ما هي الطباعة ثلاثية الابعاد؟ سؤالٌ لطالما تم طرحه نظرًا لحداثةِ هذه التقنية وعدم الإلمام الجيد بتفاصيلها، لذا سيقوم مقالُ اليوم بتقديم الإجابةِ الوافيةِ عن هذا السؤال، وفي الوقت نفسه سيتم التطرق إلى آلية عملِها، والأساليب المختلفة التي تُنفّذ بها.
ما هي الطباعة ثلاثية الابعاد؟
بعبارةٍ موجزةٍ يمكن الإجابةُ عن سؤال ما هي الطباعة ثلاثية الابعاد؟ بأنها تقنيةٌ تهدف إلى صنع مجسماتٍ ثلاثية الأبعاد بالاعتماد على ملفٍ رقمي (Digital file)، ما يعني أن تقنيةً من هذا النوعِ لا تتطلَّب كتلةً من المواد أو قالبًا لإنشاء المجسمات، ذلك أنها تعتمد على تكديس طبقاتٍ من المواد التي يتم دمجها معًا لإتمام عملية الإنشاء.
تختلف الطباعة ثلاثية الأبعاد عمّا يُعرَف باسم التصنيع الطرحي (Subtractive manufacturing)، ذلك النوع الذي يعمد إلى إحداث قطعٍ أو تجويفٍ داخل كتلةٍ من المواد بالاعتماد على الآلات والمعدات المخصصة لذلك.
يمكنك التواصل معنا الآن لتحصل على خدمات للشركات من ركين مثل : الدروع، أو التوزيعات للموظفين، أو التوزيعات التسويقية للعملاء. أو ديكورات المكاتب.
آلية العمل الخاصة بالطباعة ثلاثية الأبعاد
تقوم آليةُ العمل الخاصة بالطباعة ثلاثية الأبعاد على ركنيْن أساسييْن، فالركن الأول يرتبط باستخدام برنامج ثلاثي الأبعاد (3D Software) مخصصٍ لهذا الغرض، فيما يتعلَّق الركنُ الآخر بعملية التقطيع (Slicing).
- (3D Software): هنالك العديد من البرامج التي يتم الاعتماد عليها لإجراء طباعةٍ ثلاثية الأبعاد، ومن أبرز الأمثلة عليها: SketchUp، Fusion 360، Blender، وSolidWorks.
- التقطيع (Slicing): تهدف هذه العملية إلى تقطيع النموذج الثلاثي الأبعاد إلى مئات أو آلاف الطبقات باستخدام أحد البرامج المشار إليها سلفًا، وبذلك يتم إنشاء ملفٍ رقميٍ بصيغة STL أو OBJ ليصبح جاهزًا للطباعة.
أبرز أساليب الطباعة ثلاثية الأبعاد
- النمذجة بالترسيب المنصهر (Fused Deposition Modeling FDM).
- الطباعة الحجرية المجسمة (Stereolithography SLA).
- المعالجة الضوئية الرقمية (Digital Light Processing DLP).
- التلبيد الانتقائي بالليزر (Selective Laser Sintering SLS).
- الطباعة الحجرية المقنّعة (Masked Stereolithography MSLA).
النمذجة بالترسيب المنصهر
إن تحدثنا عن الأسلوب الأكثر استخدامًا في هذا المجال، فلا شك أن الحديث سيصبح موجهًا إلى أسلوب النمذجة بالترسيب المنصهر، والذي يعتمد على ضغط المادةِ المستخدمةِ في الطباعة من خلال أنبوبٍ يتم تسخينه حتى تبلغ المادةُ حدَّ الانصهار، وحينئذٍ يتم بثق (Extrusion) المادة المنصهرة من خلال ثقبٍ رفيعٍ لطباعة الشكل وفقًا للتصميم الذي تم إعداده سلفًا، إلا أن هذه العمليةَ تتكرر مراتٍ عديدة، وفي كل مرةٍ يتم طباعة شريحةٍ من المجسم، لتتراكم الشرائح بعضها فوق بعضٍ إلى أن يتم الحصول على المجسم النهائي.
الطباعة الحجرية المجسمة
- يتوافق هذا الأسلوب مع أنواعٍ محددةٍ من المواد دون سواها، إذ يتم الاعتماد بشكلٍ كاملٍ على السوائل الراتنجية الفوتوبوليمرية، وهي السوائل القابلةُ للتصلب إذا ما تم تعريضها لأشعةٍ من الليزر فوق البنفسجي.
- يشع الليزر على سطح السائل فيتتبع مسارًا محددًا يمثل المقطع العرضي للمجسم المراد طباعته، وبذلك يتصلب هذا المقطع فتنتج الشريحةُ الأولى، ثم تتكرر العمليةُ عدة مراتٍ لإنتاج المجسم المطلوب.
المعالجة الضوئية الرقمية
يتفوق هذا الأسلوب على غيره من حيث السرعة، لكنه يتشابه إلى حدٍ بعيدٍ مع أسلوب الطباعة الحجرية المجسمة، فكلاهما يعتمد على استخدام البوليمرات الحساسة للضوء، ولكن يكمن الفرق بينهما في طبيعة الضوء المستخدم.
تعتمد الطباعة الحجرية المجسمة على أشعة الليزر فوق البنفسجية، أما المعالجة الضوئية الرقمية، فإنها تستعين بمصادر إضاءة أخرى مثل: مصابيح القوس.
في هذا الأسلوب تتألف شرائح المجسم من كتلٍ مستطيلةٍ صغيرةٍ تُعرَف باسم Voxel، وهي الوحدةُ التي تعبر عن مدى الدقةِ والتفاصيل التي تظهر على المجسم المطبوع، كما هو الحال مع وحدة Pixel التي تعبر عن دقة الصور ثنائية الأبعاد.
التلبيد الانتقائي بالليزر
- يعمد هذا الأسلوب إلى استغلال الليزر ذي الطاقةِ العالية لدمج مجموعةٍ من الجزيئات الصغيرة في كتلةٍ لها الشكلُ الخاص بالمجسم المطلوب.
- التكلفة المنخفضة لكل جزء، الإنتاجية العالية، والقدرة على التعامل مع المواد المختلفة هي أبرز المميزات التي يتمتع بها هذا الأسلوب، تلك المميزات التي جعلته مُستخدَمًا على نطاقٍ واسعٍ من التطبيقات.
الطباعة الحجرية المقنّعة
- تمثل الطباعةُ الحجريةُ المقنّعة (MSLA) أحد الأشكال المحسنة من الطباعة الحجرية المجسمة (SLA)، ففي هذا الأسلوب يتم العمل على مطابقة شاشةٍ من النوع LCD مع مصدر ضوءٍ LED، وذلك لمعالجة الراتنج الحساس للضوء بصفةٍ انتقائية.
- بمعالجة الطبقات المتعاقبة على الطبقات السابقة، ينتج لدينا المجسم وفقًا للتصميم الموضوع مسبقًا، وفي هذه الأثناء يكون استخدام شاشة LCD بمثابة القناع القابل لإعادة تشكيلِه عدة مراتٍ.
- السرعةُ العالية، الدقةُ الفائقة، والسعةُ الإنتاجيةُ المرتفعة هي أبرز مميزات هذه التقنية، لكن يُعاب عليها السعر الباهظ للطابعات الداعمة لها، هذا إلى جانب التعقيدات الإنتاجية، حيث تتم عمليات الطباعة في الظلامِ الدامس نظرًا لحساسية الراتنج لمصادر الضوء.
أبرز مميزات الطباعة ثلاثية الأبعاد
بعد الإجابة عن سؤال ما هي الطباعة ثلاثية الابعاد، قد يتبادر إلى الأذهان سؤالٌ آخر بشأن مميزات هذه التقنية التي جعلت المجالات جميعها تتجه إليها في الوقت الراهن، لذا ستقوم السطور التالية باستعراض أبرز مميزات هذه التقنية:
- إنشاء المجسمات المعقدة: يمكن لهذه التقنية أن تستخدم لإنشاء مجسمات أكثر تعقيدًا من تلك التي يتم إنشاؤها بواسطة التقنيات التقليدية، وهو ما يجعلها خيارًا ملائمًا لجميع المجالات.
- سرعة التصنيع: تمتاز الطباعة ثلاثية الأبعاد بإمكانية صنع المجسمات خلال زمنٍ وجيز، فما إن يتوفر النموذج (Prototype) حتى تنتهي عمليةُ تصنيعه خلال عددٍ قليلٍ من الساعات.
- استخدام كميةٍ قليلةٍ من المواد: نظرًا لأنها عمليةٌ إضافيةٌ (Additive process) يتم من خلالها تكديس طبقاتٍ من المواد لإنشاء المجسم، فإن هذه التقنية تستهلك كميةً قليلةً من المواد، كما أنها لا تتسبب في إهدار الخامات.
- الطباعة حسب الطلب: على عكس عمليات التصنيع الأخرى التي تستلزم إنشاءَ ورشةِ عملٍ متكاملةٍ مع توفير المستودعات لتخزين المواد الخام، لا تحتاج الطباعةُ ثلاثية الأبعاد إلى تخصيص مساحةٍ كبيرة، فالطباعةُ تتم فقط عند الحاجة.
- عدم التسبب في أضرارٍ بيئية: تقلل هذه التقنية من إهدار المواد، وفي وسعها أن تحسن كفاءة استهلاك الطاقة، مما يجعل منها خيارًا صديقًا للبيئة.
- الفعالية المرتفعة مقارنةً بالتكلفة: تعمل تقنية الثري دي على توفير الوقت والتكاليف بالاعتماد على عمليات التصنيع التي تتألف من عددٍ قليلٍ من الخطوات.
أفضل شركة سعودية للحصول على منتجات ثلاثية الأبعاد
تأتي شركة ركين في مقدمة الشركات السعودية التي تقدم حلولًا متكاملةً لتصميم وطباعة المجسمات التي تعبر عن هوية المنشآت المختلفة، لذا يمكن لأصحاب المؤسسات الاستعانة بهذه الشركة لزيادة الوعي بهوية المؤسسة وترسيخ الروابط مع الموظفين والعملاء.
الدروع، التوزيعات الخاصة بالموظفين، ديكورات المكاتب، والتوزيعات التسويقية التي تُقدَّم للعملاء هي أبرز منتجات الشركة، إذ يمكنها تنفيذ جميع التصميمات باستخدام الألوان والخامات المتباينة.
يمكنك التواصل معنا الآن لتحصل على خدمة حسب الطلب، والتي من خلالها يمكنك الحصول على تصميم ومجسم خاص بك
نماذج لمنتجات شركة ركين
تتميز شركة ركين بقدرتها على تحويل الأفكار إلى واقع ملموس من خلال تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المتطورة ومن بعض هذه النماذج ما يلي:
مجسم القصر الفريد - العلا
يبرز مجسم قصر الفريد العلا أدق التفاصيل لأعمال النحت الخاصة بقصر الفريد الواقع في المقابر النبطية في مدائن صالح بمحافظة العلا.
مجسم مسار رالي داكار 2024
يوضح مجسم ثري دي شعار رالي داكار المسار الخاص بمسابقة رالي داكار في نسختها الـ 46، والتي احتضنتها المملكةُ للمرةِ الخامسةِ تواليًا.
بهذا القدر من المعلومات يبلغ مقالُ اليوم مشهده الختامي، فقد أجبنا من خلالِه عن سؤال ما هي الطباعة ثلاثية الابعاد، كما تعرفنا على الأساليب المختلفة لهذه التقنية، وفي الختام تناولنا أبرز مميزاتها والشركة السعودية التي تقوم بتصميم وطباعة المجسمات بدقةٍ فائقة.