מדפסת תלת מימד - כל מה שרציתם לדעת

להדפיס במדפסת בניינים, בגדים ואפילו לב אנושי - זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מוכיחה שהעתיד כבר כאן. לא תאמינו, אבל מדפסת תלת מימד קיימת יותר מ-40 שנה. כיום, ישנן מדפסות תעשייתיות ומדפסות ביתיות המשמשות להדפסה של דגמים תלת מימדים בלחיצת כפתור.

תעשיות רבות ומגוונות משתמשות במדפסת תלת מימד: חברות התעופה המדפיסות חלקי מתכת, חברות אופנה המדפיסות בגדים ותיקים, ומוסדות רפואיים שונים שכבר הדפיסו רקמות תא אנושי, לב וכליות. הטכנולוגיה נמצאת בתאוצה רבה, ובקרוב נוכל כולנו לאכול ארוחה ולגור בבניין שהודפסו שניהם במדפסת תלת מימד.

אז איך מדפסת תלת מימד עובדת?

מדפסת תלת מימד מתוצרת מייקרבוט

הדפסה תלת מימדית היא למעשה שיטת ייצור שבמסגרתה נשלח קובץ תלת מימדי למחשב. המחשב מעביר הוראה למדפסת התלת מימד כיצד לפרוס את המודל הרצוי לנו ולהדפיסו. אותו קובץ נפרס לשכבות שכבות היוצרות בסופו של דבר את המודל. החומרים הנפוצים ביותר להדפסת המודלים בתלת מימד הם ABS - חומר חזק, עמיד, ידידותי לסביבה אותו ניתן להשיג בצבעים שונים, ו- PLA - פלסטיק הנגזר מחומר חי מתחדש כמו עמילן תירס, שומנים צמחיים, עמילן אפונה ושמנים.

המודל התלת מימדי הראשון הומצא כבר בשנת 1981 על ידי ד״ר הידאו קודמה מהמכון למחקר ביפן. ד״ר הידאו עשה זאת באמצעות תהליך הנקרא פוטופילמור - בעזרת קרני לייזר יצר הקשיה של שרף פוטופילמורי (תמיסה נוזלית) וכך בנה שכבה אחר שכבה במודל.

ארבע שנים לאחר מכן, היה זה הממציא האמריקאי צ׳אק האל מחברת המדפסות "3D Systems", שיצר את המדפסת התלת מימדית הראשונה.

סוגי הדפסות

1. טכנולוגיית SLA - סטריאוליתוגרפיה (Stereolithography): בשיטה הוותיקה הזו נעשה שימוש בקרן לייזר או במקרן DLP כדי למצק פוטופולימר וליצור יציקה. המודל המתקבל מדויק ביותר.

2. טכנולוגיית SLS - סינטור בעזרת לייזר סלקטיבי (Selective Laser Sintering): בשיטה זו, שהומצאה בשנת 1992, חומר הגלם הינו אבקת פלסטיק. תהליך ההדפסה מתבצע בתוך תא סגור ומחומם.

3. טכנולוגיית FDM - התכה ומיזוג לצורך מידול (Fused Deposition Modelling): שיטת ההדפסה הפופולרית ביותר אותה הציגה חברת "Stratays". במהלך השיטה מועבר חוט פלסטיק דרך ראש הזרקה מחומם. ראש ההזרקה מוציא חוט דקיק ומצייר את המודל.

4. טכנולוגיית SLM - התכה בעזרת לייזר סלקטיבי (Selective Laser Melting): בשיטה זו, קרן לייזר מתיכה אבקת מתכת לשכבה דקיקה. התהליך מתבצע תוך הזרמה של גז אינרטי - גז שאינו דליק ואינו רעיל. השיטה הזו אידיאלית עבור ייצור של חלקי מתכת כמו אלומיניום וטיטניום.

5. טכנולוגיית EBM - התכה בעזרת אלומת אלקטרונים (Electron Beam Melting): במסגרת שיטה זו ניתן להדפיס חלקי מתכת על ידי שימוש באלומת אלקטרונים.

6. הדפסה עם גבס - שימוש באבקת גבס ומריחת שכבה דקה של אפוקסי (פולימור שמתקשה כשהוא מעורבב עם חומר מקשה). ניתן לייצר בעזרה מודלים בצבעים שונים והיא נפוצה בעיקר ליצירת מבנים אדריכליים.

7. טכנולוגיית PolyJet - אם ברצונכם להדפיס בו זמנית כמה וכמה חומרים בעלי תכונות שונות, השיטה הזו מומלצת. בשיטת PolyJet משתמשים באור אולטרה סגול על מנת למצק נוזל מסוג פוטו פולימר.

8. הדבקת שכבות דקות של נייר או פלסטיק גזור- שיטת הדפסת תלת מימד נוספת בה משתמשת בין היתר חברת Solido הישראלית.

מדפסות תלת מימד הן כבר לא נחלתן הבלעדית של תעשיית הייצור. בזכות הורדת מחירי מדפסות התלת מימד, כיום גם אנשים פרטיים יכולים להרשות לעצמם לרכוש מדפסות תלת מימד ביתיות וליהנות מדיוק, מהירות הדפסה גבוהה וייצור של מודלים מגוונים.

הנכם מוזמנים ליצור עמנו קשר ונשמח לייעץ לכם בנושא רכישת מדפסת תלת מימד שתתאים לצרכים השונים שלכם.