3DPedia-Scan-Create-Prototype-Manufacture

 הדפסה תלת ממדית  | סריקה תלת ממדית  |  כתבו עבורנו  |  הוסיפו כתבה/חדשות  |  מילון מושגים  |  הרצאות בכנסים  |  הרצאות במוסדות לימוד  |  צרו קשר 

 



שיתוף בלוג
FacebookTwitter

הדפסה תלת ממדית

הדפסה תלת ממדית היא סוג של ייצור שבו אובייקט תלת ממדי נוצר על ידי הנחת שכבות רצופות של חומר אחת על גבי השניה עד שכל האובייקט נוצר (תהליך שמוסיף חומר), בניגוד לייצור בתעשייה מסורתית בה העיבוד בשיבוב, כרסום, חרוטה או חיתוך (תהליך שמחסיר חומר). כל אחת משכבות אלה ניתן לראות בחתך אופקי פרוס דק של האובייקט בסופו של דבר.

 
שיטת ייצור זו כבר נמצאת בשימוש במשך עשרות שנים עבור דיגום מהיר (ייצור מודלים בתהליך פיתוח מוצרים) אולם היה יקר מדי. רק חברות גדולות היו יכולות להרשות לעצמן שימוש במכונות הללו.
 
עם זאת, בעשור האחרון, עם כניסתן של מדפסות התלת מימד, יצירת אובייקטים הפכה הרבה יותר נגישה. כעת גם סטודנטים, חובבים, אמנים ועסקים קטנים יכולים להרשות לעצמם להשתמש בהן באמצעות מרכזי דיגום במכללות מקצועיות או בלשכות שירות פרטיות.
 
 
מעצבים ומהנדסים ממשיכים לנסות ולמתוח את גבולות היכולת של מדפסות התלת מימד. אלו עדיין משמשות בעיקר לדיגום מהיר, אך עם שיפורים נרחבים במהירות, דיוק ותמחור, השיטה תהפוך לנפוצה ונוכל לראות אותן משמשות לייצור מוצרים סופיים.
 
בעבר הלא רחוק ניתן היה להדפיס בבתי דפוס אופסט כמות גדולה של עבודות והעלויות היו גדולות. הדור הבא של המדפסות הדיגיטליות יאפשר להזמין הוצאה לאור של כמויות הדפסה קטנות יותר ואף להדפיס עבודות בעלות צביון פנייה אישית. כיום ישנן מדפסות מקצועיות בעלות סבירה אשר ניתן לבצע את כל העבודות מהבית.
 
בתעשייה המגמה תהיה זהה. אני צופה שמגמה זו תתרחב. הטכנולוגיות משתכללות, המחירים במגמת ירידה וזה יאפשר הקמת עסק אישי וקטן בנישות עיצוב וייצור שונות.

איך זה עובד?

הכל מתחיל עם עיצוב ותכנון וירטואלי של האובייקט שברצונך ליצור. עיצוב וירטואלי זה נעשה בקובץ תיב"מ=תיכנון באמצעות מחשב (Computer Aided Design) CAD באמצעות תוכנת מודלים תלת ממדית (ליצירת אובייקט חדש לגמרי) או על-ידי שימוש בסורק תלת ממדי (על מנת מנת להעתיק אובייקט קיים). סורק זה יוצר עותק דיגיטלי של האובייקט ומכניס אותו לתוך תוכנת מודלים.

כדי להכין קובץ דיגיטלי שנוצר בתוכנת מודלים תלת ממדית עבור הדפסה, צריך לחלק את פרוסות תוכנת המודל הסופי למאות או אלפי שכבות אופקיות. כאשר קובץ זה מוכן הוא נטען במדפסת תלת ממדית. המדפסת יוצרת את האובייקט שכבה אחר שכבה. מדפסת תלת ממדית קוראת כל פרוסה (או תמונה דו-ממדית) ומתרגמת אותה ליצירת אובייקט. מיזוג כל השכבות ביחד יוצר  אובייקט אחד תלת ממדי.

שיטות וטכנולוגיות

 
הטכנולוגיות העיקריות הקיימות כיום הן: פוטו-פולימרים Stereolithography -SLA
שעווה (משמשת ליצקות מדוייקות במתכות ובתעשיית התכשיטים),
ABS, פוליקרבונט, fused deposition modeling -FDM
פוליאמיד (ניילון), אבקות מתכת ואל-מתכת (אלומיניום, טיטניום). Selective laser sintering -SLS
אבקה קרמית (המאפשרת גם הדפסה צבעונית),
 
כמעט כל דבר לניתן לייצר. הפריטים הנפוצים ביותר כיום כוללים חלקי פיסול, מכוניות, תכשיטים, פריטי עיצוב לבית, דגמי שיניים, כתרי טיטניום, שתלים לניתוחים אורתופדיים, מוצרי פנאי, ואפילו מוצרי אופנה (בגדים, אקססוריז).
 
בעתיד נראה יותר ויותר שימוש במדפסות תלת מימד. קיימת אחת כזו המסוגלת לבנות בית מבטון.
 
קיימות מספר דרכים להפוך את העיצוב שלך למציאות: רכישת מדפסת המתאימה לצרכיך, עבודה בהתקשרות חוזה עבודה עם לשכת שירות בעלת מדפסות שונות או שימוש במרכזים המאפשרים עבודה עם מדפסות כאלו בעלות קטנה או ללא עלות בתמורה לשיתוף עבודתך עם אחרים בשיטת קריאטיב קומונס. (Creative commons).
 
עלויות מדפסות תלת מימד עשוי לנוע מ 1000 $ עד 800,000 $, בהתאם לקיבולת הייצור שלהן, גודל תא הבניה וטכנולוגית הייצור שלהן. המדפסות הזולות מוגבלות למדי בממדים הנ"ל. הן מייצרות פירוט נמוך מאוד (125-330 מיקרון - 100 מיקרון=0.1 מ"מ)
 
עבור עסקים קטנים, מעצבים וממציאים מקצועיים, מדפסת תלת מימד טובה תעלה לפחות 6000 $ - 15000 $. עבור מדפסות המתקדמות ביותר, מוסדות, יצרנים וחברות הנדסה ישלמו בכל מקום בין 60.000 $ ל800.000 $ למכונה.
 
לשכות שירותי הדפסה תלת ממדית הן אפשרות מתאימה עבור כל משתמשי קצה, מחובבים ןעד לחברות ההנדסה. אם אתה לא משתמש בהדפסה באופן קבוע, הרבה יותר זול להתקשר בחוזה למישהו אחר כדי להדפיס את העיצוב שלך. לממציאים בודדים רבים ומעצבים, שירותי הדפסה תלת ממדית מספקים גישה לטכנולוגיה שהחובבים עצמם לא יכולים להרשות לעצמם. (זה לא שווה לקנות מדפסת 200.000 $ אם היא בשימוש כמה פעמים בשנה בלבד). זה מאפשר לך ללמוד ולהתנסות בטכנולוגיה בסיכון קטן ותקבל תחושה טובה יותר של המגבלות של הטכנולוגיה, חומרים שונים וייצור.


בשוק קיימים סוגים שונים של מדפסות תלת ממדיות וחומרים. כדאי לנתח ולהבין איזו מדפסת וחומר מתאימים לצרכים שלכם.
 
1. מה גודל המוצרים הסופיים שאתם בונים?
 
2. מאיזה סוג חומר אתם מייצרים את המוצרים?
 
3. מהי רמת הפירוט הנדרשת לעיצוב המוצרים?
מחירי המדפסות כיום תחרותיים למדי. אם זאת המדפסות הזולות יתקשו להתמודד עם עיצובים מתקדמים ברזולוציה גבוהה. רק מדפסות חדישות ומתקדמות מתוצרת EOS, 3D SYSTEM או STRATASIS תוכלנה להוציא גדלים גדולים עם פרטי פרטים וברוב החומרים המתאימים לתוצרת סופית. מדפסות כאלו עולות בין 60,000 $ - 650,000 $.
 
 

תהליכי ייצור

הדפסה דיגיטלית ישירה (Direct digital manufacturing) - הדפסת פוטו פולימר על משטח והקשחה באמצעות נורות UV.
 
סטריאוליטוגרפיה (Stereolithographic) - שימוש בקרני לייזר UV להקשחת פולימרים.
 
לייזר סינטרינג (Laser sintering) - שימוש בקרני לייזר להתכת גרגרי חומרים. קיים בניילון, פולימרים, זכוכית, אלומיניום, טיטניום, פלדה, כסף וזהב.
 
הדפסה בראשי הדפסה (Inkjet printing) - מאפשרת לייצר מודלים עם צבעים, מרקמים ותמונות על גבי אבקה.
 
דיגום מהיר (Fused deposition modeling) - התכה של חוטי חומרים טרמופלסטיים בטמפרטורה גבוהה והזרקתם באמצעות ראש על גבי שולחן הייצור וקירור החומר. קיימים היום מדפסות עם 3 ראשים שונים בו זמנית.
 
 
קישורים לעיון נוסף: