM

يشبه الصهر بالليزر الانتقائي (SLM) SLS، ويتم تغطية كلتا العمليتين تحت مظلة دمج طبقة المسحوق. وبصرف النظر عن استخدام مواد خام ومسحوق مختلفة، فإن الفرق الرئيسي بين SLM وSLS هو حقيقة أن طباعة SLM تعمل مع هياكل الدعم.

في حين أن SLS يستخدم بشكل أساسي مواد بوليمر النايلون (PA)، فإن SLM مخصص للمعادن خصيصًا. ومع ذلك، فإن العملية الأساسية هي نفسها في الأساس.

إن تشطيب سطح الأجزاء الملبدة خشن، وقد يحتاج إلى بعض المعالجة اللاحقة، حسب متطلباتك. ومن الشائع أيضًا أن يتم طباعة الأجزاء المطبوعة بتقنية SLM آليًا لتحقيق التفاوتات والميزات والأسطح والثقوب الدقيقة.

تشمل مزايا هذه التقنية القدرة على طباعة الأشكال المعقدة أو الميزات الداخلية. من الممكن أيضًا دمج الأجزاء وبالتالي إنتاج أجزاء متعددة في نفس الوقت. تشمل عيوب هذه التقنية أنها مكلفة بعض الشيء وتتحمل سطحًا خشنًا بسبب الحاجة إلى الدعم.

تشمل الصناعات التي غالبًا ما تستخدم هذه التكنولوجيا ما يلي:

تشتمل مواد SLM على معظم المعادن مثل الألومنيوم والتيتانيوم و316L SS، على سبيل المثال لا الحصر.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.

طباعة وصب الشمع المفقود

صب الشمع المفقود هو عملية إنشاء قالب شمعي لجسم ما من أجل صب نسخة معدنية من الجسم. يمكن استخدام العديد من المعادن المختلفة في صب الشمع المفقود، ويعد صب البرونز استخدامًا شائعًا لهذا النوع من السبك. تُستخدم طريقة صب الشمع المفقود بشكل أساسي في إنتاج المجوهرات. في الواقع، هذه التكنولوجيا مثالية لإنتاج أجزاء صغيرة عالية الجودة. تتيح لك خيارات التشطيب العديدة لدى Metal Casting إمكانية إنشاء مجوهرات جمالية وقطع زخرفية. تتيح هذه التقنية مجموعة واسعة من خيارات التشطيب مثل الأسطح المصقولة العتيقة والساتان والطبق والمرآة.

العثور على مزيد من المعلومات هنا.