في أواخر الثمانينيات، شرع ثلاثة مبتكرين – سكوت كرامب، وتشاك هال، وكارل ديكارد – في مهام منفصلة لدفع حدود التصميم والتصنيع. اخترع سكوت نمذجة الترسيب المنصهر، كان تشاك رائدًا في الطباعة الحجرية المجسمة، وأنشأ كارل تلبيدًا انتقائيًا بالليزر.
أدت رحلاتهم الفردية إلى تأثير جماعي أعاد تشكيل العالم، وترك بصمة لا تمحى على التصميم والنماذج الأولية والإنتاج. واليوم، يتم استخدام مساهماتهم في مختلف الصناعات، بدءًا من السلع الاستهلاكية وحتى استكشاف الفضاء. اجتمعت هذه التقنيات الثلاث الرائدة معًا لإنشاء ما نعرفه الآن باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد.
سوف تركز هذه المقالة في المقام الأول على الطباعة الحجرية المجسمة.
ما هي الطباعة الحجرية المجسمة وكيف تعمل؟
الطباعة الحجرية المجسمة هي طريقة طباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم الليزر لعلاج راتينج حساس للضوء (حساس للأشعة فوق البنفسجية). يستخدمه المهندسون والمصممون والمصنعون لصياغة نماذج أولية تفصيلية ونماذج معقدة وأجزاء وظيفية بدقة عالية وتشطيبات سطحية ناعمة.
مثل جميع طرق الطباعة ثلاثية الأبعاد، تبدأ الطباعة الحجرية المجسمة بنموذج ثلاثي الأبعاد للكائن الذي تريد إنشاءه. يمكن إنشاء هذا النموذج باستخدام برنامج CAD (مثل اعمال صعبة) او بواسطة المسح ثلاثي الأبعاد كائن موجود. يتم بعد ذلك تقطيع النموذج ثلاثي الأبعاد رقميًا إلى طبقات رقيقة (عادةً من 50 إلى 200 ميكرومتر (0.05 إلى 0.2 ملم)). كمرجع، يبلغ سمك الورقة القياسية من ورق النسخ حوالي 100μm.
يتم بعد ذلك تسخين وعاء من الراتينج السائل الحساس للضوء إلى درجة حرارة معينة ثم يتم استخدام الليزر لتتبع المقطع العرضي لكل طبقة على سطح الراتينج. يتم تقوية الراتينج على الفور حيث يلامس الليزر بينما يظل الباقي سائلاً. يتم بعد ذلك خفض منصة البناء، ويتم تطبيق طبقة رقيقة جديدة من الراتنج السائل.
يتم تكرار العملية حتى يتم إنشاء الكائن بأكمله. تتم بعد ذلك إزالة الجسم من وعاء الراتنج ومعالجته بعد ذلك. قد تتضمن مرحلة ما بعد المعالجة تنظيف الكائن وإزالة الدعامات وتطبيق اللمسة النهائية.
- تقنيات ما بعد المعالجة تعد سلسلة DEMI 4000 بمثابة حل قابل للتطوير لمرحلة ما بعد الطباعة لإنتاج الطباعة الحجرية المجسمة بكميات كبيرة. تحقق من التشكيلة الكاملة هنا.
Stratasys Neo: نقلة نوعية في تكنولوجيا الطباعة الحجرية المجسمة
اغتنام الفرصة: الابتكار بعد براءات الاختراع
بين عامي 2013 و2015، انتهت صلاحية العديد من براءات الاختراع الأولية للطباعة الحجرية المجسمة. كان هذا بمثابة لحظة محورية للطباعة ثلاثية الأبعاد، وفتح الباب أمام ابتكارات تقنية مجربة. وإدراكًا لهذه الفرصة وبدعم من فريق من العقول اللامعة، توسعت شركة Stratasys بشكل استراتيجي في الطباعة الحجرية المجسمة، وخصصت سنوات لتحسين التكنولوجيا. وقد توج نهجهم وعمليات الاستحواذ الإستراتيجية في النهاية بإنشاء سلسلة Neo الثورية.
رفع الموثوقية وتجربة المستخدم
ال سلسلة نيو من ستراتاسيس يمثل تقدمًا يغير قواعد اللعبة في تقنية الطباعة الحجرية المجسمة التي تعيد تعريف تجربة المستخدم. تم تصميم الطراز Neo على يد فريق من المهندسين الذين يفهمون جيدًا التحديات التي تواجه الطابعات المجسمة القديمة، ويقدم حلاً شاملاً لتعزيز الموثوقية والإنتاجية والأداء العام.
التميز الهندسي: حيث تلتقي البساطة بالموثوقية
في قلب سيارة Neo يوجد الالتزام بالتميز الهندسي. بفضل التخلص من التعقيدات غير الضرورية، تتميز سيارة Neo بتصميم مبسط يضم أفضل المكونات فقط. يؤدي هذا الدمج بين البساطة والجودة إلى موثوقية لا مثيل لها، مما يضمن أن الطابعة Neo تقدم باستمرار نتائج استثنائية، طباعة تلو الأخرى.
تطور البرمجيات: التحكم البديهي
يعد التنقل في Neo تجربة سلسة، وذلك بفضل واجهة البرنامج المتطورة والبسيطة. تم تصميم البرنامج وفقًا لمبادئ التصميم التي تركز على المستخدم، ويوفر تحكمًا بديهيًا وتقارير قوية وميزات إمكانية التتبع المتقدمة. وهذا يضمن حصول المستخدمين على إشراف كامل على مشاريعهم، من البداية إلى النهاية، بأقل جهد.
تجسيد الدقة: تقديم الجودة
لقد كانت جودة الأجزاء دائمًا مصدر قلق في الطباعة ثلاثية الأبعاد. يبطل جهاز Neo هذه المخاوف بفضل دقته وقابليته للتكرار التي لا مثيل لها من طبقة إلى طبقة. يُترجم هذا إلى تشطيبات سطحية ناعمة، مما يقلل بشكل كبير من جهود ما بعد المعالجة ويزيد من دقة الأجزاء المطبوعة.
تصميم ومواد الراتنج المفتوحة: إطلاق العنان للحرية
في حين أن بعض أنظمة الطباعة الحجرية المجسمة تقيد المستخدمين بمواد معينة، فإن Neo يوفر حرية فريدة في الاختيار. يمكن للمستخدمين الاختيار من بين مجموعة واسعة من الراتنجات المتاحة تجاريًا، وتخصيص اختيار المواد الخاص بهم ليتوافق بدقة مع احتياجات كل مشروع على حدة. يعزز هذا النهج الكفاءة والمرونة وفعالية التكلفة ويتحرر من القيود التي تفرضها غالبًا أنظمة المواد المغلقة.
صُنعت بدقة لـ Neo: الكشف عن تشكيلة راتنجات SOMOS
تشكيلة مواد SOMOS من Stratasys، المصممة لاستكمال سلسلة Neo، تقدم مجموعة متنوعة من الراتنجات عالية الأداء. تتمتع هذه الراتنجات بصفات فريدة تعمل على توسيع قدرات الطباعة الحجرية المجسمة. بفضل سمات مثل الوضوح البصري، ومقاومة الرطوبة، والمتانة، وتحمل الحرارة، تصبح مواد SOMOS هي القوة الدافعة التي تحول أفكارك إلى واقع، وتجسد الابتكار والتطبيق العملي.
مواد ستراتاسيس للطباعة الحجرية المجسمة Somos BioClear وSomos Waterclear Ultra وSomos WaterShed XC. عرض الكل هنا.
الارتقاء بمنصة الطابعة: النموذج يلتقي بالوظيفة
لا تتفوق سيارة نيو في الأداء فحسب، بل إنها ترفع مستوى التصميم أيضًا. بفضل المظهر الجانبي الأنيق، ومساحة أصغر، ومنصة طباعة أكبر، تعمل الطابعة Neo على تحسين المساحة الأرضية مع توفير مساحة بناء موسعة. سواء اخترت Neo800 للمشاريع الكبيرة أو Neo450 للمساحات الصغيرة، فإن هذه المجموعة توفر حلاً لتطبيقات متنوعة مع الحفاظ على الجودة التي لا هوادة فيها.
مثال من العالم الحقيقي: تقليل وقت إنشاء النماذج الأولية بنسبة تصل إلى 90%
باراجون رابيد تكنولوجيز هي شركة دعم هندسي وتطوير المنتجات مقرها في المملكة المتحدة. لقد قاموا بتسخير الطابعات ثلاثية الأبعاد للطباعة الحجرية المجسمة الجديدة من Stratasys لإنشاء نماذج أولية وظيفية ونماذج معقدة وأجزاء أساسية عبر مختلف الصناعات. وقد أدى تكامل التكنولوجيا الجديدة إلى تبسيط عمليات الإنتاج الخاصة بهم، مما أدى إلى نتائج ملموسة.
مساحة البناء الكبيرة لـ Neo800 والتي تبلغ 800 × 800 × 600 مم تسمح لـ Paragon بإنتاج أجزاء كبيرة في طبعة واحدة.
على سبيل المثال، عند مواجهة الحاجة الملحة إلى نموذج أولي لمصد السيارة – وهي عملية تقليدية تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب أسابيع من التصنيع والمعالجة اللاحقة والأدوات – اعتمدت شركة Paragon الطابعة Neo800 ثلاثية الأبعاد. وكانت النتيجة رائعة. تم تقليص وقت إنتاج النموذج الأولي لمصد السيارة بشكل كبير إلى ثلاثة أيام فقط، وهو ما يمثل انخفاضًا بنسبة 90%. يوضح هذا كيف تساهم سلسلة Neo في التصنيع الفعال والسريع والابتكار العملي.