كيف تعمل الطابعة ثلاثية الابعاد

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٠٧ ، ١٥ يوليو ٢٠١٨
كيف تعمل الطابعة ثلاثية الابعاد

كيف تعمل الطابعة ثلاثية الابعاد

تعد الطابعة ثلاثة الأبعاد إحدى الثورات العلمية الكبيرة في عالم التكنولوجيا، والتي تعمل بمبدأ طباعة مجسمات ثلاثية الأبعاد من خلال استخدام مواد خاصة وحسب الوظيفة التي صممت لها الآلة الطابعة. والطباعة تكون عن طريق الإضافة؛ أي أن الطباعة على شكل طبقات متوالية ثم الحصول على القالب النهائي الذي تمت طباعته. مع ابتكار الآلات الطابعة ثلاثية الأبعاد أصبح المستحيل ممكنًا، فكل ما يرغب به الإنسان يمكن تصميمه ومن ثم طباعته والحصول عليه دون الحاجة إلى الاستعانة بأحد، الطالعة ثلاثية الأبعاد فتحت أفاقًا للمبدعين والطامحين أكثر مما يتخيل الكثير. وقد ظهرت تقنية الطباعة ثلاثة الأبعاد في الثمانينيات وهي فكرة تشاك هيل مدير شركة3D system ، وظلت الفكرة حصرية على الشركة إلى وقت قريب بعد أن فُتح المجال لتطوير آلات الطباعة، وقد دخلت الآلة الطابعة في كثير من الحقول العلمية والطبية والمنزلية وعمليات المحاكاة للتماثيل وتجاوز ذلك إلى الاستخدامات العسكرية. ومن الأمور التي طورت منذ سنوات السرعة في تنفيذ الطباعة فبعد أن كانت تستغرق عملية الطباعة أسابيع باتت الآن لا تستغرق أكثر من ساعتين وما زال التقنيون يحاولون في مجال تسريع الطباع لأقل من هذا الوقت.


مبدأ عمل الآلة الطابعة ثلاثية الأبعاد

تختلف آلية عمل الطابعة الثلاثية الأبعاد حسب الوظيفة التي صممت لأجلها، وبشكل عام يرتبط عمل الآلة الطابعة بالحاسوب والخطوة الأولى في عمل الآلة هو بتصميم المنتج الذي يراد الحصول عليه من خلال البرامج المتخصصة بالتصميم الثلاثي الأبعاد على الحاسوب، بعد الانتهاء من التصميم يرسل إلى الآلة الطابعة حيث تحول تلك التصاميم والرسومات إلى بيانات رقمية تتواءم مع برمجة الآلة الطابعة، ومعظم الطابعات تعمل بمبدأ وضع الطبقات بشكل متتالٍ حتى يكتمل بناء الشكل النهائي للمجسم الثلاثي الأبعاد، وعند استلام الشكل من الكمبيوتر تبدأ عملية الطباعة حيث تحتوي الطابعة على مسحوق يكوّن الطبقات تلو الأخرى ثم بعد أن يكتمل الشكل تُضاف المادة التي تثبت المجسم المطلوب حتى يكون أكثر ثباتًا وصلابة، وفي المرحلة الأخيرة يعالج المجسم حراريًا من خلال تعريضه إلى درجة حرارة عالية وهي طريقة تشبه عملية الصقل للتخلص من أي بروزات أو زوائد غير مرغوب فيها، بالإضافة إلى أن تعريض المجسم للحرارة يكسبه قوة ومتانة. وهناك أنواع من الطابعات مصممة لاستخدام نوعين من المسحوق، الأولى هي الرئيسية والتي تطبع المجسم والمادة الأخرى تستخدم للفصل بين الأجزاء ومن ثم التخلص منها بعد الانتهاء من عمل المجسم، وهدف المادتين هو طباعة المجسم مرة واحدة دون الحاجة إلى تقسيمه إلى أجزاء ثم تجميعه مرة أخرى.


أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد

توجد ثلاثة أنواع من الطابعة ثلاثية الأبعاد هي:

  • الطابعات الضوئية والتي تعمل من خلال تقنيةSLA .
  • طابعات الليزر، وهي النوعيات التي تستخدم تكنولوجياSLM و SLS.
  • طابعات البناء بالترسيب.


استخدامات الآلة الطابعة ثلاثية الأبعاد

لا شكّ أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تأخذ المتابع إلى أبعد من الخيال فمع الطابعة ثلاثة الأبعاد سيتمكن الأطفال من تصنيع ألعابهم داخل المنازل بالشكل الذي يرغبون فيه، بل إن طباعة والحصول على الكثير من الأدوات المنزلية ستكون مهمة في غاية السهولة وتغني عن التسوق، وقد دخلت استخدامات الآلة الطابعة الثلاثية الأبعاد في الصناعات المختلفة كصناعة السيارات ثلاثية أبعاد، والطائرات من دون طيار، وفي صناعة الأطراف الصناعية والأدوات الجراحية والتجميلية، كما يدخل استخدام الطابعات الثلاثية الأبعاد في طباعة مجسم للجنين وذلك من أجل الكشف المبكر عن وجود تشوهات ومشاكل في الجنين الحقيقي، وفي مجال صناعة الروبوتات والأحذية والملابس والمجوهرات وفي مجال الفضاء. ويرجح العلماء أنه وبحلول عام 2020 ستعتمد أكثر من 15% من الصناعات الثقيلة على الآلة الطابعة ثلاثيةة الأبعاد.