طابعة ثلاثية الأبعاد تطبع المعادن

الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد هي آلات متخصصة تستخدم تقنيات مختلفة لبناء أجسام معدنية صلبة طبقة تلو الأخرى. على عكس طرق التصنيع الطرحية التقليدية التي تتضمن قطع وتشكيل المواد الخام، فإن الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد تضيف المواد بدقة حيثما تكون هناك حاجة إليها، مما يقلل من النفايات والمهل الزمنية. إحدى تقنيات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعًا هي تلبيد المعدن بالليزر المباشر (DMLS). في هذه العملية، يقوم ليزر عالي الطاقة بدمج جزيئات المسحوق المعدنية معًا بشكل انتقائي، مما يؤدي تدريجيًا إلى بناء الجسم المطلوب. يقوم الليزر بمسح طبقة المسحوق، ويذيب المسحوق بنمط دقيق يحدده النموذج ثلاثي الأبعاد. عند اكتمال كل طبقة، يتم خفض طبقة المسحوق، وتنتشر طبقة جديدة من المسحوق فوق الجزء العلوي، جاهزة للمرور التالي لليزر. تقنية أخرى شائعة للطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن هي ذوبان شعاع الإلكترون (EBM). بدلاً من استخدام الليزر، يستخدم EBM شعاعًا إلكترونيًا لإذابة المسحوق المعدني. يتم إنشاء شعاع الإلكترون بواسطة مدفع إلكتروني ويتم تسريعه نحو طبقة المسحوق، مما يؤدي إلى إذابته بطريقة مشابهة لـ DMLS. غالبًا ما يتم استخدام EBM لطباعة التيتانيوم والمعادن التفاعلية الأخرى. تتمتع الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد بالعديد من التطبيقات في مختلف الصناعات. وفي مجال الطيران، فإنها تمكن من إنتاج مكونات خفيفة الوزن لكنها قوية ذات هياكل داخلية معقدة. وهذا يقلل من الوزن الإجمالي للطائرة مع الحفاظ على السلامة الهيكلية. في صناعة السيارات، تُستخدم الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد لإنشاء نماذج أولية وأجزاء مخصصة لسيارات السباق والمركبات المتطورة. وفي المجال الطبي، يتم استخدامها لتصنيع الغرسات والأطراف الاصطناعية التي تم تصميمها خصيصًا لتلبية احتياجات المريض المحددة.