أنواع الطباعة ثلاثية الأبعاد
تعتبر الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية متقدمة تهدف إلى إنشاء مجسمات ثلاثية الأبعاد باستخدام ملفات رقمية، حيث يتم بناء الكائن عن طريق تكديس طبقات متتالية من مواد متنوعة. تتوفر مجموعة من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، وفيما يلي نستعرض أبرز الأنواع المستخدمة في هذا المجال:
الطباعة باستخدام الترسيب المنصهر (FDM)
تعمل تقنية الترسيب المنصهر (بالإنجليزية: Fused Deposition Modeling) عبر سحب خيوط البلاستيك من البكرة، وتغذيتها إلى فوهة الطابعة التي يتم تسخينها إلى درجة الحرارة المناسبة. يقوم المحرك بدفع المادة من خلال الفوهة، حيث تذوب وتبدأ بالإفراز على لوحة التصميم لتبرد وتصلب. عند إكمال كل طبقة، تواصل الطابعة إضافة طبقات جديدة حتى يتشكل الكائن المطلوب.
تستخدم تقنية (FDM) في مجالات متنوعة تشمل صب الخرسانة والطين في المباني المطبوعة، كما تُستخدم لطباعة الأعضاء ثلاثية الأبعاد من خلال صب خلايا حية في هلام حيوي. تُعد هذه التقنية مثالية في قطاع التعليم والشركات الصغيرة نظرًا لقدرتها العالية على إنتاج أجزاء دقيقة بسرعة وكفاءة.
تقنية ستيريوليثغرافي (SLA)
تعتبر تقنية ستيريوليثغرافي (بالإنجليزية: Stereolithography) من أقدم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تعتمد على استخدام المرايا (الغلفانوميتر) التي تموقع واحدة منها على المحور X والأخرى على المحور Y، بالإضافة إلى سائل خاص يُعرف باسم الراتنج، يتصلب عند تعرضه لأشعة الليزر.
تقوم هذه المرايا بتوجيه شعاع الليزر إلى السائل وفقً للبيانات المدخلة، مما يؤدي إلى تبلور السائل وخلق طبقات متراكبة حتى يتشكل المجسم النهائي. ومع ذلك، تضُم هذه التقنية بعض العيوب كالبطء في مسح درجة المقطع العرضي، وتُستخدم بشكل شائع في مجالات مثل طب الأسنان التجميلي وصناعة المجوهرات.
تقنية المعالجة الرقمية للضوء (DLP)
تشبه تقنية المعالجة الرقمية للضوء (بالإنجليزية: Digital Light Processing) من حيث المبدأ تقنية (SLA) ولكنها تختلف باعتمادها على جهاز عرض ضوئي تقليدي بدلاً من الليزر. تستخدم تقنية (DLP) شبكة من المرايا الصغيرة أو لوحة من الكريستال السائل بدلاً من السوائل.
تتميز هذه التقنية بقدرتها على إنتاج أجزاء دقيقة بشكال فريدة، كما أنها تقلل من تكاليف التشغيل والنفايات الناتجة عن عملية الطباعة. تبنى هذه الطريقة على تطبيق الضوء على المجسم بأكمله، بدلاً من بناءه على شكل طبقات كما في تقنية (SLA)، حيث يتم إمالة المرايا بزاويا مختلفة لإنتاج الشكل النهائي المطلوب.
يمكن استخدام تقنية (DLP) في مجالات مثل صناعة الألعاب، والمجوهرات، وقوالب الأسنان، والتماثيل، بفضل دقتها العالية.
تقنية التصليد الانتقائي بالليزر (SLS)
تُعد تقنية التصليد الانتقائي بالليزر (بالإنجليزية: Selective Laser Sintering) من التقنيات الشائعة ذات التكلفة المعقولة، حيث تعتمد في عملية الطباعة على المسحوق بدلاً من السائل.
تقوم هذه التقنية على تسخين مسحوق البوليمرات إلى درجة حرارة تفوق قليلاً نقطة الانصهار، مما يسمح لجزئيات المسحوق بالالتصاق معًا لتشكيل الكائن. تتبع هذه المرحلة مسح ضوئي بالليزر، مما يؤدي إلى تكوين طبقة صلبة، حيث تستمر العملية بإضافة طبقات جديدة حتى يتشكل المنتج النهائي. ومن الملاحظ أن هذه التقنية تتطلب أوقات تبريد طويلة نظرًا للحرارة العالية المحيطة بها.
