איך מתבצע תהליך ההדפסה במדפסת תלת מימד?

מאת: מסחרי ● צילום: מסחרי ● 28/9/2018 10:59 ● ערב ערב 2881
האם גם אתם משתעשעים ברעיון לרכוש לבית מדפסת תלת מימד חדשה ואיכותית? שומעים מכל עבר על מהפכת הדפוס בתלת מימד ומעוניינים לדעת ולהבין כיצד פועלת מדפסת תלת מימד ומה ניתן להדפיס באמצעותה? מדפסות תלת מימד זוכות לתשומת לב גבוהה במיוחד בשנים האחרונות, ולא רחוק היום בו לכל אדם תהיה מדפסת כזו בביתו.
איך מתבצע תהליך ההדפסה במדפסת תלת מימד?

 

התפתחות טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית

 

כדי לענות על השאלה איך עובדת מדפסת תלת מימד כדאי להכיר את הרקע ההיסטורי להתפתחות הטכנולוגיה החדשה והמסקרנת. בשנת 1984 הומצאה מדפסת התלת מימד הראשונה על ידי מהנדס אמריקאי בשם צ'רלס הול. לאחר כשנתיים פותח הליך ההדפסה הנקרא סטריאוליתוגרפיה (טכנולוגיה חדשנית למיצוק חומר פולימרי נוזלי על פי תמונה או דגם ממוחשב), באמצעותו היה אפשר לייצר ולהדפיס דגמים ומודלים בתלת מימד, באיכות גבוהה ובדיוק גבוה.

לאחר שהפטנט פג תוקף, החלו חברות וממציאים לפתח טכנולוגיות חדשות להדפסה תלת מימדית, ובעשור האחרון השוק מוצף בדגמים חדשים של מדפסות תלת מימד. כמו כן, פותחו חומרי גלם חדשים למדפסות עתירות הטכנולוגיה, כיום ניתן לייצר ולהדפיס מודלים בתלת מימד בגודל ענק ולא רק דגמים קטנים, ויש אפשרות להדפיס במגוון חומרי גלם ובשלל גוונים לבחירה.

 

עיקרון ההדפסה התלת מימדית

 

רובנו מכירים את טכנולוגיית הדפוס בדו מימד, בדיוק כמו במדפסת הדיו או במדפסות הלייזר שניתן למצוא בכל משרד, עסק ובבתים רבים. מדפסות רגילות פועלות בתצורה של דו מימד, לאחר הזנת המדפסת בנייר או בחומר גלם אחר, דיו מותז על הנייר בטכנולוגיית לייזר או התזת דיו, ותוך זמן קצר אנו מקבלים את ההדפסה.

טכנולוגיית ההדפסה בתלת מימד פועלת על עיקרון דומה, אך זו הדפסה בשכבות. מדפסת תלת מימד מדפיסה את הדגם או המודל בשכבות דקות, זו על גבי זו. שכבות החומר המודפסות עשויות מחומרים פולימריים או חומרים אחרים, למשל אבקת מתכת, חומר קרמי כמו זכוכית ועוד. ישנם דגמים מתקדמים של מדפסות בתלת מימד לייצור ולהדפסת מזון ואוכל.

השלב הראשון לקראת ההדפסה התלת מימדית מתחיל בתכנון מודל או דגם מסוים בתוכנה מתקדמת וייעודית. יש בשוק מגוון תוכנות לתכנון מודלים בתלת מימד, כמו כן ישנם מאגרים באינטרנט של תוכניות מוכנות להדפסת מודלים ודגמים תלת מימדיים.

כדאי לדעת כי בשיטות ייצור קלאסיות של מודלים תלת מימדיים נהוג להסיר חומר מגוש גדול כדי לייצר את הדגם הרצוי, כך למשל מבצעים ייצור מודל תלת מימדי במכונות עיבוד שבבי (CNC). במדפסת תלת מימד העיקרון שונה מאחר ומדפיסים שכבות של חומר, כל שכבה מתווספת לשכבה מתחתיה, עד להשלמת ייצור הדגם התלת מימדי.

המדפסת מקבלת את ההוראות מהתוכנה הייעודית, ההדפסה מתבצעת ללא מגע יד אדם. העובי של כל שכבה הוא פחות ממילימטר אחד כדי להגיע לדיוק הרצוי. בסיום שלב ההדפסה ולאחר שהמודל מוכן, יש ללטש מעט את הדגם התלת מימדי, לנקות שאריות חומר וסיגים ובמידת הצורך ניתן לצבוע את הדגם.

לפני התחלת ההדפסה יש לבחור חומר גלם מתאים, יש מגוון חומרים ייעודיים המתאימים להדפסות תלת מימדיות. חומרי הגלם הנפוצים ביותר למדפסת תלת מימד הם:

  • ABSחומר פולימרי איכותי להדפסת דגמים שונים בתלת מימד, זהו חומר פופולרי לייצור מודלים ודגמים תלת מימדיים, הוא עמיד גם בפני טמפרטורות גבוהות.
  • PLAחומר פולימרי נפוץ להדפסות בתלת מימד, מתאים לרוב המודלים, החומר חסר ריח ועשוי ממרכיבים מתחדשים, לכן הוא ידידותי לסביבה.
  • NYLONחומר רב תכליתי המתאים למדפסות תלת מימד, הוא בעל חוזק מכאני רב, ניתן לצבוע אותו בקלות.

 

טכנולוגיות להדפסה בתלת מימד

 

יש 4 טכנולוגיות עיקריות להדפסה תלת מימדית. הטכנולוגיה הוותיקה והאמינה נקראת סטריאוליתוגרפיה. בשיטה זו  מכסים את הבמה עליה מייצרים ומדפיסים את הדגם התלת מימדי בתמיסת פולימר. לאחר מכן קרן לייזר סורקת את הבמה המצופה בתמיסה, הקרן ממצקת את הפולימר, אחר כך הבמה יורדת מעט והמדפסת דואגת לכיסוי הפולימר המוצק בשכבה דקה נוספת של תמיסת הפולימר, מתבצעת סריקה מחדש וכך הלאה עד לסיום הייצור.

בטכנולוגיית DLP עיקרון ההדפסה דומה לטכנולוגיית הסטריאוליתוגפריה, אך במקום הלייזר הסורק יש במדפסת מקרן המאיר את כל משטח ההדפסה ושכבה מוצקה נוצרת בבת אחת. זוהי שיטה חסכונית ומהירה יותר, אך אחרי ההדפסה יש לבצע עבודות גמר.

כיום, יש גם מדפסות תלת מימד המבוססות על טכנולוגיית התכה בלייזר או התכה בחום. את טכנולוגיית ההדפסה קובעים לאחר אפיון הדגם שמעוניינים לייצר ולאחר בחירת חומרי הגלם המתאימים ביותר.


חדשות אילת - ערב ערב באילת

תגובות

הוסף תגובה

בשליחת תגובה אני מסכים/ה לתנאי השימוש