شحن الأجزاء الآلي في 3 أيام ، واطلب أجزاء المعادن والبلاستيكية اليوم.WhatsAPP:+86 189 2585 8912Doris.wu@js-rapid.com

تعطيل التصنيع التقليدي: غوص عميق في كيفية عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد

blog avatar

كتبه

JS

المنشورة
Apr 02 2025
  • الطباعة ثلاثية الأبعاد

تابعنا

how-does-3d-printing-work

منذ اختراع Time 3D Printing Technology ، فقد غيرت عملية التصنيع التقليدية. لديها القدرة على طباعة النماذج الأولية للجزء والنماذج المادية بسرعة وضغط وقت تطوير المنتج. مبدأ هذه التكنولوجيا هو إنشاء طبقة مواد من طبقة من ملفات الكمبيوتر لإنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد واضحة وملموسة في نهاية المطاف . عادة ما يكون الناس في حيرة لمعرفة كيف يتم ذلك خطوة بخطوة. في ما يلي ، سنصف تشغيله الفعلي ، وأشكاله النموذجية ، وسيناريوهات التطبيق الفعلي.

عملية المعالجة للطباعة ثلاثية الأبعاد ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

يكمن Magic Printing Magic في قطع نماذج الكمبيوتر إلى مئات طبقات المقطع العرضي وتشكيل صلبة عن طريق بناء المواد. إنها مجرد ضربة للحد من الأبعاد لصناعة التصنيع! تستلزم المعالجة التقليدية في بعض الأحيان قطع المادة الخام بأكملها ، مما يؤدي إلى ما يصل إلى 80 ٪ من النفايات ، في حين أن 3Drinting توفر تكلفة تطوير القالب مباشرة! من السهل جدًا تحقيق جهاز واحد فقط ، وقد ارتفع معدل استخدام المواد إلى 95 ٪!

ما رأيك هو الأكثر تخريبية؟ يتطلب التصنيع التقليدي للطرح عدة أسابيع لتكييف قطع الغيار ، ولكن الآن تحميل ملفات CAD فقط ، و يمكن الاحتفاظ به في متناول اليد لمدة 48 ساعة . يمكن أن ينجز حل خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد هذا بشكل فعال.

ما الذي نحتاج إلى معرفته عن تاريخ الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تاريخ الطباعة ثلاثية الأبعاد ليس قديمًا كما يمكنك أن تتخيل!

تصوروا هذا المفهوم في نهاية الحرب العالمية الثانية ، لكن الأمر استغرقهم حتى عام 1980 لتنفيذه! كان ذلك عندما اخترع العالم الياباني الدكتور هايدو كوداما النموذج الأولي لتكنولوجيا النماذج الأولية السريعة ، والتي صدمت مجتمع التصنيع.

ولكن في عام 1986 ، كان هناك أمريكي يدعى تشارلز هول الذي اخترع تقنية الطباعة الحجرية ثلاثية الأبعاد القادرة على الأشياء ثلاثية الأبعاد المليئة من خلال الراتنج السائل والضوء فوق البنفسجي. في أعقبهما ، توصل أساتذة جامعة تكساس إلى خدعة جديدة من خلال التوصل إلى تقنية باستخدام مسحوق المواد المذرية للليزر ، والتي يتم استخدامها بشكل شائع في الصناعة اليوم.

في أواخر التسعينيات ، بدأت أجهزة الكمبيوتر الشخصية في الانتقال إلى السائدة ، وأصبحت برنامج التصميم سهل الاستخدام ، وأصبحت بيئات المصادر المفتوحة حيوية. مهندسون جذابون لجعل الطابعات ثلاثية الأبعاد صغيرة إلى نفس الأبعاد مثل أجهزة طباعة الحبر القياسية ، منذ أن بدأت برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد في الظهور في الجامعات.

في عام 2006 ، أصبحت طابعات سطح المكتب ثلاثية الأبعاد متاحة للمستهلكين رسميًا ، حيث انخفضت الأسعار من عشرات الآلاف من الدولارات إلى مجموع ألفي دولار.

كان Covid-19 عن غير قصد دفعة من أجل التقدم التكنولوجي. في عام 2020 ، بينما كانت المستشفيات في جميع أنحاء العالم تتسابق للحصول على ملحقات جهاز التنفس الصناعي ، استخدم المهندسون طابعات ثلاثية الأبعاد لطباعة العمل الإضافي لتوصيل الأجزاء بين عشية وضحاها ، وبعضها حتى الطوائف ثلاثية الأبعاد المطبوعة للطباعة proprend proprent proprend . هذا يحث مباشرة عملية تحديث معايير الصناعة ، والآن يجب أن تخضع مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الطبية لاختبار التوافق الحيوي ، مع تباين في الدقة التي تم قياسها عند 0.1 ملليمتر.

الطباعة ثلاثية الأبعاد لم تعد جهاز مختبر. لقد دخلت عملية التصنيع في المصانع الكبيرة والصغيرة أيضًا.

تم اختراع الأحبار المعدنية الموصلة والبلاستيك الحيوي القابل للتحلل الحيوي من قبل علماء المواد ، وهم ، بدوره ، يقودون تقدم تكنولوجيا الطباعة. من الممتع أن يتقدم هذان الحقلان دائمًا جنبًا إلى جنب في سباق ضد بعضهما البعض.

ببساطة ، كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

يمكن تقسيم سير عمل الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى أربع خطوات رئيسية ، تحقيق الإنتاج الدقيق من الرسومات إلى المنتجات النهائية.

الخطوة 1: بحاجة إلى إنشاء نموذج رقمي

يمكنك استخدام برنامج CAD للتصميم من نقطة الصفر ، أو استخدام ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد لتكرار الكائن الفعلي بدقة. هذه المرحلة مثيرة للاهتمام بشكل خاص ، حيث يمكن للمصممين ضبط نموذج الطباعة ثلاثي الأبعاد في الفضاء الظاهري ، مثل تقليل سمك الجدار للأجزاء الميكانيكية من 5 ملليمترات إلى 3 ملليمترات ، لتجنب إهدار المواد أثناء الطباعة.

الخطوة 2: أدخل مرحلة تحويل التنسيق

هناك تفاصيل تقنية جديرة بالملاحظة هنا ، فإن تنسيق STL سوف يتحلل سطح النموذج إلى شبكات ثلاثية لا حصر لها ، تمامًا مثل استخدام ألغاز الفسيفساء لاستعادة الأشكال ثلاثية الأبعاد. لكن اللاعبين المتقدمين بدأوا بالفعل في استخدام تنسيق AMF ، والذي يمكنه تسجيل المزيد من المعلومات مثل اللون والمواد ، تمامًا مثل إضافة ملصقات السمات إلى نماذج الطباعة ثلاثية الأبعاد. في هذه المرحلة ، نحتاج إلى ضبط زاوية التوظيف وتخيل طباعة نموذج الذراع المعلق. يمكن لزاوية الميل المعقولة أن تقلل بنية الدعم بنسبة 60 ٪.

الخطوة 3: برنامج تقطيع

يقطع النموذج ثلاثي الأبعاد إلى مئات الطبقات من ملفات تعريف ثنائية الأبعاد ، مع كل طبقة سميكة مثل قطر الشعر (0.05-0.3 ملليمتر). تبدأ الطابعة في العمل وفقًا لهذا الإعداد. تُستخدم عملية بشكل شائع على مستوى سطح المكتب ، والفوهة تسخن السلك البلاستيكي إلى 220 ℃ وتجلبه في الشكل. تستخدم معدات الصف الصناعي الليزر لإذابة مسحوق معدني على الفور ، وتحقيق دقة مستوى الميكرومتر.

الخطوة 4: خطوة ما بعد المعالجة الحاسمة

يتطلب

تفكيك الهيكل الداعم إزالة دقيق للإطار الإضافي وصندل المفاصل مع ورق الصنفرة. تحتاج أجزاء الفضاء الجوي أيضًا إلى الخضوع لعلاج الضغط المتساقط الساخن ، ويتطلب فحص الجودة النهائي استخدام ماسح ضوئي بالليزر للتحقق مما إذا كان الخطأ الأبعاد ضمن 0.1 ملليمتر. هذا معيار حاسم للزرع الطبي مثل المفاصل الاصطناعية.

ما هي الأنواع الشائعة للطباعة ثلاثية الأبعاد؟

هناك أربع تقنيات رئيسية تلعب دورًا مهمًا في خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد:

1.sla

ولدت في عام 1986 ولا يزال Ace of Precision Manufacturing حتى يومنا هذا. سلاحه السري هو الليزر فوق البنفسجي ، والذي يشبه استخدام الضوء كسكين نحت لتوحيد طبقة الراتنج السائل حسب الطبقة ، مع دقة ما يصل إلى عُشر شعر بشري! من الأقواس غير المرئية في عيادات الأسنان إلى النماذج المنحوتة الصغيرة في تصميم المجوهرات ، تحتل SLA بحزم أعلى مكان في حقول التصنيع الطبية والدقة مع قدرات معالجة السطح الحريرية .

2.fdm

إنه ملك فعالية التكلفة في خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ومبدأ العمل الخاص به يشبه مسدس الغراء ذوبان الساخن ، أو تسخين PLA أو سلك البلاستيك ABS إلى 220 ℃ ويقوم ببثق في الشكل. على الرغم من أن الطبقات مرئية للعين المجردة ، إلا أن الميزة هي أن المعدات رخيصة ، ويمكنك شراء آلة على مستوى سطح المكتب لمدة ألفي يوان ، وهي مناسبة بشكل خاص لطلاب الجامعات للقيام بتصميم الدورة أو لصناع الحلي المخصصة لـ DIY. ومع ذلك ، لطباعة المكونات الهيكلية الحاملة للحمل ، يجب استخدام FDM من الدرجة الصناعية ، والتي يمكنها التعامل مع نايلون معززة ألياف الكربون ، وبالطبع ، ينتقل السعر أيضًا إلى ستة أرقام.

3. SLS

هو ليزر مباشرة متلبس على مسحوق النايلون. أينما تذهب شعاع الليزر الذي تبلغ مساحته 400 واط ، يذوب المسحوق على الفور في بنية كثيفة ، وحتى أفضل ، يشكل المسحوق غير المصقول بشكل طبيعي الدعم ، مما يجعل من الممكن طباعة الهندسة المعقدة مثل الهياكل المجوفة والأنابيب السربنتين. Adidas 'Futurecraft 4D Sports Shoe Midsole هو بنية قرص العسل مطبوعة بمسحوق TPU باستخدام تقنية SLS ، والتي هي خفيفة الوزن ولديها وسادة ممتازة.

4. MJF

يمكن اعتباره فنانًا ذو دقة مستوى ميكرومتر ، قادرًا على رش 6 أنواع من المواد في وقت واحد ، ودقة سماكة طبقة الميكرومتر 16 تجعل من الصعب على العين المجردة تمييز علامات الطبقة. الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن بعض النماذج الصناعية يمكنها طباعة الخطوط الموصلة مباشرة داخل الأجزاء ، مثل قشرة الدقة من أجهزة السمع دمج المكونات الإلكترونية ، والتي تعطل العملية التقليدية للتصنيع الإلكتروني. 

في المجال الطبي ، يتم استخدامه لإنشاء أدلة جراحية ذات علامات وعائية ملونة ، مما يسمح للجراحين برؤية العلاقة المكانية بين الأورام والأوعية الدموية بوضوح.

مقارنة بين أربعة أنواع من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد

النوع الفني الدقة (مم) المواد الأساسية سرعة الطباعة (سم ³/h) سيناريوهات التطبيق النموذجية النطاق السعري (10000 يوان)
SLA 0.05 راتنج حساس للصفات الطبية. 30-60 invisible الأقواس/قوالب صب الدقة. 50،000-500،000
fdm 0.1-0.3 PLA/Carbon Fiber Nylon. 50-150 Educational Ordype/Loading Component. 2،000-300،000
SLS 0.08 Nylon 12 Powder/TPU Elastomer.
20-40
Space Bracket/Sports Shoe Midsole. 400،000-2 مليون
mjf 0.016
راتنجات ضوئية مختلطة+مادة موصلة.
10-25 لوحة الدليل الجراحية/المكونات الإلكترونية المدمجة. 600،000-3 مليون

ما هي الصناعات التي تستخدم غالبًا تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

1. HealthCare

تقنية طباعة النماذج ثلاثية الأبعاد تجلب تغييرات ثورية في الصناعة الطبية. من غرسات العظام المصممة خصيصًا إلى نماذج المحاكاة للجراحة الإضافية ، تجعل هذه التقنية العلاج أكثر دقة وأرخص وأسرع للتعافي. تتضمن التطبيقات المحددة ما يلي:

  • يزرع الأسنان المخصص: من خلال نماذج تصميم الكمبيوتر وبيانات التصوير المقطعي المريض ، قم بطباعة زراعة تناسب الفم بشكل مثالي ، مما لا يحسن الراحة فحسب ، بل يعزز أيضًا الوظائف.
  • الأطراف الاصطناعية المخصصة : الأطراف الاصطناعية المخصصة وفقًا لبيانات الجسم الشخصية ليست أكثر ملاءمة للاستخدام ، ولكن أيضًا تبدو أقرب إلى الأطراف الحقيقية ، مما يجعل الإنتاج الاصطناعي عبارة عن خطوة استفائية.
  • الدعائم المحاكاة الجراحية: يمكن للأطباء استخدام النسخ المتماثلة ثلاثية الأبعاد لأعضاء المرضى لممارسة الخطط الجراحية مقدمًا ، وهو ما يعادل إضافة بروفة إلى العمليات الجراحية المعقدة ، مما يحسن معدل النجاح بشكل كبير.
  • أدوات توصيل الأدوية الدقيقة: يمكن لأجهزة الطباعة ثلاثية الأبعاد المصممة خصيصًا التحكم بدقة في جرعات المخدرات ، مثل صناديق الأدوية الصغيرة المخصصة للأطفال ، مما يجعل الأدوية أكثر أمانًا.

2.Aircraft Manufacturing

مصنعي الطائرات يستخدمون تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لحل مشكلتين أساسيتين:

  • قم بعمل عينات نموذجية من الأجزاء الجديدة بسرعة ، مما يلغي العملية الطويلة لفتح العفن التقليدي.
  • إعادة إنتاج الملحقات المتوقفة للنماذج القديمة ، مثل استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى استعادة أجزاء التهوية من الطائرة قبل 30 عامًا .
  • لا يضمن هذه الطريقة الجودة وتلبية الاحتياجات الخاصة فحسب ، بل توفر أيضًا الكثير من تكاليف الإنتاج.

3. Automobile Manufacturing

من تصميم السيارة إلى إنتاج الأجزاء ، تقوم الطباعة ثلاثية الأبعاد بتغيير كل جانب من جوانب تصنيع السيارات:

  • باستخدام تقنية SLS من مسحوق تلبيد الليزر ، يمكن إجراء نماذج أولية للمحرك خلال 48 ساعة.
  • أجزاء الاختبار المطبوعة بواسطة تقنية FDM تسمح لفريق التصميم بالتحقق بسرعة من الهياكل الجديدة.
  • استخدمت Porsche تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإعادة إنتاج أجزاء متوقفة من النماذج الكلاسيكية ، إعطاء السيارات الكلاسيكية حياة جديدة .

4. التعليم والبحث العلمي

المدارس تجعل المعرفة مرئية وملموسة من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد:

تقوم مؤسسات البحث العلمي باستكشاف الحقول المتطورة:

  • تحاول جامعة كورنيل طباعة أنسجة القلب الاصطناعية مع المواد الحيوية.
  • يتم تطوير مكونات إلكترونية قابلة للطباعة.

5. Dailay Deleber Comper Industry

الطباعة ثلاثية الأبعاد تجلب المنتجات الشخصية إلى الحياة:

  • يمكن لأخصائيي البصريات مسح أشكال الوجه في الموقع لطباعة الإطارات الحصرية.
  • يستخدم مصممو المجوهرات الراتنج لطباعة المعلقات بأشكال معقدة.
  • تطلق العلامات التجارية ثلاثية الأبعاد أحذية رياضية منسوجة.
يمكن الآن إنتاج

المنتجات التي تتطلب قوالب في التصنيع التقليدي على دفعات صغيرة من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهي مناسبة بشكل خاص للاحتياجات المخصصة.

لماذا تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تحتاج المصانع التقليدية أولاً إلى فتح كائن جديد ، ويمكن أن تصل تكلفة العفن وحدها بسهولة من آلاف الآلاف من Yuan. الطباعة ثلاثية الأبعاد مختلفة ، يمكنك البدء مباشرة العمل عن طريق بناء نموذج على الكمبيوتر.

بعد أن يلتقط المريض صور الأسنان في الصباح ، يمكنهم تلقي أجهزة تقويم الأسنان الحصرية في فترة ما بعد الظهر.

class = "sendence" data-translateid = "3DD81C3FCC29C68411DACB3C8CDE40DB" data-pos = "0" data-len = "18" data-V-7B79C893 = ""> SPAN DATA-V-7B79C893 = ""

blog avatar

JS

نماذج أولية سريعة وخبير في التصنيع السريع

متخصص في تصنيع CNC ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ، صب يوريتان ، الأدوات السريعة ، صب الحقن ، صب المعادن ، الصفائح المعدنية والبثق.

علامة:

  • الطباعة ثلاثية الأبعاد
شارك على

Criticism

0 comments
    Click to expand more

    Featured Blogs

    empty image
    No data
    longsheng customer
    اتصال