מדריך מלא לטכנולוגיות הדפסה 3D

הדפסה 3D מפורסמת את חיינו, בדיוק כמו איך רכבים פעם שינו תחבורה והאינטרנט שינה מחדש את התפשטות מידע. האם אתה מוכן לקבל את השינוי הזה ולהבין טכנולוגית הדפסה 3D עכשיו?

מה זה הדפסה 3D?

ראשית, בואו נבין מה זה הדפסה 3D.

אפשר להשוות דפיסה 3D לאפות עוגה. אתה מערבב את כל המרכיבים יחד ולשכב אותם על מגש אפיה. ברגע שהחומר מתחמק, יש לך עוגה. באופן דומה, הדפסה 3D נוצרת אובייקט מוצק על ידי הוספת שכבה חומרית על שכבה.

הדפסה 3D, הידועה גם בתור יצירה תוספת, משתמשת בקבצים דוגמנים דיגיטליים ומדפסת כדי לאסוף שכבות של חומרים מיוחדים כמו פלסטיק או מתכת אבקה, בניית צורות מורכבות ישירות. הטווח של חומרים שמשתמשים בדפסת 3D הוא ענק, מפלסטיק, קרמיקה, מתכות, ואפילו רקמות ביולוגיות, מתאכיל למגוון צורכים.

אילו סוגים של טכנולוגיות הדפסה 3D קיימות?

אז, אילו סוגים של טכנולוגיות הדפסה 3D יש?

יש מספר סוגים של טכנולוגיות דפיסה 3D, שאפשר לקטגוריה בהתבסס על סוג החומר המשתמש והתהליך מעורב. אלה כוללים דפיסה 3D מבוססת על קיצוץ, מבוססת על שטח, מבוססת על אבקה, ומזרקת דפיסה 3D, ככל הנראה:

1. הדפסה 3D מבוססת על יציאה

השיטות האלה משתמשות במחומר (בדרך כלל חוט תרמופלסטי) שמחמם ומחמם דרך זנז. החומר מתקשה על קרירה, יוצר אובייקט 3D. הטיפוס הכי טיפוסי של אלה הוא הדפסה של מודליגת התיקון המזוייפת (FDM).

● מודל התיקון המזויין (FDM): זה אחד הטכנולוגיות הדפסה 3D הכי רגילות. הוא מחמם אותו לנקודת המיסה שלו, ומחמם אותו שכבה אחר שכבה כדי ליצור אובייקט שלוש מימדי. וידאו האינטרנט הפופולרי של בתי דפוס 3D משתמשים בטכנולוגיה FDM. הטכנולוגיה הזאת משתמשת באופן רחב לייצור אבטוטיפ, לייצור חלקי, וייצור סחורה לצרכה. למשל, LEGO משתמש FDM ליצור אבטיפוסים של לבנים חדשים.

כרגע, טכנולוגיה הדפסה 3D FDM די בוגרת, ומהירות הדיוקת והדפסה של מדפסות FDM מתאימות משתפרת כל הזמן. מדפסת HPRT F210 מדויקת גבוהה FDM 3D היא דוגמא ראשונה לזה.

המדפסת השלישית הזאת מכילה גוף מלא מתכת ומשתמשת במעטפת בצורה V לתנועה חלקה ומיציבה, רעש נמוך, ולהתנגדות ללבוש, מבטיח חיי שירות ארוכים. לוחידת החימום שלה משתמשת בפלטפורמה זכוכית של איכות גבוהה עם חיבוק חזק, למנוע את הדוגמא המדפסת מלהתפוצץ ולאפשר להסירה מהירה של דוגמא ידנית.

למדפסת F210 3D יש מערכת הגנה אינטליגנטית שתומכת בהמשך כיבוי חשמל, להסיר דאגות לגבי כיבוי חשמל בלתי צפוי במהלך תהליך הדפסה, להציל זמן, חומרים, ושלום מוח. הוא גם מגיע עם מסך התצוגה UI עם עיצוב אינטראקטיבי ידידותי למשתמשים, הופך את הסדרות המבצעים פשוטות ודפסת התקדמות ברורה במבט, מאפשר למתחילים להתחיל מהר.

המדפסת HPRT F210 3D מתאימה למגוון של חוטים כמו PLA, TEPG, וטי.פי. מציעה מדויקת דפיסה גבוהה עד ±0.2 מ"מ, המדפסת הזו מספקת איכות יוצאת דופן בערך גדול. כמדפסת תחביב 3D, היא מושלמת לייצור אומנויות אישיות. יש מספר דוגמנים של מדפסת 3D זמינים באינטרנט להוריד בחינם, פשוט לעקוב אחר המדריך המבצעי להביא את הדוגמנית למחשב שלך, והמדפסת 3D F210 יכולה לדפוס את עבודת הדמיון שלך.

2. מחדש הדפסה 3D

טכנולוגיות הדפסה האלה משתמשות בעיקר בשריח פוטורגישי כחומר. כאשר השמן הפוטוסנצייבי נחשף לסוג מסוים של אור (בדרך כלל אור אולטרביולט), הוא עובר תגובה קשה. בדרך זו, השמן יכול להיות עטוף ושכבה מוצקה בשכבה כדי לייצר פריטים מוצקים. סוגים נפוצים כוללים סטריאוליתוגרפיה (SLA) וטכנולוגיות הדפסה 3D של קריסטל נוזלי (LCD).

● סטריאוליתוגרפיה (SLA): SLA היא טכנולוגיה הדפסה 3D המוקדמת ביותר. הוא מנצל בעיקר את האופיינים של משפחת פוטורגישה נוזלית כדי להצמיד במהירות תחת הקרינה של קרן לייזר אולטרביולט. תחת שליטה במחשב, קרן הליזר סרק את פני השטח הנוזל, גורם לאזור הסורק של השמן להתצמם וליצור שכבה דקה של השמן. על ידי לחזור על התהליך הזה, כל המוצר נוצר.

טכנולוגיה SLA משתמשת בעיקר לייצור צורות ומודלים שונים. הוא גם יכול להשתמש במעילה מדויקת על ידי הוספת רכיבים אחרים למחומרים החומרים. העבודה לאחר הדפסה זקוקה לאחר העבודה, כמו קרינת אור חזקה, אלקטרופלטינג, ציור או צבע, כדי להשיג את המוצר הסופי. למוצרים הדופסים של SLA יש תופעות מדויקות גבוהות וטיפול על פני השטח, הופכים אותם מאוד מתאימים לייצור דוגמנים טובים כמו דוגמנים שיניים ותכשיטים.

● הדפסה 3D של קריסטל נוזלי (LCD): זו טכנולוגית הדפסה 3D מתפתחת. הוא משתמש בפאנל כריסטל נוזל כמקור האור. על ידי השליטה על הפיקסלים שמדליקים את פנל הקריסטל הנוזל, האור של מקור האור UV מוצפק על השטן הפוטוסנציפי בצורה מראשית, גורם לו לחזק וליצור מודל. טכנולוגית הדפסה 3D LCD היא פופולרית עבור יעילות גבוהה ועלות נמוכה, והיא משתמשת באופן רחב בתעשויות כמו שיניים, תכשיטים, וייצור צעצועים.

3. דפסת אבקה 3D

השיטות האלה משתמשות במחומרים אבק, נמוסים או מחוברים ביחד באופן קבוצתי. טכנולוגיות הדפסה העיקריות כיום כוללות סינטר לייזר סלקטיבי (SLS), מיס לייזר סלקטיבי (SLM), ופוזיון מיטת אבק (3DP).

● סינטר לייזר (SLS): SLS משתמש בלייזר כדי סינטר חומר אבק, שילוב אותו כדי ליצור מבנה מוצק. לעתים קרובות הוא משתמש עם ניילון ויכול לייצר חלקים עם כוח גבוה וצורות גיאומטריות מורכבות. SLS משתמש בדרך כלל בתעשיות האווירוחלל והרכב כדי לייצר חלקים פונקציוניים. למשל, BMW משתמש בטכנולוגית הדפסה 3D SLS כדי לייצר חלקים למכוניותיהם.

● טכנולוגיה הדפסה 3D הזאת משתמשת בעיקר במחומרי אבקת מתכת. עקרון העבודה שלו הוא להשתמש בקרן לייזר אנרגיה גבוהה כדי לסרוק את מיטת האבקה, להמיס את שכבת האבקה המתכתית על שכבה לפי נתוני הצלב של מודל CAD, ליצור אובייקט מוצק שלוש מימדי. השיטה הזאת יכולה לייצר חלקים עם צורות גיאומטריות מורכבות ומבנים פנימיים, מתאימים לתעשייות שונות כמו אווירוחלל, רכב, רפואי וייצור.

בהשוואה לטכנולוגיות אבקת דפיסה 3D אחרות, SLM יכול ליצור חלקים עם צפיפות גבוהה יותר ומכונות מכניות גבוהות יותר, מה שעושה את זה מאוד שימושי לתוכניות שדורשות כוח גבוה וחזקה. בכל אופן, בגלל הלייזרים עם אנרגיה גבוהה מעורבים בתהליך הדפסה של SLM, עלות הציוד, קשות מבצעית, ונושאים בטיחות הם יחסית משמעותיים.

● מיטת אבקה (3DP): 3DP היא טכנולוגית דפיסה 3D שמשתמשת במיטת אבקה ומקשר. הוא מרסס מכשיר על מיטת האבקה, מחבר את חלקיקי האבקה יחד כדי ליצור שכבה מוצקה. ואז, שובה חדשה של אבקה מווספת, והתהליך הזה חוזר עד שהטביעה תהיה מושלמת. טכנולוגיה 3DP משתמשת באופן רחב בארכיטקטורה, אמנות וביומרפאה בגלל היכולת שלה לדפוס חלקים עם מבנים פנימיים מורכבים.

כרגע, היה פריצה בהדפסת שלוש מימדים של זריקת מכשיר מחברי אלמוניום. בעתיד, טכנולוגיה זו צפויה להשתמש בהדפסה 3D של חלקים למכוניות חשמליות, מטוסים חשמליים, וכו"כ.

4. הדפסה 3D

השיטות האלה מבינות בעיקר את הדפסה על ידי זריקת טיפות חומר מוצק מראש הדפסה. הטכנולוגיות העיקריות כוללות דפסת פוליג'ט 3D, דפסת קולורג'ט (ColorJet Printing, CJP), דפסת Multi-Jet (MJP) ו-Multi Jet Fusion (MJF).

● הדפסה 3D PolyJet: טכנולוגיה PolyJet דומה לדפסות מסמכים של ג'ט דיו, מרססים שכבות של פוטופולימרים נוזלים על מגש הבנייה, שאז מיד נרפאים על ידי אור אולטראיוולט, לאט אוספים שכבה על שכבה עד שנבנה מודל 3D מושלם. השיטה הזו משתמשת לעתים קרובות ליצור אבטיפוסים מפורטים, צורות, ואפילו דוגמנים רבים צבעים. כרגע, כמה חברות נעליים משתמשות בדפסת פוליג'ט 3D כדי ליצור אבטוטיפים מפורטים ומציאותיים של נעליים.

● הדפסת ColorJet (CJP) ו-MultiJet (MJP): CJP ו-MJP הן שתי שיטות הדפסה 3D שמשתמשות בטכנולוגיית זריקה. CJP משתמש במיטת אבקה ומחביב צבעים, מאפשר לדפס חלקים צבעים מלאים. MJP יכול לחלץ חומרים רבים באותו הזמן, ליצור חלקים מורכבים עם תכונות פיזיות שונות. שני הטכנולוגיות פופולריות עבור הדיוק הגבוה שלהן ואיכות השטח טובה והן משתמשות באופן רחב בפרוטיפוס הייצור, חינוך, ויוצר אמני.

● מיזון ג'ט רבים (MJF): מתפתח על ידי HP, MJF משתמש באבקה מעורבת ומשולבת אותה עם מכשיר. ואז, סוכן פרטים מופעל, אשר, כשמשולב עם חום, מוצק את החלק. MJF ידוע על המהירות והיכולת שלה לייצר חלקים גיאומטריים מורכבים, והוא לעתים קרובות משתמש בתעשיית המכוניות והסחורה. למשל, BMW משתמש MJF כדי לייצר חלקים למכוניותיהם.

פוטנציאל הפיתוח של טכנולוגית הדפסה 3D הוא חסר סוף. בין אם ברפואה, ארכיטקטורה, חינוך, או באמנות ועיצוב, הדפסה 3D פותחת אפשרויות חדשות. בתהליך הזה, מפעלי מדפסות 3D כמו HPRT מתחדשים כל הזמן, מחוייבים לפיתוח מוצרי הדפסה 3D יעילים ומדויקים יותר כדי לפגוש את הצרכים של שדות שונים. יש לנו כל סיבה להאמין שהעתיד של הדפסה 3D יהיה אפילו רחב יותר.