الطباعة ثلاثية الأبعاد - الفرص المتاحة للطابعات كبيرة الحجم

مع زيادة انتشار الطباعة ثلاثية الأبعاد، كيف يمكن لطابعات التنسيقات الكبيرة الاستفادة من هذه التقنية؟

لطالما تم تعريف مزودي 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 امتدادًا كبيرًا لمحلات الطباعة التي اعتادت أكثر على تشغيل طابعات التنسيقات الكبيرة، ولكن يجدر بنا أن نتذكر أن العديد من البائعين الذين يصنعون تلك الطابعات ذات التنسيقات الكبيرة قد قاموا هم أنفسهم بتنويع استخداماتهم في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ويشمل ذلك شركات متنوعة مثل Mimaki وHP، وهناك الكثير من بائعي الطابعات ثلاثية الأبعاد، مثل Massivit، التي أتت فرق البحث والتطوير الخاصة بها من قطاع التنسيقات العريضة. المفهوم الأساسي متشابه إلى حد ما – إسقاط مادة البناء في المكان الذي تريده بدقة، تمامًا كما هو الحال مع نفث الحبر الذي يتعلق بوضع قطرات الحبر في المكان الصحيح. ليس من الصعب إتقان عملية ما قبل الطباعة أكثر من طابعة حديثة RIP، فدفع المهام من خلال قائمة انتظار الطباعة هو نفسه بغض النظر عن عملية الطباعة، ومعظم طابعات التنسيقات العريضة تدرك أهمية اتباع إجراءات الصيانة الروتينية لأجهزة الطابعة الخاصة بها.

التعليق:تم طباعة هذا العرض، وهو عبارة عن النصف الخلفي لفيل يصطدم بجدار في معرض دروبا الأخير في عام 2016، على طابعة ماسيفيت ثلاثية الأبعاد. ©نيسان كليري

هناك طريقتان أساسيتان يمكن لمزود خدمات التنسيقات العريضة الاستفادة من الطباعة ثلاثية الأبعاد. الأولى تنطوي على تعزيز العرض الحالي، والثانية هي استخدامها لتطوير أعمال جديدة.

إذن، 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 شاشات عرض لافتة للنظر تبرز حقًا من على الحائط أو لوحة الإعلانات. قد يتمثل أحد الاختلافات في هذا الأمر في إضافة عنصر محكم إلى شاشات العرض التفاعلية أو حروف برايل إلى لافتات الملاحة. يمكن أن يتضمن خيار آخر إنشاء حروف أو شعار مخصص لواجهة متجر بيع بالتجزئة. قد يعني ذلك

إذا سبق لك أن حاولت تزيين أجسام غير مسطحة، مثل طباعة الرسومات على أغلفة الهواتف، فستعرف أنه غالبًا ما يساعدك إنشاء رقصة لتثبيت تلك الأجسام في مكانها للطباعة. عادةً ما ستحتاج إلى رقصات مخصصة لكل نوع من الأجسام. يمكن طباعة هذه الرقصات بسهولة على طابعة ثلاثية الأبعاد. في الواقع، قامت شركة Mimaki ببيع إحدى طابعاتها ثلاثية الأبعاد، وهي 3DFF-222، إلى جانب طابعاتها المسطحة صغيرة الحجم خصيصًا لهذا الغرض.

وبالمثل، يجب أن يدرك أي شخص يعمل بالفعل في طباعة المنسوجات أن هناك اهتمامًا متزايدًا بالطباعة ثلاثية الأبعاد في سوق الملابس. ويمكن أن يشمل ذلك طباعة الإكسسوارات مثل الأزرار وكذلك زخرفة الملابس. أو يمكن أن يشمل مكونات وظيفية مثل نعل حذاء الجري.

الأعمال الجديدة

الخيار الثاني هو تنويع متجر الطباعة الخاص بك عن طريق تطوير تطبيقات جديدة للتصنيع المضاف. نقطة البداية الجيدة هي التحدث مع عملائك الحاليين والسؤال عما إذا كان لديهم احتياجات أخرى يمكن أن تلبيها الطباعة ثلاثية الأبعاد.

قد 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 الأجسام ذات لون رمادي أو أسود باهت. ولكن هناك طابعات ملونة بالكامل، مثل طابعات Mimaki 3DUJ-2207 أو Stratasys J55 التي تُستخدم بشكل روتيني لمحاكاة شكل ومظهر المنتجات النهائية قبل الالتزام بعملية التصنيع.

التسمية التوضيحية: طوّرت شركة Mimaki هذه الطابعة ثلاثية الأبعاد بالألوان الكاملة، 3DUJ-2207، التي 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. وقد يكون ذلك لاختبار جدوى المنتج قبل الاستثمار في خط تصنيع جديد كامل. ولكن هناك أيضًا أمثلة استخدم فيها المصنعون أدوات مصممة حسب الطلب لحل مشاكل معينة مثل وضع شارات الوكلاء على السيارات الجديدة. وقد قامت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) بطباعة مفتاح ربط على محطة الفضاء الدولية لإثبات قدرتها على إنتاج أدوات للتعامل مع حالات الطوارئ.

وهناك نوع مختلف عن ذلك وهو القولبة بالحقن، حيث تتم طباعة القوالب ثلاثية الأبعاد. يمكن أن يوفر هذا الأمر الوقت والتكلفة في إنتاج قوالب مصممة حسب الطلب ويعني أن الأجزاء تحتفظ بجميع خصائص القوة والخصائص الأخرى المتأصلة في عملية التشكيل التقليدية.

الاعتبارات الفنية

هناك الكثير من الأنواع المختلفة من الطابعات ثلاثية الأبعاد. لحسن الحظ، هناك الكثير من التجار المتخصصين الذين يمكنهم تقديم المشورة والدعم الفني. وكدليل تقريبي، فإن نقطة البداية الجيدة هي الطابعات ذات الفتيل المنصهر، أو FFF، والمعروفة أيضًا باسم النمذجة بالترسيب المنصهر، أو FDM. تستخدم هذه الطابعات خيوطاً بلاستيكية وتتراوح من الطرازات المكتبية الرخيصة إلى الآلات ذات القدرات العالية. والخطوة التالية هي طابعات البوليمر الضوئي أو طابعات المجسّمات المجسّمة التي تكلّف أكثر بشكل عام ولكنها تستخدم مواد أكثر تخصصاً ويمكنها إنتاج أجزاء عالية الوضوح.

التسمية التوضيحية: تبيع شركة Makerbot مجموعة طابعات “ميثود” من طابعات سطح المكتب، بما في ذلك نسخة يمكنها طباعة مادة ألياف الكربون المصنوعة من النايلون.

بغض النظر عن تقنية الطابعة التي تختارها، فإن الاعتبار الرئيسي هو المواد التي ستطبعها، والتي ستحدد نطاق التطبيقات التي يمكنك تقديمها. فالآلات التي يمكنها التعامل مع المواد الأكثر غرابة – خاصة المعادن والسيراميك – ستكلف أكثر. ولكن هناك خيارات واسعة من المواد البلاستيكية المختلفة، وبعضها مدعّم بالنايلون أو ألياف الكربون، وهي قوية بما يكفي لتكون بديلاً عملياً 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 المصنّعة ماكيناتها على المواد التي توفرها ولكن هناك وعي متزايد بأن السوق يتطلب نهجًا أكثر انفتاحًا. ومع ذلك، ستجد أن بعض التطبيقات ستتطلب خصائص محددة، مثل قوة الشد أو مقاومة الحرارة التي تحدد المواد التي سيتم استخدامها.

هناك مشكلة أخرى هي حجم البناء – المساحة المتاحة لإنشاء الكائنات. اعتمادًا على نوع العملية ثلاثية الأبعاد التي تختارها، قد تكون هناك أيضًا بعض خطوات التشطيب. وهذا يعني 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 في بعض الحالات، هناك عملية حرق ثانوية لإذابة المادة الرابطة وزيادة صلابة الجسم.

في الختام، يمكنك غمس أصابع قدميك في الطباعة ثلاثية الأبعاد مقابل نفقات متواضعة نسبياً، شريطة أن تبحث بعناية عن التطبيقات والمواد التي تريد تقديمها. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من القصص التي تغطي الطباعة ثلاثية الأبعاد على موقع FESPA، لذا فهذا مكان جيد للبدء. إذا لم يكن هناك شيء آخر، فإن مجرد التفكير في كيفية توسيع نطاق عملك هو دائمًا تمرين مفيد.