מבוא למדפסות תלת מימד

הדפסת תלת מימד הינה טכנולוגיה מהפכנית שיצרה באז לאחרונה בגלל הרעיון הגאוני שלהם ששימש בהמצאתם, והפוטנציאל העצום להשפיע על תהליך הייצור הנוכחי. היותו מכשיר שאין דומה לו שמשמש לעיצוב אובייקט תלת מימדי מקובץ דיגיטלי; מדפסות תלת מימד יצרו פלאים בעולם הדיגיטלי של המדפסות. הנוהג של יצירת ישות תלת מימדית עושה שימוש בגישה הכימית ובתהליכי התוסף שבהם מייצרים אובייקט על ידי ארגון של טווח ציפוי זה על גבי זה עד לעיצוב האובייקט השלם. כל אחד מהציפויים הללו הוא חלק אופקי חתוך דק מאוד של אובייקט סופי הנדרש להכנת המדפסת.

מהי מדפסת תלת מימד?

מדפסות תלת מימד משמשות ליצירת אובייקטים וישויות תלת מימדיים באמצעות הדפסה. תהליך זה נקרא גם תהליך ייצור תוספים. במדפסות אלו מונחים תחת בקרת המחשב סרטים ושכבות עוקבים של חומר מסוים. האובייקטים שנוצרים במדפסות אלה יכולים להיות מכל צורה, גודל או גיאומטריה. המדפסות הניחו את החומר ברצף על גבי מיטת אבקה שעליה מחוברים ראשי מדפסות הזרקת דיו. למרות שהם מכונים בדרך כלל מדפסות תלת מימד או מכונות הדפסה תלת מימד, סטנדרטים טכניים מתייחסים למכשירים אלה כאל תהליך ייצור תוסף.

כיצד פועלות מדפסות תלת מימד?

מדפסות אלה מגבשות תחילה את העיצוב הבסיסי של האובייקט אותו ברצונך ליצור. תוכנית זו נעשית באמצעות קובץ CAD המיישם תוכנית דוגמנות תלת מימד המשמשת ליצירת פרויקט חדש או שהיא יכולה גם להשתמש בסורק תלת מימד המשכפל את המודל המדויק של האובייקט ובונה גם קובץ דיגיטלי תלת ממדי של האובייקט. סורקים אלה הרכיבו טכניקות שונות להכנת מודלים תלת ממדיים. להכנת קובץ דיגיטלי להדפסה, התוכנה המשמשת לדוגמנות תלת מימד מפצלת את הדגם הסופי למיליוני שכבות. כאשר פרוסות אלה מועלות למדפסת, ניתן ליצור אובייקט סופי על ידי שכבות אחת מעל השנייה. מדפסת התלת מימד בוחנת כל פרוסה דו ממדית של התמונה ומלאכת עצם סופית, ויוצרת מודל תלת מימדי של התמונה

סרטון זה מסביר את התהליך המלא של הדפסת תלת מימד.

טכנולוגיה המשמשת במדפסות התלת מימד

סוגים שונים של מדפסות תלת מימד משתמשים בטכנולוגיות שונות. ישנן דרכים רבות העומדות לרשות ההדפסה השונות אך ורק באופן שבניית השכבות להשלמת ישות מוחלטת. בעוד שחלק מהטכנולוגיות משתמשות בתהליך ההיתוך כדי לייצר את השכבות שבגינן הם משתמשים בתהליך של שכבות סלקטיביות או בתצהיר התמזג. אחת הטכנולוגיות הנפוצות ביותר היא ליתוגרפיה סטריאו. זה גם עושה שימוש בטכנולוגיות אחרות כמו פולימריזציה של Vat Vat, סילוני חומרים, למינציה, פיצוי מיטת אבקה ועוד.

דוגמנות תלת מימד

ניתן לעצב את דגמי התלת מימד להדפסה באמצעות חבילת CAD או סורק תלת מימד המשתמש במצלמה דיגיטלית רגילה ובתוכנת פוטוגרמטרית. הליך סריקת תלת מימד מעריך ושומר נתונים דיגיטליים וגורם להם להתממש כצורה של אובייקט אמיתי. על בסיס טכניקה זו ניתן לייצר מודלים תלת מימדיים. ללא קשר לתוכנות הדוגמנות התלת מימד בהן נעשה שימוש, מודל תלת מימד זה הופך לפורמט.STL או.OBJ כדי לאפשר לתוכנה שמדפיסה את האובייקט להפוך אותו לקריא.

יש לבחון את הקובץ בשגיאות מרובות לפני הדפסת מודל תלת ממדי מקובץ STL. שלב זה נקרא תיקון. בקבצי STL יכולות להיות שגיאות רבות שנוצרות מתהליך סריקת התלת מימד ויש צורך לתקן שגיאות אלה לפני שפורסים את שכבות הקובץ. לאחר סיום, על הקובץ.STL לפתח על ידי התוכנה המתרגמת את המודל למספר שכבות דקות וממירה לקובץ המכיל הוראות ספציפיות. מדפסת התלת מימד עוקבת אחר הקובץ הזה ואת ההוראות המוצמדות אליו והיא מניחה שכבות מרובות של חומר נוזלי, אבקה או נייר כדי ליצור את הדגם מסדרת חתך רוחב. ישנם מספר חומרים שניתן למרוח באמצעות פיית ההדפסה כמו פלסטיק, חול, מתכת או לפעמים אפילו שוקולד.שכבות אלה המתאימות לחתכים שונים של מודל ה- CAD מחוברות או מוזגות אוטומטית כדי לתת להן צורה סופית.

יישומים של מדפסות תלת מימד

הדפסת תלת מימד מוצאת יישומים רבים במגזרים שונים בתעשיות החל מכלי רכב ועד חלל ותעופה וכלה במכשירי הדפסה ביו ובריאות. הדפסת תלת מימד יכולה להועיל גם ביצירת אובייקטים לשימוש יומיומי ופרויקטים אישיים.

היתרון המבריק ביותר של מדפסות אלה הוא שהן יכולות ליצור כמעט כל צורה וגיאומטריה של כל ישות. ובכן, הזמן שנדרש להדפסת מודל התלת מימד של כל אובייקט תלוי במידה רבה רק בגודל ובמבנה של האובייקט שיש להדפיס. זה יכול לקחת כמה שעות עד אפילו ימים להדפיס כל ישות. זה תלוי גם בשיטה בה השתמשה המדפסת וכמה מורכב הדגם. הטכנולוגיה של מערכת התוספים יכולה לנכות את זמנך מבזבוז ולעזור להדפיס את האובייקט תוך מספר שעות.

שירותי הדפסת תלת מימד

מדפסות תלת מימד יקרות ולא כל אחד יכול להרשות לעצמו זאת למטרות האישיות שלהם, ולכן ישנן חברות ומשרדים שונים המציעים שירותי הדפסת תלת מימד. ישנם גם שירותי הדפסת תלת מימד מקוונים המספקים שירותי הדפסת תלת מימד בטווח מחירים חסכוני ויכולים להדפיס ולהעביר כל אובייקט מקובץ דיגיטלי שתעלה לאתר שלהם.