يجب أن تكون الطباعة ثلاثية الأبعاد معروفة جيدًا، وهي عبارة عن تقنية نماذج أولية سريعة وتعتمد مسحوق المعدن أو الراتنج والمواد اللاصقة الأخرى بناءً على تصميم النموذج الرقمي عبر الطباعة 'المضافة' طبقة تلو الأخرى لبناء تقنية كائن ثلاثي الأبعاد.ماذا تعرف عن الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد؟

ما هو طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد تكنولوجيا؟

تكنولوجيا التصنيع المضافة، والمعروفة أيضًا باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D Printing)، هي نمذجة رقمية ثلاثية الأبعاد كأساس لتكامل التصميم بمساعدة الكمبيوتر، ومعالجة المواد، وتكنولوجيا تشكيل المواد.اعتماد المواد المعدنية والمواد غير المعدنية والمواد الحيوية الطبية، وفقًا لتصنيع طبقة تلو الأخرى، طبقة تلو الأخرى لمبدأ التراص المنفصل، وهو إعداد سريع للأشكال والأشكال المعقدة لصب قطع الشغل تكنولوجيا.

كيف تعمل الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد؟

مبدأ عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمنطقة الانتقائية بالليزر SLM

تعتمد الطباعة ثلاثية الأبعاد لذوبان المعادن بالليزر في المنطقة الانتقائية على التفاعل بين شعاع الليزر عالي الطاقة والمسحوق المعدني، استنادًا إلى نموذج البيانات ثلاثي الأبعاد للجزء المُصنَّع، ويتم فصل النموذج إلى بيانات الطبقة من خلال برنامج الطبقات والمدخلات في الطابعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.يعتمد النظام ليزر الألياف بكثافة طاقة عالية ونقطة مركزة بدقة كمصدر للطاقة، ويتم التحكم في شعاع الليزر عن طريق مسار المسح الانتقائي لنشر مسحوق المعدن مسبقًا بسرعة في الدائرة الانتخابية.يقوم شعاع الليزر بإذابة المسحوق المعدني المنتشر مسبقًا بسرعة ويحصل على قناة ذوبان مستمرة، والتي يتم تكديسها طبقة بعد طبقة لتشكل جزءًا معدنيًا.

ما هو تطبيق الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد؟

1- صناعة الطيران والدفاع

وفقًا لبيانات Wohlers Associates، ستبلغ حصة تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في صناعات الطيران والدفاع في عام 2021 16.8% و6.0% على التوالي، أي ما يعادل حصة سوقية تبلغ 2.56 مليار دولار و0.91 مليار دولار.ارتفع حجم سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في مجال الطيران من 14.7٪ إلى 16.8٪ في الفترة 2019-2021.

إن تطبيق الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد في صناعة الطيران هو بشكل أساسي التصنيع المباشر للأجزاء الهيكلية لجسم الطائرة وأجزاء المحرك وما إلى ذلك، واختبار أداء الأجزاء والمكونات الهيكلية، وإصلاح الأجزاء القابلة للتلف عالية القيمة.

تنعكس مزايا تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع أجزاء الطيران والبحث والتطوير بشكل رئيسي في:

(1) تقصير دورة البحث والتطوير لمعدات وقطع غيار الفضاء الجوي الجديدة؛

(2) يمكن تحقيق التصميم الهيكلي المعقد؛

(3) تلبية الطلب على الوزن الخفيف وتقليل تركيز الضغط وزيادة عمر الخدمة؛

4) تعزيز قوة ومتانة أجزاء ومكونات معدات الفضاء الجوي؛

5) تحسين استخدام المواد وخفض تكاليف التصنيع.

6) التصنيع الإضافي هو السوق المستقبلي لتصنيع إصلاح الأجزاء المتضررة من المعدات.

2، الصناعة الطبية

وفقًا لشركة Wohlers Associates، ستزداد الحصة السوقية العالمية للطباعة ثلاثية الأبعاد في الصناعة الطبية من 13.9% إلى 15.6% من عام 2019 إلى عام 2021، وستبلغ حصة سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في الصناعة الطبية 2.38 مليار دولار في عام 2021.

وفقا لتطور المواد والخصائص البيولوجية، تنقسم الطباعة ثلاثية الأبعاد في المجال الطبي إلى فئتين: الطباعة ثلاثية الأبعاد غير البيولوجية والطباعة البيولوجية ثلاثية الأبعاد.بالمقارنة مع الطباعة البيولوجية ثلاثية الأبعاد، فإن مبدأ الطباعة ثلاثية الأبعاد غير البيولوجية بسيط نسبيًا، ومن السهل نسبيًا الحصول على المواد المطلوبة، لذلك تم استخدامه على نطاق واسع في الصناعة الطبية.معظم منتجات الطباعة ثلاثية الأبعاد غير البيولوجية غير متوافقة حيوياً، ويمكن تصنيف معظمها على أنها أجهزة طبية، والتي يتم تطبيقها بشكل خاص في:

① يتوفر تصنيع الأطراف الاصطناعية المخصصة في جراحة العظام وطب الأسنان والجراحة التجميلية وما إلى ذلك؛

② هيكل معقد ومنتجات الأجهزة الطبية التي يصعب معالجتها، بما في ذلك المنتجات المزروعة وغير المزروعة، مثل البنية المسامية لمفصل الورك، ومحاكاة أعضاء الجسم البشري للنموذج الطبي.

3، صناعة السيارات

وفقًا لبيانات Wohlers Associates، انخفضت حصة سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في صناعة السيارات بشكل طفيف من 16.4% إلى 14.6% في 2019-2021، وتبلغ حصة سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في صناعة السيارات 2.23 مليار دولار في عام 2021.

ويمر تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة السيارات طوال دورة حياة السيارات بأكملها، بما في ذلك البحث والتطوير والإنتاج والاستخدام.من حيث نطاق التطبيق، يركز التطبيق الحالي لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة السيارات بشكل أساسي على النماذج التجريبية والنماذج الأولية الوظيفية في قطاع البحث والتطوير، وعدد قليل نسبيًا في الإنتاج والاستخدام.في المستقبل، ستظل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة السيارات مستخدمة على نطاق واسع في تصنيع النماذج الأولية.ومع التطوير المستمر لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، ستعمل شركات السيارات على تحسين إدراك الطباعة ثلاثية الأبعاد واحتياجات التطوير الخاصة بصناعة السيارات.سوف يتوسع تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة السيارات ليشمل إنتاج واستخدام الرابط بمساحة سوقية أكبر، وسيتحسن التطبيق تدريجيًا في إنتاج الأجزاء والمكونات النهائية، وصيانة السيارات، وتعديل السيارات، وما إلى ذلك.

4، الالكترونيات الاستهلاكية

وفقًا لبيانات Wohlers Associates، شكلت الحصة السوقية العالمية للطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية انخفاضًا طفيفًا من 15.4% إلى 11.8% في 2019-2021، وبلغت حصة سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية في قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية 1.80 مليار دولار في عام 2021. .

في الوقت الحاضر، يركز تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد في صناعة المستهلكين بشكل أساسي على تصميم المنتجات وتطويرها.تغطي صناعة المستهلكين نطاقًا واسعًا، بما في ذلك الهواتف المحمولة والمنتجات الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنزلية والأدوات ولعب الأطفال وغيرها من الصناعات.تتميز الصناعة الاستهلاكية بخصائص دورة حياة المنتج القصيرة والاستبدال السريع، الأمر الذي يتطلب التطوير والاستثمار المستمر.بفضل مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن تقصير دورة تطوير المنتج وخفض تكلفة التصميم بشكل كبير.يمكن لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد الحالية تحقيق نمذجة التصاميم المعقدة المختلفة، مما يمنح المصممين المزيد من الحرية ويحسن مستوى تصميم المنتج بشكل كبير.