أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد: مقارنة البثق والراتنج ومساحيق المواد

لماذا نبدأ من مبدأ العملية؟

يحوّل التصنيع بالإضافة نموذجًا رقميًا إلى قطعة بإضافة المادة، بدل إزالة معظم المادة من كتلة كبيرة. وتختلف العمليات في المادة ومصدر الطاقة وطريقة توزيعها. تتضمن التصنيفات عائلات مثل بثق المادة، والبلمرة الضوئية في الأحواض، ودمج سرير المسحوق، ونفث الرابط، ونفث المادة، وترسيب الطاقة الموجهة، وتصفيح الصفائح. ^{[1] [2]}

الخيوط والبثق: FDM وما يشبهه

في طباعة الخيوط البلاستيكية الشائعة، تدخل المادة إلى جزء ساخن وتخرج من فوهة تتحرك لترسم المسار المطلوب. تبنى القطعة من خطوط وطبقات متتابعة. يرد اسما FDM وFFF كثيرًا في هذا السياق. لكن عائلة بثق المادة أوسع من طابعة خيط واحدة؛ فلا يصح نسب كل تطبيق يبثق الخرسانة أو مواد أخرى إلى الطابعة البلاستيكية نفسها. ^{[1] [5]}

في مثال غطاء بسيط، قد يكون المهم اختبار الشكل وتركيب القطعة، بينما تكشف خطوط الطبقات أن جودة السطح ليست مطابقة بالضرورة لنموذج مصقول. يجب النظر إلى المادة واتجاه البناء والمعالجة المطلوبة، لا إلى اسم التقنية وحده.

الراتنج والضوء: SLA وDLP

تستخدم تقنيات الراتنج مادة حساسة للضوء تتصلب في المناطق التي تتعرض له وفق التصميم. تبنى القطعة على مراحل من مقاطع طبقية، ثم تحتاج إجراءات معالجة مناسبة للمادة والجهاز. لذلك خروجها من الطابعة لا يعني أن كل خطوات الإعداد للاستخدام قد انتهت. ^[3]

في المقارنة التقليدية، يرسم الليزر مناطق المقطع في SLA، بينما تعرض DLP صورة مقطع الطبقة بمصدر إسقاط. تعريض مقطع كامل لا يعني تعريض الجسم الثلاثي الأبعاد كله دفعة واحدة؛ يتكرر البناء عبر الطبقات. كما تطورت أجهزة الراتنج إلى أساليب ضوئية متعددة، فتفاصيل الجهاز الفعلية أهم من تفسير الاختصار وحده. ^[4]

المساحيق: ما الذي يختلف؟

توزع تقنيات سرير المسحوق طبقة من المادة، ثم تدمج مناطق مختارة قبل الانتقال إلى الطبقة التالية. ويشيع اسم SLS عند الحديث عن تلبيد مسحوق بوليمري بليزر. لا يعني ذلك أن كل طباعة مسحوق هي SLS؛ توجد عمليات أخرى، ومنها نفث رابط يربط مناطق من المسحوق، كما تختلف عمليات المعادن عن البوليمرات. ^{[1] [2] [6]}

أسئلة اختيار التقنية

ابدأ من وظيفة القطعة: هل هي نموذج عرض أم جزء له متطلبات ميكانيكية؟ ثم حدد المادة والتفاصيل والحجم والسطح المقبول وخطوات ما بعد الطباعة. تشمل المقارنة كذلك إزالة الدعامات أو تنظيف المسحوق أو معالجة الراتنج، بحسب العملية. هذه الأسئلة أدق من اختيار «النوع الأفضل» لجميع الأغراض. ^{[3] [4] [6]}

ولمقارنة عرضين، اطلب وصف المادة والعملية والإنهاء المطلوب للقطعة نفسها. لا تساوِ بين صورة جميلة لقطعة مطبوعة وبين دليل على قدرتها على تحمل حمل أو حرارة معينة؛ فذلك يحتاج خصائص المادة والتحقق المناسب للاستخدام.