دليل المبتدئين للطباعة ثلاثية الأبعاد - كيف تبدأ بـ FDM

مقدمة

نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) هي طريقة بثق مواد ضمن التصنيع الإضافي، حيث تُبثق المواد عبر فوهة وتُربط معًا لإنشاء مجسمات ثلاثية الأبعاد. تُعتبر FDM أبسط طرق الطباعة ثلاثية الأبعاد، إذ توفر سهولة الاستخدام والكفاءة وشعبية واسعة. في الوقت الحاضر، تُهيمن طابعات FDM، وهي أبسط من الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الراتنج وأقل تكلفة بكثير من الطرق القائمة على المسحوق مثل SLS، على سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد. QIDI Plus4、X-Max 3 و Q1 Pro طابعات FDM ثلاثية الأبعاد عالية السرعة. لتمكين المبتدئين في الطباعة ثلاثية الأبعاد من التعرّف على عملية طباعة FDM واستخدام تقنية QIDI الجديدة طابعات FDM ثلاثية الأبعاد عالية السرعة الأفضل من ذلك، أن الشركة قامت بتجميع هذا الدليل للمبتدئين.

مجالات التطبيق

للطباعة ثلاثية الأبعاد نطاق واسع جدًا من التطبيقات. في الوقت الحاضر، يعتمد عدد متزايد من الشركات عليها لإنشاء نماذج أولية أو إنتاج منتجات أسرع، مما بدأ يُحدث تأثيرًا كبيرًا في جميع مجالات تطوير المنتجات والبحث والتعليم، وغيرها.

صناعة السلع الاستهلاكية

نظراً للأهمية الكبيرة للطباعة ثلاثية الأبعاد في سلسلة الأعمال، تستخدمها العديد من الشركات وتجار التجزئة لتخصيص وتصميم المنتجات بشكل أسرع ومواكبة سوق المستهلكين المتغير باستمرار. بالاعتماد على سرعة الطباعة ثلاثية الأبعاد، الإنتاج، كما يمكنهم طرحها في السوق بسرعة. وهذا يشمل، على سبيل المثال لا الحصر، الأحذية والأثاث والمجوهرات، إلخ.

الصناعة الطبية

مع التقدم السريع في التصنيع المرن والابتكارات، يتم الآن تنفيذ الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع للأغراض الطبية، مثل تصميمات الغرسات، والتخطيط والتدريب الجراحي، والأطراف الصناعية. في هذه الحالةتُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال العلاج الإشعاعي لإنشاء أجهزة مخصصة لتعديل نطاق الشعاع، أو العلاج الإشعاعي المطابق ثلاثي الأبعاد (3D CRT)، أو تطبيق العلاج الإشعاعي الموضعي.

صناعة السيارات

في صناعة السيارات، تطورت الطباعة ثلاثية الأبعاد من بداياتها بطباعة نماذج أولية بسيطة نسبيًا لأجزاء منخفضة الحجم إلى تخصيص أجزاء خاصة، بل وحتى طباعة سيارات كاملة ثلاثية الأبعاد. أحيانًا تُطبع نماذج صغيرة الحجم وفقًا لمقياسها قبل عملية التجميع. هذا يمكن أن تساعد التكنولوجيا أيضًا الصناعة من خلال إنتاج النماذج الأولية بسرعة وتقليل تكاليف الإنتاج والوقت.

الفضاء الجوي

في صناعة الطيران والفضاء، يُسهم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتطوير وتصنيع الأجزاء المُحتملة في إنتاج أجزاء أخف وزنًا وأكثر متانة، ويُقلل وقت التصنيع بنسبة 70% وتكاليفه بنسبة 80%. كما تُساهم الطباعة ثلاثية الأبعاد في حماية البيئة من خلال تقليل نفايات المعادن بنسبة تصل إلى 95%.

تطبيقات طب الأسنان

الأبحاث تشير التوقعات إلى أن سوق تطبيقات طب الأسنان المطبوعة ثلاثية الأبعاد سيشهد نموًا ملحوظًا. تشمل تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان تصنيع التيجان، وتقويم الأسنان، ونماذج الجسور، والمثبتات، وحتى نماذج تقويم الأسنان.

بنيان

من الناحية المثالية، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء نماذج مصغرة من المباني بسرعة، وهذه النماذج المادية أكثر شعبية بكثير من تلك التي يتم تقديمها بواسطة أجهزة الكمبيوتر على الشاشة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء مبانٍ وهياكل حضرية كاملة، مثل أول جسر للمشاة مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في مدريد بإسبانيا.

علم الآثار وترميم الفن

يمكن أن تساعد الطباعة ثلاثية الأبعاد للمتاحف وعلم الآثار في إنتاج نسخ طبق الأصل من القطع الأثرية ليتمكن الباحثون من دراستها.تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في المتاحف نظرًا لارتفاع خطر كسر القطع الأثرية القديمة أو تلفها أثناء النقل. ويمكن إصلاح القطع الأثرية باستخدام المسح الضوئي والطباعة ثلاثية الأبعاد.

الطب الشرعي

في مجال الطب الشرعي، يحقق استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد تقدماً كبيراً في حل ملفات القضايا غير المحلولة من خلال طباعة الجماجم وبصمات الأحذية وما إلى ذلك على الفور.

صناعة السينما

في صناعة الأفلام، تستخدم مختبرات الأفلام والشركات الآن الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق أوسع لإعداد المكياج والمؤثرات الخاصة لإنشاء الشخصيات، وهو ما لا يقلل تكلفة العملية بشكل كبير فحسب، بل يقلل أيضًا من هدر المواد المستخدمة.

تعليم

هناك تطبيقات لا حصر لها لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في التعليم. في بعض المدارس العليا، تُستبدل المعرفة النظرية بالتعلم التجريبي القائم على المشاريع. يمكن للطلاب استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتجسيد أفكارهم وإنجاز مشاريع تُسهم في خدمة المجتمع.

المكونات الرئيسية

واجهة التحكم

بعض الحديث الطابعات ثلاثية الأبعاد مُجهّزة بواجهة تحكم لعرض المعلومات والتحكم بالماكينة. يُمكن للمستخدمين المبتدئين الحصول على معلومات الطابعة أو معرفة تقدم عملية الطباعة من خلالها. طابعات QIDI ثلاثية الأبعاد مُجهّزة بشاشات لمس فعّالة، تعرض أدلة تصحيح الأخطاء، والمعلومات الأساسية، وإعدادات الخيارات، وغيرها، بالإضافة إلى صور معاينة للنموذج بعد تحميل ملف الطباعة.

بناء المنصة

منصة البناء هي السطح الذي تُصنع عليه القطع. عادةً ما تتضمن منصة البناء طبقة تسخين تُسهّل التصاق القطع بها. QIDI Max3 و Plus3 تتمتع هذه الطابعات بمنصات بناء أكبر من الطابعات المماثلة، مع أحجام بناء تصل إلى 325*325*315 مم³ و280*280*270 مم³. للاطلاع على وصف مفصل لحجم البناء، يُرجى زيارة المدونة الرسمية: بناء QIDI الضخم مقدار.

رأس الطباعة

يمكن أن تحتوي الطابعة على رأس طباعة واحد أو أكثر، وعادةً ما تحتوي على مُبَرِّد وطرف ساخن. المُبَرِّد هو المُكوِّن المسؤول عن سحب ودفع الخيوط عبر رأس الطباعة. يحتوي الطرف الساخن على سخانات وفوهات، تُسخِّن الأولى الخيوط لإخراجها من الثانية.

خيوط

طابعات FDM ثلاثية الأبعاد استخدام الخيوط كمواد لتصنيع الأجزاء. هذه الخيوط هي في الأساس لدائن حرارية مصممة خصيصًا وقابلة للصهر. وبردت لكنها لا تزال تحافظ على سلامتها الهيكلية. تأتي الخيوط عادةً بقطرين مختلفين: ١٫٧٥ مم و٣ مم (أو ٢٫٨٥ مم). بالإضافة إلى القطر، تأتي الخيوط أيضًا ببكرة مختلفة. الأحجام. نظرة سريعة على السوق تكشف أن الأحجام الأكثر شيوعًا هي 500 جرام، 750 جرام، 1 كيلوجرام، 2 كيلوجرام، و3 كيلوجرام.

أكثر أنواع الخيوط شيوعًا هي PLA و ABS، وهي مستقرة، رخيصة الثمن، وتحظى بشعبية واسعة بين الهواة. تتوفر أيضًا بعض الخيوط عالية الأداء، مثل ABS-GF25 وPET-CF، وغيرها، التي تتميز بخصائص ميكانيكية أفضل وقابلية للتكيف مع ظروف تشغيل أكثر تطلبًا. ولجعل هذه الخيوط أكثر ملاءمةً لاحتياجات الطابعات عالية السرعة، قامت QIDI بتحسينها وتطويرها. يمكنكم الاطلاع على المزيد من المعلومات حول خيوط QIDI الجديدة في مدونة الموقع الرسمي: خيوط QIDI الجديدة.إذا كنت ترغب في الحصول على معلومات أكثر تفصيلاً حول الخيوط مثل درجات حرارة التشغيل وسرعات الطباعة وما إلى ذلك، فيرجى الاطلاع على دليل خيوط QIDI.

خطوات

تصميم أو الحصول على النماذج

إذا كنت ترغب في طباعة قطعة ثلاثية الأبعاد، فيجب أن يكون لديك نموذج ثلاثي الأبعاد لها. تُنشأ النماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد، مثل برنامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD). إليك بعض الأمثلة على برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الشائعة:

1. فيوجن 360(مجاني للاستخدام غير التجاري CAD)
2. سوليدووركس(مدفوع بالدولار الكندي)
3. الخلاط(نموذج سطحي وعضوي حر)

بالنسبة للمبتدئين، هناك خيارات برامج CAD أبسط مثل Tinkercad، وهو برنامج يمكن استخدامه من قبل أي شخص تقريبًا دون أي خبرة سابقة.

مع ذلك، يفتقر معظم المبتدئين في الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى المهارات اللازمة لاستخدام هذه البرامج. في هذه الحالة، لا داعي للقلق، فهناك حلول أخرى. في السنوات الأخيرة، ومع تزايد استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد، ظهرت العديد من المواقع الإلكترونية كمصدر رئيسي للنماذج ثلاثية الأبعاد. اخترنا لكم هنا أربعة من أشهر المواقع الإلكترونية التي تتيح لكم تنزيل النماذج مجانًا: Thingiverse، الطوائف، المواد المطبوعة و Thangsللحصول على وصف ومقارنة بين المواقع الإلكترونية، يُرجى زيارة المدونة الرسمية: أفضل مواقع النماذج ثلاثية الأبعاد لعام 2023.

إعداد النماذج

بمجرد اكتمال النموذج في التصميم ثلاثي الأبعاد برمجةلا يزال يتعين تحضيره باستخدام برنامج خاص، وهو برنامج تقطيع يحوّل النموذج إلى نص تعليمات آلي. بعد استيراد النموذج ثلاثي الأبعاد إلى برنامج التقطيع، يمكنك ضبط العديد من المعلمات المهمة، مثل سرعة الطباعة ودرجة الحرارة، وسمك الجدار، ونسبة التعبئة، وارتفاع الطبقة، وغيرها. يتكون الملف الناتج من G-code، وهي لغة الطابعة ثلاثية الأبعاد وآلة CNC، وهي في الأساس سلسلة طويلة من التعليمات التي ستتبعها الطابعة ثلاثية الأبعاد لبناء النموذج.

أصدرت شركة QIDI برنامج تقطيع جديد، QIDI Slicer، مبني على تصميم PrusaSlicer من Prusa Research، ويتميز بميزات شاملة. للاطلاع على مقدمة ودليل مفصل، يُرجى الاطلاع على دليل برنامج التقطيع الرسمي من QIDI.

يدعم

من الوظائف الأساسية لبرامج التقطيع تحليل النموذج وتحديد ما إذا كان ينبغي إنشاء مواد دعم. تحديدًا، تتطلب الأجزاء ذات النتوءات الكبيرة دعامات. يتيح لك برنامج التقطيع اختيار مكان وكثافة الدعامات، بل إن بعض برامج التقطيع تتيح للمستخدم اختيار أنواع مختلفة من هياكل الدعم التي قد تكون أسهل في الإزالة أو أكثر استقرارًا.

حشو

الحشو هو الحشو الموجود داخل القطعة، والذي يلعب دورًا هامًا في قوة القطعة ووزنها ومدة طباعتها. يمكنك ضبط نمط الحشو وكثافته باستخدام برنامج التقطيع. كثافة الحشو هي درجة الحشو داخل الطباعة، وتُعرّف كنسبة مئوية. الطباعة التي تحتوي على حشو بنسبة 0% تكون مجوفة، بينما الطباعة التي تحتوي على حشو بنسبة 100% تعني أنها صلبة تمامًا. بالنسبة لمعظم المطبوعات القياسية، يُنصح باستخدام كثافة تعبئة تتراوح بين 15 و50%. إذا كنت ترغب في تقوية القطعة، فحاول زيادة نسبة الحشو. تذكّر أن كثافات الحشو الأعلى تتطلب خيوطًا أكثر وأوقات طباعة أطول.

تحميل ملفات النموذج

لتحميل ملفات النماذج، تتوفر عادةً طريقتان للطابعات: النقل اللاسلكي والنقل عبر USB. عليك تحويل صورة النموذج ثلاثي الأبعاد إلى صيغة طباعة ثلاثية الأبعاد، ثم تحميل الملف بعد توصيل جهاز الكمبيوتر بالطابعة، أو تحميل الملف مباشرةً عبر منفذ USB. ابدأ الطباعة بعد اكتمال التحميل.

نصائح استكشاف الأخطاء وإصلاحها

• التشويه

  يحدث هذا عادةً عندما تبرد المواد المترسبة، وتتقلص (قليلاً)، وتسحب الطبقات السفلية، مما يؤدي إلى تقشيرها من لوحة منصة الطباعة.

• التوتير

  يمكن أن يكون سبب الترابط الplus في النموذج هو الضبط غير الصحيح أو درجة الحرارة أو إعدادات السحب.

• انحشار الفوهة

  إذا سمعتَ أصواتًا غريبة صادرة من رأس الطباعة ولاحظتَ أن الفوهة لا تُخرج الخيوط (أو تُخرجها بشكل ضعيف)، فقد تكون الفوهة مسدودة. قد يكون هذا بسبب رداءة جودة الخيوط، أو سوء تنظيم درجة حرارتها، أو نوع الخيوط.

• تحويل الطبقة

  يمكن أن يحدث هذا بسبب اهتزاز طفيف في المحور Z أو سرعة طباعة مفرطة.

• البثق الناقص

  يحدث نقص البثق عند عدم بثق كمية كافية من الخيوط أثناء عملية الطباعة. ستعرف ذلك عند ملاحظة فجوات بين طبقات الطباعة.

• الإفراط في البثق

  البثق الplus هو المشكلة المعاكسة، إذ يُخرج كمية كبيرة من الخيوط. قد يؤدي هذا إلى تساقط الطبقات وظهور البثور، وبالتالي نتائج سيئة بشكل عام.

للحصول على نصائح أكثر شيوعًا حول استكشاف الأخطاء وإصلاحها، يمكنك الرجوع إلى استكشاف الأخطاء وإصلاحها الرسمي لـ QIDI.

حافظ على نظافتها

• تنظيف المنصة

يمكن تنظيف المنصة عن طريق إزالة الخيوط المتبقية على السرير الساخن أولاً باستخدام المكشطة ثم مسحها برفق باستخدام قطعة قماش خالية من الوبر.

• فوهة رالبقايا جيميل

قم بتسخين الفوهة إلى درجة الحرارة المناسبة وفقًا للخيوط، ثم اسحب الخيوط المتبقية ببطء قم بإدخالها بالداخل باستخدام ملاقط، أو قم بإزالة الفوهة للتنظيف الشامل.

• آحرون

قم بتنظيف القمامة الموجودة أسفل هيكل الطابعة ثلاثية الأبعاد، وقم بتزييت الأجزاء التي تعاني من نقص الزيت جيدًا، وامسح الزيت الموجود أعلى المحرك والخيوط والمكونات الأخرى بقطعة قماش نظيفة.

التوصيات

إذا كنت مبتدئًا أو تبحث عن طابعات FDM ثلاثية الأبعاد رخيصة الثمن ولكن عالية الأداء، فإن QIDI Plus4 و X-Max 3 ستكون هذه المنتجات خيارًا ممتازًا. فهي رخيصة الثمن، لكنها قوية جدًا وعالية الأداء، ومن المؤكد أنها ستمنحك تجربة أولى ممتازة مع الطباعة ثلاثية الأبعاد.

إذا كنت أكثر طموحًا بشأن الطباعة ثلاثية الأبعاد ولديك ميزانية أكبر، فيجب عليك بالتأكيد التفكير في QIDI X-Max 3، والتي تتمتع بحجم بناء كبير وأداء طباعة ممتاز وغرفة يتم التحكم في درجة حرارتها لدعم طباعة النماذج الخاصة بك بجميع الأحجام مع مجموعة واسعة من الخيوط.

للمتخصصين في الطباعة ثلاثية الأبعاد أو الراغبين بشراء آلة جديدة للمتجر، توفر طابعة QIDI Max3 موثوقية وتعدد استخدامات ممتازين. بفضل درجة حرارة فوهة الطباعة التي تصل إلى 350 درجة مئوية وحجرة التحكم في درجة الحرارة المغلقة، ستلبي الطابعة معظم احتياجاتكم من الطباعة.

مهما كانت أهدافك أو ميزانيتك، فمن المؤكد أن هناك جهازًا يناسبك. مرحباً بكم في عالم الطباعة FDM!

تواصل مع تشيدي

هل كانت لديك تجربة رائعة مع QIDI؟ هل ترغب بمشاركتها؟ يرجى التواصل معنا على كلوي@طابعة qd3d.كومنحن نتطلع إلى الاستماع منك.

لمزيد من المعلومات حول QIDI الطابعات والخدمات، تصفح موقعنا الإلكتروني، أو حدد موعدًا لعرض توضيحي مع أحد خبراء الطباعة ثلاثية الأبعاد لدينا（karl@qd3dprinter.com）.

إذا واجهت أي مشاكل في الاستخدام طابعات QIDI ثلاثية الأبعاد، يرجى الاتصال خدمة ما بعد البيع QIDIسوف نقوم بحل المشكلة لك بكل صدق وصبر.