تصنيع الخيوط المنصهرة

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة
بروسا i3 ، طابعة بسيطة تعمل بتقنية الخيوط المنصهرة

تُعرف تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالخيوط المنصهرة ( FFF )، أو نمذجة الترسيب المنصهر (باستخدام الاختصار FDM كعلامة تجارية مسجلة )، أو الطباعة الحرة بالخيوط ، بأنها عملية طباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم خيطًا متصلًا من مادة لدن بالحرارة . [ 1 ] يُغذى الخيط من بكرة كبيرة عبر رأس طابعة متحرك ومُسخّن، ويُرسب على قطعة العمل المتنامية. يُتحكم في رأس الطباعة، المعروف أيضًا برأس الطباعة ذي الفوهة المُسخّنة، بواسطة حاسوب يُنفذ ملفات G-code التي يُنشئها برنامج تقطيع يُولّد حركات تُطابق ملفًا ثلاثي الأبعاد . في أحد التصاميم الشائعة، يتحرك رأس الطباعة في بُعدين لترسيب مستوى أفقي واحد، أو طبقة، في كل مرة؛ ثم تُحرّك قطعة العمل أو رأس الطباعة عموديًا بمقدار صغير لبدء طبقة جديدة. صاغ أعضاء مشروع RepRap مصطلح "الطباعة بالخيوط المنصهرة" (FFF) ليكون اختصارًا (FFF) غير مقيد قانونيًا بالاستخدام. [ 2 ]

كانت الطباعة بالخيوط المنصهرة خلال العقدين الثاني والثالث من القرن الحادي والعشرين العملية الأكثر شيوعًا (من حيث عدد الأجهزة) للطباعة ثلاثية الأبعاد للهواة نظرًا لتكلفتها المنخفضة نسبيًا وسهولة استخدامها. [ 3 ] قد تُقدم تقنيات أخرى، مثل البلمرة الضوئية وتلبيد المساحيق، نتائج أفضل، لكنها أكثر تكلفة بكثير.

رسم توضيحي لرأس الطباعة مع طرف ساخن ، وجهاز بثق ذي محرك مباشر وأجزائه.

رأس الطابعة ثلاثية الأبعاد أو وحدة بثقها جزءٌ أساسي في عملية التصنيع الإضافي بالبثق، وهو المسؤول عن صهر أو تليين المواد الخام وتشكيلها في صورة متصلة. يتم بثق مجموعة واسعة من مواد الخيوط ، بما في ذلك اللدائن الحرارية مثل أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، [ 4 ] وحمض البوليلاكتيك (PLA)، وبولي إيثيلين تيريفثالات جليكول (PETG)، وبولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، وبوليسترين عالي التأثير (HIPS)، وبولي يوريثان حراري (TPU)، وبولي أميدات أليفاتية (النايلون)، وأكريلونيتريل ستايرين أكريلات (ASA). [ 5 ]

التاريخ والانتشار

فيديو بتقنية التصوير الزمني لطابعة بامبو لاب P1S - وهي طابعة ثلاثية الأبعاد حديثة - وهي تطبع تنينًا.
طابعة سطح مكتبية بتقنية FFF من صنع شركة ستراتاسيس.

تم تطوير نمذجة الترسيب المنصهر بواسطة إس. سكوت كرامب ، المؤسس المشارك لشركة ستراتاسيس ، في عام 1988. [ 6 ] [ 7 ]

انتهت صلاحية براءة اختراع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية الترسيب المنصهر (FDM) في عام 2009، [ 8 ] مما أتاح للأفراد استخدام هذا النوع من الطباعة دون الحاجة إلى طلب إذن أو دفع أي رسوم لشركة ستراتاسيس. بعد ذلك بوقت قصير، ازدهرت صناعة واسعة النطاق للطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية القائمة على تقنية الترسيب المنصهر بالتدفق (FFF). إضافةً إلى ذلك، ظهرت العديد من تصاميم الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يمكن تصميمها يدويًا أو مفتوحة المصدر، والتي لاقت رواجًا بين الهواة والمؤسسات، بما في ذلك تصاميم شركة ريب راب . يُعزى انخفاض سعر هذه التقنية بمقدار مئتي ضعف إلى انتهاء صلاحية براءة الاختراع. [ 9 ]

كما هو الحال مع شركة شيفرون تيكرون ، لا تزال شركة ستراتاسيس تمتلك العلامة التجارية لمصطلح "FDM"، [ 10 ] [ 11 ] مما أدى إلى اعتماد الاسم البديل FFF من قبل شركة ريب راب وغيرها.

عملية

الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا بالتصنيع الإضافي ، تتضمن تصنيع قطعة ما عن طريق ترسيب المواد طبقة تلو الأخرى. [ 12 ] توجد مجموعة واسعة من تقنيات التصنيع الإضافي المختلفة التي تُتيح ذلك، بما في ذلك بثق المواد، ونفث المواد الرابطة، ونفث المواد، وترسيب الطاقة الموجهة. [ 13 ] تستخدم هذه العمليات أنواعًا مختلفة من أجهزة البثق، وتبثق موادًا متنوعة للحصول على المنتج النهائي.

بثق المواد

إنتاج الخيوط باستخدام جهاز البثق
رسم تخطيطي لطارد ذي محرك مباشر .

تعتمد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالخيوط المنصهرة على بثق المواد لطباعة المنتجات، حيث تُدفع مادة التغذية عبر جهاز البثق. في معظم آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تعمل بتقنية الخيوط المنصهرة، تأتي مادة التغذية على شكل خيط ملفوف على بكرة.

يُعدّ مُسيّل الطابعة ثلاثية الأبعاد المكوّن الأساسي في هذا النوع من الطباعة. تحتوي رؤوس الطباعة في هذه الطابعات على طرف بارد وطرف ساخن. يسحب الطرف البارد المادة من البكرة ، مستخدمًا عزم دوران يعتمد على التروس أو البكرات، ويتحكم في معدل التغذية بواسطة محرك خطوي . يدفع الطرف البارد المادة الخام إلى الطرف الساخن، الذي يتكون من حجرة تسخين وفوهة. تحتوي حجرة التسخين على المُسيّل، الذي يُذيب المادة الخام ويحولها إلى سائل. يسمح هذا المُسيّل للمادة المنصهرة بالخروج من الفوهة الصغيرة لتشكيل طبقة رقيقة لزجة من البلاستيك تلتصق بالمادة التي توضع عليها. يتراوح قطر الفوهة عادةً بين 0.3  مم و1.0  مم.

تُستخدم أنواع مختلفة من الفوهات وطرق التسخين تبعًا للمادة المراد طباعتها. [ 14 ] تكفي الفوهات النحاسية للبلاستيك اللين مثل PLA، بينما تُستخدم الفوهات الفولاذية المقواة للمواد الأكثر صلابة أو البلاستيك المُضاف إليه مواد أخرى (مثل PLA مع إضافة الخشب أو ألياف الكربون). تختلف طرق استبدال الفوهات باختلاف أنواعها. من أكثر الفوهات شيوعًا فوهات V6 التي اشتهرت بها شركة E3D، وفوهات MK8، وكلاهما مزود بخيوط M6×1 مترية قياسية. [ 15 ] يجب تغيير الفوهة وهي ساخنة لتجنب تسرب البلاستيك.

أنواع مختلفة من العملية

  • البثق الساخن للقضبان - في هذا النوع من آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد، تكون المادة الخام على شكل قضيب بدلاً من خيط. ولأن القضيب أكثر سمكًا من الخيط، يمكن دفعه نحو الطرف الساخن بواسطة مكبس أو بكرات، مما يُطبّق قوة و/أو سرعة أكبر مقارنةً بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية. [ 16 ]
  • البثق البارد للمواد المعلقة - في هذا النوع من آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد، تأتي المادة الخام على شكل معلق أو معجون أو طين ، وكلها عبارة عن معلق لزج من جزيئات مسحوق صلبة في وسط سائل، يتم تجفيفه بعد الترسيب. في هذه الحالة، تُدفع المادة عادةً نحو الفوهة بفعل مكبس، ولا يتم تسخين الفوهة. يمكن بثق المواد الشبيهة بالمعجون، مثل السيراميك والشوكولاتة، باستخدام عملية الخيوط المنصهرة وجهاز بثق معجون متخصص. [ 17 ] [ 18 ]
  • البثق الساخن للكريات - في هذا النوع من آلات الطباعة ثلاثية الأبعاد، تأتي المادة الخام على شكل كريات ، أي حبيبات صغيرة من مادة لدائن حرارية [ 19 ] أو مخاليط من مادة رابطة لدائن حرارية مع حشوات مسحوقية. [ 20 ] تُدفع المادة نحو الفوهة بفعل مكبس أو لولب دوار، داخل أسطوانة البثق. في هذه الحالة، تُسخّن أسطوانة البثق بأكملها، بما في ذلك الفوهة. تعتمد قوة تماسك طبقات الأجزاء على درجة حرارة الطباعة ومعايير الطباعة الأخرى. [ 21 ]

يمكن تحريك الفوهة في الاتجاهين الأفقي والرأسي، وهي مثبتة على منصة ميكانيكية يمكن تحريكها في المستوى xy .

العملية: 1- طابعة ثلاثية الأبعاد، 2- المادة المُرَسَّبة (الجزء المُنمذج)، 3- طاولة متحركة يتم التحكم بها

عند تحريك الفوهة فوق الطاولة وفق هندسة محددة، فإنها تُرسّب طبقة رقيقة من البلاستيك المبثوق، تُسمى " المسار" ، والتي تتصلب بسرعة عند ملامستها للركيزة و/أو المسارات المُرسّبة سابقًا. [ 22 ] تُولّد الطبقات الصلبة باتباع حركة تنقيطية حيث تُرسّب المسارات جنبًا إلى جنب داخل حدود نطاق مُحيط.

تُستخدم عادةً محركات الخطوة أو محركات المؤازرة لتحريك رأس البثق. وتكون الآلية المستخدمة في الغالب بتصميم خطي ثلاثي المحاور (XYZ)، على الرغم من استخدام تصميمات ميكانيكية أخرى مثل دلتابوت .

بمجرد اكتمال طبقة، يتم إنزال المنصة (أو رفع جهاز البثق) في اتجاه المحور z لبدء الطبقة التالية. وتستمر هذه العملية حتى اكتمال تصنيع الجسم.

لضمان نجاح عملية ربط الطرق، من الضروري التحكم بدرجة حرارة المادة المترسبة. يمكن وضع النظام داخل حجرة، مع الحفاظ على درجة حرارة أقل من درجة انصهار المادة المترسبة.

على الرغم من أن تقنية الطباعة FFF مرنة للغاية، وقادرة على التعامل مع النتوءات الصغيرة من خلال الدعم من الطبقات السفلية، إلا أن تقنية FFF بشكل عام لها بعض القيود على ميل النتوء، ولا يمكنها إنتاج الصواعد غير المدعومة .

تتوفر مواد عديدة، مثل أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، وحمض البوليلاكتيك (PLA)، والبولي كربونات (PC)، والبولي أميد (PA)، والبوليسترين (PS)، واللجنين ، والمطاط ، وغيرها الكثير، ولكل منها خصائصها المختلفة من حيث التوازن بين المتانة ودرجة الحرارة. إضافةً إلى ذلك، قد يؤثر لون المادة البلاستيكية الحرارية على متانة الجسم المطبوع. [ 23 ]

أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية الترسيب المنصهر (FFF)، يتعرض البوليمر المنصهر الساخن للهواء. ويمكن أن يؤدي تشغيل هذه العملية في جو من الغاز الخامل ، مثل النيتروجين أو الأرجون، إلى زيادة تماسك الطبقات بشكل ملحوظ، مما يُحسّن الخواص الميكانيكية للأجسام المطبوعة ثلاثية الأبعاد. [ 24 ] ويُستخدم الغاز الخامل بشكل روتيني لمنع الأكسدة أثناء عملية التلبيد الانتقائي بالليزر .

فيزياء العملية

قوة دفع طارد الطابعة ثلاثية الأبعاد، حيث D f هو قطر الخيط و L f هو طول الخيط.

أثناء عملية البثق، يُدفع خيط اللدائن الحرارية، بفعل الضغط الميكانيكي من البكرات، إلى وحدة التسييل (أو رأس التسخين )، حيث ينصهر ثم يُبثق. وتُعدّ هندسة تدفق الباثق، وطريقة التسخين، وسلوك تدفق المصهور لسائل غير نيوتوني من الاعتبارات الرئيسية في تصنيع القطعة. تُشكّل البكرات آلية الدفع الوحيدة في نظام توصيل المواد، ولذلك يتعرض الخيط لإجهاد شد قبل البكرة، وإجهاد ضغط بعدها، حيث تعمل البكرة ككباس. وبالتالي، يُعدّ إجهاد الضغط القوة الدافعة وراء عملية البثق.

يجب أن تكون القوة اللازمة لدفع المادة المنصهرة كافية للتغلب على انخفاض الضغط عبر النظام، والذي يعتمد بشكل كبير على خصائص لزوجة المادة المنصهرة وهندسة تدفق المُسيِّل والفوهة. تتعرض المادة المنصهرة لتشوه القص أثناء التدفق. ويُلاحظ سلوك ترقق القص في معظم المواد المستخدمة في هذا النوع من الطباعة ثلاثية الأبعاد. ويتم نمذجة ذلك باستخدام قانون القوة للسوائل النيوتونية المعممة.

يتم تنظيم درجة الحرارة بواسطة الحرارة المُدخلة من سخانات الملفات الكهربائية. يقوم النظام بتعديل الطاقة المُزوَّدة للملفات باستمرار وفقًا لفرق درجة الحرارة بين القيمة المطلوبة والقيمة التي يقيسها المزدوج الحراري، مما يُشكِّل حلقة تغذية راجعة سلبية . وهذا يُشبه تدفئة الغرفة.

التطبيقات

التطبيقات التجارية

تُستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالترسيب المنصهر ( FFF) وغيرها من تقنيات التصنيع الإضافي بالبثق (EAM) على نطاق واسع في صناعة النماذج الأولية والتصنيع السريع. تُسهّل النماذج الأولية السريعة الاختبارات المتكررة، وفي الإنتاج بكميات صغيرة جدًا، يُمكن أن يكون التصنيع السريع بديلاً غير مكلف نسبيًا. [ 25 ] كما تُستخدم تقنية البثق (EAM) في صناعة نماذج أولية للهياكل الداعمة لتطبيقات هندسة الأنسجة الطبية. [ 26 ] علاوة على ذلك، أصبحت تقنية البثق المتعدد (EAM) شائعة جدًا في تصنيع المركبات الحيوية المحاكية. [ 27 ] وتُستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالترسيب المنصهر (FFF) أيضًا في التصنيع ضمن قطاعات أخرى، بما في ذلك الطيران والفضاء، والسيارات، والبناء، والإلكترونيات، والطاقة، والأدوية، والرياضة، والمنسوجات، والألعاب. [ 28 ]

تطبيقات مجانية

RepRap الإصدار 2.0 (Mendel)
فاب@هوم موديل 2 (2009)
عملية طباعة جارية في طابعة ثلاثية الأبعاد من نوع Ultimaker خلال فعالية Mozilla Maker في بنغالور
Airwolf 3D AW3D v.4 (Prusa)

توجد مشاريع متعددة في مجتمع المصادر المفتوحة تهدف إلى معالجة النفايات البلاستيكية بعد الاستهلاك وتحويلها إلى خيوط. وتتضمن هذه المشاريع استخدام آلات لتقطيع المواد البلاستيكية وبثقها إلى خيوط، مثل آلات إعادة التدوير الآلية .

تبذل العديد من المشاريع والشركات جهودًا لتطوير طابعات ثلاثية الأبعاد بأسعار معقولة للاستخدام المنزلي. وقد انصبّ جزء كبير من هذا العمل على مجتمعات هواة التقنية والمتحمسين لها ، بالإضافة إلى ارتباطات أخرى بالمجتمعات الأكاديمية ومجتمعات المبرمجين . [ 29 ]

يُعدّ مشروع RepRap من أقدم المشاريع في فئة الطابعات المكتبية. ويهدف إلى إنتاج طابعة ثلاثية الأبعاد مجانية ومفتوحة المصدر (FOSH)، تُنشر مواصفاتها الكاملة بموجب رخصة جنو العمومية العامة ، وهي قادرة على استنساخ نفسها بطباعة العديد من أجزائها (البلاستيكية) لإنشاء المزيد من الطابعات. [ 2 ] [ 30 ] وقد أثبتت طابعات RepRap قدرتها على طباعة لوحات الدوائر الإلكترونية [ 31 ] والأجزاء المعدنية. [ 32 ] [ 33 ] أما مشروع Fab@Home فهو مشروع آخر مفتوح المصدر للطابعات ثلاثية الأبعاد التي يمكن تجميعها يدويًا .

بسبب أهداف مشروع RepRap المفتوحة المصدر ، استلهمت العديد من المشاريع ذات الصلة تصميمه، مما أدى إلى إنشاء منظومة متكاملة من طابعات ثلاثية الأبعاد مشتقة أو مرتبطة به، ومعظمها تصاميم مفتوحة المصدر. يُسهّل توفر هذه التصاميم ابتكار أنواع مختلفة من الطابعات ثلاثية الأبعاد. مع ذلك، تتفاوت جودة وتعقيد تصاميم الطابعات، وكذلك جودة المجموعات أو المنتجات النهائية، بشكل كبير من مشروع لآخر. يكتسب هذا التطور السريع للطابعات ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر اهتمامًا متزايدًا في مجالات عديدة، إذ يُتيح تخصيصًا فائقًا واستخدام تصاميم متاحة للعموم لتصنيع تقنيات مناسبة مفتوحة المصدر . كما تُسهم هذه التقنية في دعم مبادرات التنمية المستدامة، نظرًا لسهولة تصنيع التقنيات بتكلفة اقتصادية من موارد متاحة للمجتمعات المحلية. [ 34 ]

تطوير

أدى تخصيص المنتجات وفقًا لاحتياجات العملاء، فضلًا عن الطلب المتزايد على توفير الوقت والتكاليف، إلى زيادة الاهتمام بمرونة عمليات التصنيع. وقد أسفر ذلك عن تحسينات في تقنيات النماذج الأولية السريعة. [ 22 ] يشهد تطوير أجهزة البثق تطورًا سريعًا بفضل انتشار طابعات ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر، والتي حفزتها منتجات مثل RepRap. وتُعدّ شركتا E3D وBondTech من أبرز الشركات المصنعة لأجهزة البثق المتوفرة حاليًا في السوق. وتتجلى التحسينات المستمرة في زيادة درجة حرارة تسخين المُسيّلات، وتحسين دقة وتحكم الطباعة، ودعم مجموعة واسعة من المواد. وإلى جانب تحسين الأجهزة، فقد شهدت القدرة على معايرة جهاز البثق [ 35 ] وفقًا لإعدادات الأجهزة تطورًا ملحوظًا.

تكلفة الطابعة ثلاثية الأبعاد

انخفضت تكلفة طابعات ثلاثية الأبعاد بشكل كبير منذ عام 2010 تقريبًا، حيث أصبحت الأجهزة التي كانت تُباع سابقًا بسعر 20,000 دولار أمريكي تُباع الآن بأقل من 1,000 دولار أمريكي . [ 36 ] على سبيل المثال، اعتبارًا من عام 2017، تبيع العديد من الشركات والأفراد قطعًا لبناء تصاميم RepRap المختلفة ، بأسعار تبدأ من حوالي 99 جنيهًا إسترلينيًا / 100 دولار أمريكي . [ 37 ]

طوّر مشروع Fab@Home مفتوح المصدر [ 38 ] طابعات للاستخدام العام مع أي شيء يمكن بثقه عبر فوهة، من الشوكولاتة إلى مواد السيليكون المانعة للتسرب والمواد الكيميائية المتفاعلة. وتتوفر الطابعات المصممة وفقًا لتصاميم المشروع لدى الموردين في مجموعات أو بشكل مُجمّع مسبقًا منذ عام 2012 بأسعار تقارب 2000 دولار أمريكي .

تُعدّ طابعات LulzBot ثلاثية الأبعاد ، المصنّعة من قِبل شركة Aleph Objects، مثالًا آخر على تطبيق تقنية الترسيب المنصهر مفتوحة المصدر. يستوحي طراز TAZ، وهو الطراز الرائد في سلسلة LulzBot، تصميمه من طرازي RepRap Mendel90 و Prusa i3 . وتُعتبر طابعة LulzBot ثلاثية الأبعاد حاليًا الطابعة الوحيدة في السوق الحاصلة على شهادة "يحترم حريتك" من مؤسسة البرمجيات الحرة . [ 39 ]

اعتبارًا من سبتمبر 2018، أصبحت طابعات RepRap متوفرة بسهولة في شكل مجموعات عبر متاجر التجزئة الإلكترونية. تأتي هذه المجموعات كاملة بجميع الأجزاء اللازمة لصنع طابعة عاملة، وغالبًا ما تتضمن ملفات إلكترونية للطباعة التجريبية بالإضافة إلى كمية صغيرة من خيوط PLA.

تُعدّ خيوط الطباعة المستخدمة في طابعات FFF أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بنظيراتها المصنوعة بتقنية SLA. فإذا استخدمنا برنامج 3DBenchy كمعيار للمقارنة بين التقنيتين، فإن تكلفة طباعة نموذج مماثل باستخدام طابعة FFF تبلغ حوالي 0.20 دولار أمريكي، بينما تبلغ تكلفة طباعة النموذج نفسه باستخدام الراتنج حوالي 1.00 دولار أمريكي. [ 40 ]

مواد

يُعدّ البلاستيك المادة الأكثر شيوعًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنية الترسيب المنصهر (FFF) وغيرها من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد بمساعدة المصفوفة الكهربائية (EAM). ويمكن استخدام بوليمرات متنوعة [ 41]، منها أكريلونيتريل بوتادين ستايرين ( ABS)، والبولي كربونات ( PC) ، وحمض البولي لاكتيك (PLA)، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، ومزيج PC/ABS، والبولي إيثيلين تيريفثالات (PETG)، والبولي فينيل سلفون (PPSU)، والبوليسترين عالي التأثير (HIPS). وعمومًا، يكون البوليمر على شكل خيوط مصنوعة من راتنجات خام. إضافةً إلى ذلك، تُستخدم البوليمرات الفلورية، مثل أنابيب PTFE ، في هذه العملية نظرًا لقدرة هذه المادة على تحمّل درجات الحرارة العالية، وهي ميزة مفيدة للغاية في نقل الخيوط.

تتيح العديد من المتغيرات المختلفة لتقنية التصنيع الإضافي القائمة على البثق (EAM) التعامل مع أنواع إضافية كثيرة من المواد، ملخصة في الجدول أدناه. يمكن بثق وطباعة عدة فئات من المواد ثلاثية الأبعاد.

  • البوليمرات الحرارية البلاستيكية، وهي التطبيق الأكثر شيوعًا لتقنية FFF؛
  • مواد مركبة ذات مصفوفة بوليمرية وألياف صلبة قصيرة أو طويلة؛
  • الملاط والطين الخزفي، والتي غالباً ما تستخدم مع تقنية الصب الآلي ؛
  • مخاليط خضراء من مساحيق السيراميك أو المعادن والمواد الرابطة البوليمرية، تستخدم في التصنيع الإضافي للمعادن والسيراميك ؛
  • معاجين الطعام؛
  • معاجين بيولوجية، تستخدم في الطباعة الحيوية.
المواد التي يمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنيات التصنيع الإضافي عن طريق بثق المواد (EAM )
فئة الموادأمثلةمتطلبات ما بعد المعالجةالتطبيقات النموذجية
البوليمرات الحراريةPLA ، PETG ، ABS ، ASA ، HDPE ، PPSF، PC ، Ultem 9085، PEEK ، البلاستيك المعاد تدويره [ 42 ]إزالة الدعممواد متعددة الأغراض. تتميز هذه المواد بخصائص فيزيائية متنوعة، مثل مقاومة الحرارة، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية، ومتطلبات التخزين، وسهولة الطباعة، والتكلفة، والتحمل الكيميائي. وهي متوفرة في تركيبات متنوعة لتخصيصها بدقة لتناسب التطبيقات المحددة (مثل مزيج مواد مقاومة للتفريغ الكهروستاتيكي ، أو إضافة مثبطات اللهب).
مركبات المصفوفة البوليمريةGFRP ، CFRP [ 43 ]إزالة الدعامات، المعالجةالتطبيقات الهيكلية
ملاط السيراميك والطينالألومينا ، الزركونيا ، الكاولين [ 44 ]إزالة الدعامات، والتجفيف في الفرن، والتلبيدالعزل، الأجهزة الاستهلاكية، التطبيقات السنية
خليط السيراميك الأخضر/المادة الرابطةالزركونيا، فوسفات الكالسيوم [ 45 ]إزالة الدعامات، وإزالة المادة الرابطة، والتلبيدالسيراميك الهيكلي، والمكونات الكهروإجهادية
خليط المعدن الأخضر/المادة الرابطةالفولاذ المقاوم للصدأ ، والتيتانيوم ، والإنكونيل [ 20 ]إزالة الدعامات، وإزالة المادة الرابطة، والتلبيدالأدوات، والتجهيزات، والأجزاء الميكانيكية
خليط المعدن الأخضر/السيراميك/المادة الرابطةالفولاذ المقاوم للصدأ ، الحديد ، فوسفات ثلاثي الكالسيوم، الزركونيا المثبتة بالإيتريا [ 46 ]إزالة الدعامات، وإزالة المادة الرابطة، والتلبيدالأجزاء الميكانيكية، والغرسات
معاجين الطعامالشوكولاتة، السكر [ 47 ]إزالة الدعم
المواد البيولوجيةالحبر الحيوي [ 48 ]الأعضاء والهياكل المطبوعة بيولوجيًا
مركبات البوليمر الموصلةالمواد المركبة مع الكربون الأسود، أو الجرافين، أو أنابيب الكربون النانوية، أو جزيئات النحاس النانوية [ 49 ]التلدين لتقليل الموصليةأجهزة الاستشعار
السيراميك المشتق من البوليمر (PDCs)حمض البوليلاكتيك (PLA)، والبولي كربونات (PC)، وسبائك النايلون، والبولي بروبيلين (PP)، وبولي إيثيلين تيريفثالات جليكول (PETG)، وبولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، والبوليسترات المشتركة؛ والمواد المرنة بما في ذلك: خيوط PLA المرنة، والمطاط اللدائني الحراري، وخيوط البولي يوريثان اللدائني الحراري.لصنع SiOC(N) أولاً يتم غمس البوليمر المطبوع في PDC، ثم امتصاصه ثم تلبيده [ 50 ]مبادلات حرارية، ومشتتات حرارية، وهياكل داعمة لنمو أنسجة العظام، وفلاتر كيميائية/غازية، وأجهزة علمية مصممة خصيصًا.
مكونات مطبوعة بتقنية FFF وملبدة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (316L)
مقطع معدني لطبقة الخيوط المطبوعة والمتلبدة (مركب الحديد-فوسفات ثلاثي الكالسيوم)
طابعة من نوع ريب راب

تتبع معظم طابعات الخيوط المنصهرة نفس التصميم الأساسي. تُستخدم قاعدة مسطحة كنقطة بداية لقطعة الطباعة. يحمل هيكلٌ علوي رأس الطباعة المتحرك. صُمم الهيكل العلوي لحركة رأس الطباعة بشكل أساسي في الاتجاهين الأفقيين X وY، مع صعود بطيء في الاتجاه Z أثناء الطباعة. تُحرك محركات الخطوة هذه الحركة إما عبر براغي لولبية أو أحزمة مسننة . ونظرًا لاختلاف سرعات الحركة، من الشائع استخدام أحزمة مسننة لمحركات X وY وبرغي لولبي لمحور Z. تحتوي بعض الطابعات أيضًا على حركة محور X على الهيكل العلوي، ولكنها تُحرك القاعدة (ومهمة الطباعة) لمحور Y. ولأن سرعات حركة رأس الطباعة منخفضة، على عكس قواطع الليزر ، تُستخدم محركات الخطوة بشكل شائع، ولا حاجة لاستخدام محركات مؤازرة بدلاً منها.

تعتمد العديد من الطابعات، وخاصةً تلك المتأثرة بمشروع RepRap ، بشكل كبير على مكونات الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميمها. تتكون هذه المكونات عادةً من كتل توصيل مطبوعة ذات ثقوب بزوايا مختلفة، موصولة بقضبان فولاذية ملولبة رخيصة الثمن . يوفر هذا التصميم هيكلاً رخيصاً وسهل التجميع، ويتيح بسهولة إنشاء وصلات إطارية غير متعامدة، ولكنه يتطلب استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. وقد شكّل مفهوم " التشغيل الذاتي " للطابعات ثلاثية الأبعاد، على هذا النحو، مبدأً أساسياً في تصاميم RepRap. كما أن عدم صلابة القضيب يستلزم إما استخدام تقنية التثليث ، أو يُعرّض الهيكل للانحناء والاهتزاز أثناء التشغيل، مما يُقلل من جودة الطباعة.

تستخدم العديد من الطابعات، وخاصة الطابعات التجارية مثل Bambu X1 وUltimaker S Series وCreality K2، إطارات شبه مغلقة تشبه الصناديق مصنوعة إما من الخشب الرقائقي المقطوع بالليزر، أو البلاستيك، أو صفائح الفولاذ المضغوطة، أو مؤخرًا من مقاطع الألمنيوم. تتميز هذه الإطارات برخص ثمنها وصلابتها، ويمكن استخدامها أيضًا كأساس لحيز طباعة مغلق، مما يسمح بالتحكم في درجة الحرارة داخله للتحكم في تشوه الطباعة.

تستخدم بعض الآلات الإحداثيات القطبية بدلاً من ذلك، وهي عادةً آلات مُحسَّنة لطباعة الأجسام ذات التناظر الدائري. تتميز هذه الآلات بحركة جسرية شعاعية وقاعدة دوارة. على الرغم من وجود بعض المزايا الميكانيكية المحتملة لهذا التصميم لطباعة الأسطوانات المجوفة، إلا أن اختلاف هندستها وما ينتج عنه من نهج غير شائع في تخطيط الطباعة لا يزال يحول دون انتشارها على نطاق واسع حتى الآن. مع أن تحويل تخطيط حركة الروبوت من الإحداثيات الديكارتية إلى القطبية مهمة سهلة، إلا أن الاستفادة من هذا التصميم تتطلب أيضًا أن تكون خوارزميات تقطيع الطباعة على دراية بالتناظر الدوراني منذ البداية.

تثبيت وحدة البثق ببقية الجهاز

تطورت طرق تركيب رؤوس الطباعة على باقي أجزاء الطابعة بمرور الوقت لتصبح معايير تركيب غير رسمية. تسمح هذه المعايير باختبار تصميمات رؤوس الطباعة الجديدة على هياكل الطابعات الموجودة، كما تسمح بتصميمات هياكل الطابعات الجديدة باستخدام رؤوس الطباعة الموجودة. تشمل هذه المعايير غير الرسمية ما يلي: [ 14 ]

طابعات دلتا الروبوتية

الطباعة بواسطة طابعة روبوت دلتا كبيرة

يُعتمد نهج مختلف في طابعات أنماط "روستوك" أو "كوسيل"، التي تعتمد على آلية روبوت دلتا . [ 51 ] [ 52 ] تتميز هذه الطابعات بحجم طباعة مفتوح كبير، مع روبوت دلتا ثلاثي الأذرع مثبت في الأعلى. يُعرف هذا التصميم بانخفاض قصوره الذاتي وقدرته على الحركة السريعة على مساحة كبيرة. مع ذلك، يُعدّ تحقيق الاستقرار ومنع الاهتزاز عند تحريك رأس طباعة ثقيل على أطراف أذرع رفيعة تحديًا تقنيًا. وقد حظي هذا التصميم بتفضيل واسع كوسيلة للحصول على حجم طباعة كبير دون الحاجة إلى هيكل جسري كبير وثقيل.

مع تحرك رأس الطباعة، تتغير المسافة بين خيط الطباعة وملف التخزين والرأس أيضًا؛ ويمثل التوتر المتولد على الخيط تحديًا تقنيًا آخر يجب التغلب عليه لتجنب التأثير على جودة الطباعة.

درجة الحرارة المحيطة

تم تصميم معظم الطابعات لتعمل على النحو الأمثل في درجة حرارة الغرفة (حوالي 18-25 درجة مئوية) ويفضل أن تكون الرطوبة منخفضة قدر الإمكان، ومن المهم أثناء الطباعة أن تظل درجة الحرارة والرطوبة مستقرة وأن يتم تجنب التيارات الهوائية لمنع البلاستيك من التشوه.

تتطلب بعض أنواع البلاستيك حجرة تسخين. على سبيل المثال، يجب طباعة مادة PLA في درجة حرارة الغرفة (18-25 درجة مئوية)، بينما يجب أن تكون درجة حرارة حجرة طباعة مادة ABS ثابتة عند حوالي 60-70 درجة مئوية. [ 53 ] إذا كان سيتم وضع الطابعة في حجرة، فمن المهم أن تكون مصممة خصيصًا لهذا الاستخدام، كأن تحتوي على إلكترونيات مزودة بنظام تبريد فعال، وذلك للحد من خطر نشوب حريق.

صحة

قد تُسبب طابعات الخيوط آثارًا سلبية على الصحة والسلامة بسبب الغبار والانبعاثات الضارة، إلا أن الأبحاث المنشورة في هذا الشأن قليلة. [ 54 ] [ 55 ] وقد شاع استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد في الشركات [ 56 ] والمؤسسات التعليمية [ 56 ] والمكتبات. قد يكون الأطفال أكثر عرضةً للضرر، ولكن معظم الأبحاث أُجريت على البالغين. [ 54 ] يُوصى بأن تُراعي المدارس ومساحات الابتكار التهوية ، وقياسات جودة الهواء ، والضوابط الهندسية للحد من التعرض الداخلي.

المركبات العضوية المتطايرة والجسيمات

تُعدّ طابعات الخيوط مصدرًا رئيسيًا للمركبات العضوية المتطايرة (VOCs، وهي مواد تذوب بسهولة في الهواء) والجسيمات الدقيقة (PM، وهي جسيمات تبقى عالقة في الهواء لفترة طويلة). [ 57 ] [ 58 ] تُصدر طابعات ثلاثية الأبعاد جسيمات متناهية الصغر (يتراوح حجمها بين 1 و100 نانومتر )، وقد أظهرت الأبحاث أن هذه الجسيمات صغيرة بما يكفي لتستقر عميقًا في الجهاز التنفسي ويصعب على الجسم التخلص منها. [ 54 ]

قامت إحدى الدراسات بقياس أكثر من 400 نوع مختلف من المركبات العضوية المتطايرة، وكان العديد منها مهيجًا ، ومحسسًا [ 55 ] (الخطوة الأولى في رد الفعل التحسسي )، ومسببًا للربو [ 55 ] (يسبب الإصابة بالربو)، ومصدرًا للروائح [55]، ومسرطنًا [ 55 ] ( يعزز نمو السرطان ) ، وسامة للنمو [ 55 ] (تضر بالنمو)، وسامة للتكاثر [ 55 ] (تعطل التكاثر)، والتي يمكن أن تسبب الالتهابات ، وأمراض الجهاز التنفسي ، والتسمم العصبي ، والسرطان . [ 55 ]

تتضمن بعض المركبات العضوية المتطايرة المحددة التي تم قياسها من الطباعة ثلاثية الأبعاد: اللاكتيد ، [ 55 ] والستايرين ، [ 55 ] والإيثيل بنزين ، [ 55 ] والفورمالديهايد ، [ 55 ] والأسيتالديهايد ، [ 55 ] والنونانال ، [ 55 ] والتتراهيدروفوران ، [ 55 ] والسيكلوهكسانون ، [ 55 ] والبيوتانون ، [ 55 ] والكروتونالديهايد ، [ 55 ] وحمض الأكريليك ، [ 55 ] وهيدروكسي إيثيل أكريلات، [ 55 ] وميثيل ميثاكريلات . [ 55 ]

التدابير الوقائية

ينبغي أن يكون مكان الطباعة جيد التهوية، وهو ما قد يكون صعباً لأن جودة الطباعة تعتمد غالباً على ثبات درجة حرارة الغرفة وتقليل التيارات الهوائية. يمكن قياس جودة الهواء باستخدام جهاز قياس جودة الهواء الذي يكشف عن المركبات العضوية المتطايرة والجسيمات العالقة. لا يُنصح بوضع الطابعات في غرف النوم أو غرف المعيشة، بل في أماكن أخرى لا يقضي فيها الناس وقتاً طويلاً، مثل المرآب المُدفأ أو القبو أو العلية. كما يجب الحد من كمية الغبار في بيئة الطباعة، [ 59 ] على سبيل المثال عن طريق التنظيف بالمكنسة الكهربائية بشكل متكرر.

يضع بعض الأشخاص الطابعة في خزانة مزودة بمروحة شفط تمر عبر مرشح HEPA أو الكربون النشط ، [ 59 ] لكن هذه المرشحات لا تزيل جميع الجسيمات والغازات المنبعثة. وقد يكون تصريف الهواء إلى الخارج مفيدًا.

قد يؤدي انخفاض درجة الحرارة في رأس الطباعة إلى تقليل الانبعاثات، [ 59 ] ولكنه قد يؤدي أيضًا إلى انخفاض جودة الطباعة. يمكن اختيار مواد أقل ضررًا، على سبيل المثال، يُعرف حمض البولي لاكتيك (PLA) بأنه أكثر أمانًا من مادة ABS [ 59 ] (مع أنه لا يزال يُصدر مواد ضارة).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ حمزة، هيرول هشام؛ سيفول، عارفين شفيعي؛ آية، عبد الله؛ باتيل، بهافيك أنيل (2018). "مواد موصلة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية: مراجعة موجزة" . اتصالات الكيمياء الكهربائية . 96 : 27-371 . Bibcode : 2018EleCo..96...27H . doi : 10.1016/j.elecom.2018.09.006 . S2CID 105586826 . 
  2. 1 2 جونز، ر.؛ هاوف، ب.؛ سيلز، إ.؛ إيرفاني، ب.؛ أوليفر، ف.؛ بالمر، س.؛ بوير، أ. (2011). "ريب راب - النموذج الأولي السريع المتكرر" . روبوتيكا . 29 (1): 177-191 . doi : 10.1017/S026357471000069X .
  3. ↑ "قائمة شاملة لجميع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد" . MANUFACTUR3D . 2018-11-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-11-06 .
  4. ↑ بن حمزة، هيرول هشام؛ كيتش، أوليفر؛ كوفيل، ديريك؛ باتيل، بهافيك أنيل (2018). "تأثير اتجاه الطباعة على السلوك الكهروكيميائي لأقطاب أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)/أسود الكربون المطبوعة ثلاثية الأبعاد" . التقارير العلمية . 8 (1): 9135. Bibcode : 2018NatSR...8.9135B . doi : 10.1038/ s41598-018-27188-5 . PMC 6002470. PMID 29904165 .  
  5. ↑ "التصنيف: اللدائن الحرارية" . ويكي ريب راب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2014 .
  6. ↑ "نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)" . rpworld.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2017 .
  7. ↑ تشوا، تشي كاي؛ ليونغ، كاه فاي؛ ليم، تشو سينغ (2003). النماذج الأولية السريعة: المبادئ والتطبيقات . سنغافورة: وورلد ساينتيفيك. ص 124. ISBN  978-981-238-117-0.
  8. ↑ "رقم براءة الاختراع: US005121329" . مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة .
  9. ↑ راندل، جاي (2014). ثورة قيد التكوين . ساوث ملبورن، فيكتوريا: دار أفيرم للنشر. رقم ISBN 978-1-922213-30-3.
  10. ↑ ستراتاسيس. "المعلومات القانونية لستراتاسيس" . stratasys.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2016 .
  11. ↑ مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة. "استرجاع وثيقة حالة العلامة التجارية (TSDR): رقم التسجيل 4325106" . uspto.gov . تاريخ الاسترجاع: 20 أغسطس 2017 .
  12. ↑ جيبسون، آي؛ روزن، دي دبليو؛ ستوكر، بي (2010). تقنيات التصنيع الإضافي: من النماذج الأولية السريعة إلى التصنيع الرقمي المباشر . بوسطن، ماساتشوستس: سبرينغر. ISBN 978-1-4419-1119-3.
  13. ↑ كونر، بريت ب.؛ مانوغاران، غوها ب.؛ مارتوف، آشلي ن.؛ رودومسكي، لورين م.؛ رودومسكي، كايتلين م.؛ جوردان، داكيشا س.؛ ليمبيروس، جيمس و. (2014). "فهم الطباعة ثلاثية الأبعاد: إنشاء خريطة لمنتجات وخدمات التصنيع الإضافي". التصنيع الإضافي . 1-4 : 64-76 . Bibcode : 2014AddM....1...64C . doi : 10.1016/j.addma.2014.08.005 .
  14. 1 2 "طابعات FDM" . ويكي RepRap . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2014 .
  15. ↑ سيبريان (4 مايو 2020). "كيفية تغيير فوهة طابعة ثلاثية الأبعاد؟" . الطباعة ثلاثية الأبعاد للمبتدئين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2020 .
  16. ↑ بوز، أنيميش؛ شو، كريستوفر أ.؛ توبيا، جاي س.؛ تونجر، نيهان؛ ميكولوفيتش، نيكولاس م.؛ بريستون، آرون؛ بارباتي، ألكسندر س.؛ كيرنان، برايان؛ جيبسون، مايكل أ. (2018-06-01). "التصنيع التقليدي والإضافي لبديل جديد لسبائك التنجستن الثقيلة". المجلة الدولية للمعادن الحرارية والمواد الصلبة . 73 : 22-28 . doi : 10.1016/j.ijrmhm.2018.01.019 . ISSN 0263-4368 . S2CID 139180552 .  
  17. ↑ "جهاز بثق معجون عالمي - طباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك والطعام والشوكولاتة الحقيقية" . Richrap.blogspot.com . 2012-04-06 . تم الاطلاع عليه في 2 نوفمبر 2014 .
  18. ↑ وانغ، جيون؛ شو، ليون ل.؛ كاميرون، توماس ب. (2006). "التصنيع الحرّ للترميمات السنية الدائمة باستخدام تقنية البثق الدقيق للملاط". مجلة الجمعية الأمريكية للخزف . 89 (1): 346-349 . doi : 10.1111/j.1551-2916.2005.00672.x . ISSN 1551-2916 . 
  19. ↑ فولباتو، ن.؛ كريتشيك، د.؛ فوجياتو، ج. أ.؛ غوميز دا سيلفا كروز، س. م. (2015-12-01). "تحليل تجريبي لنظام بثق للتصنيع الإضافي باستخدام حبيبات البوليمر". المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة . 81 (9): 1519-1531 . doi : 10.1007/s00170-015-7300-2 . ISSN 1433-3015 . S2CID 110866375 .  
  20. 1 2 راني، كيدارناث؛ دي لاندرو، لوكا؛ سترانو، ماتيو (2019-01-06). "قابلية معالجة مخاليط مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ SS316L مع المادة الرابطة للبثق الرأسي والترسيب على اختبارات الطاولة". تكنولوجيا المساحيق . 345 : 553-562 . doi : 10.1016/j.powtec.2019.01.010 . hdl : 11311/1074304 . ISSN 0032-5910 . S2CID 104453792 .  
  21. ↑ بانغ، رايسون؛ لاي، مون كو؛ تيو، هيو هونغ؛ ياب، تزي تشوين (11 يونيو 2025). "تأثير درجة الحرارة على التماسك بين الطبقات والسلامة الهيكلية في بثق المواد: مراجعة شاملة" . مجلة التصنيع ومعالجة المواد . 9 (6): 196. doi : 10.3390/jmmp9060196 . ISSN 2504-4494 . 
  22. 1 2 بيليني، آنا؛ غوسيري، سلجوق؛ بيرتولدي، ماوريتسيو (2014). “ديناميكيات التسييل في الترسيب المنصهر”. مجلة علوم وهندسة التصنيع . 126 (2): 237. دوى : 10.1115/1.1688377 .
  23. ↑ ويتبرودت، بن؛ بيرس، جوشوا م. (2015-10-01). "تأثير لون PLA على خصائص المواد للمكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد" . التصنيع الإضافي . 8 : 110-116 . doi : 10.1016/j.addma.2015.09.006 .
  24. ↑ ليدرلي، فيليكس؛ ماير، فريدريك؛ برونوت، غابرييلا-باولا؛ كالدون، كريستيان؛ هوبنر، إيكه جي. (19 أبريل 2016). "تحسين الخواص الميكانيكية للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد بتقنية الترسيب المنصهر في بيئة خالية من الأكسجين" . التقدم في التصنيع الإضافي . 1 ( 1-2 ): 3-7 . doi : 10.1007/s40964-016-0010-y .
  25. ↑ جاكوبسون، ديفيد؛ ريني، آلان؛ بوكينغ، كريس (29 سبتمبر 2004). المؤتمر الوطني الخامس حول التصميم السريع، والنماذج الأولية، والتصنيع . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-86058-465-7– عبر كتب جوجل.
  26. ↑ ميلشيلز، فيري؛ سيفيرين ويجنهاوزر، بول؛ وارن، ديفيد؛ باري، مارك؛ أونغ، فوك رو؛ تشونغ، وون شين؛ فيرنر هوتماخر، ديتمار؛ شانتز، يان-ثورستن (2011). "إعادة بناء الثدي بمساعدة CAD/CAM". التصنيع الحيوي . 3 (3) 034114. Bibcode : 2011BioFa...3c4114M . doi : 10.1088 / 1758-5082/3/3/034114 . PMID 21900731. S2CID 206108959 .  
  27. ↑ إسلام، محمد كمرول؛ هازيل، بول جيه؛ إسكوبيدو، خوان بي؛ وانغ، هونغشو (يوليو 2021). "استراتيجيات تصميم الدروع المحاكية للأنظمة الحيوية للتصنيع الإضافي: مراجعة" . المواد والتصميم . 205 109730. doi : 10.1016/j.matdes.2021.109730 .
  28. ↑ داش، أبارنا؛ كابرا، شروتي؛ ميسرا، سيدانت؛ جي، هريشيكيشان (نوفمبر 2022). "تحليل مقارن لخصائص تصنيع خيوط PLA المنصهرة باستخدام مواد خام جديدة ومعاد تدويرها" . مجلة أبحاث المواد السريعة . 55 (11). رمز Bibcode : 2022MRE.....9k5303D . doi : 10.1088/2053-1591/ac96d4 .
  29. ↑ كاليش، جون (28 نوفمبر 2010). "مساحة لأصحاب المشاريع اليدوية لإنجاز أعمالهم" . NPR.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2012 .
  30. ↑ "طابعة ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر تنسخ نفسها" . مجلة كمبيوتر وورلد نيوزيلندا. 7 أبريل 2008. تاريخ الاطلاع: 30 أكتوبر 2013 .
  31. ↑ "أول دائرة ريب رابيد" . blog.reprap.org . 19 أبريل 2009.
  32. ↑ بهانو، سينديا ن. (9 ديسمبر 2013). "طريقة غير مكلفة لطباعة الأجزاء المعدنية" . صحيفة نيويورك تايمز .
  33. ↑ أنزالون، جيرالد سي؛ تشانغ، تشينلونغ؛ وينين، باس؛ ساندرز، بول جي؛ بيرس، جوشوا إم. (2013). "طباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن منخفضة التكلفة ومفتوحة المصدر" . IEEE Access . 1 : 803-810 . doi : 10.1109/ACCESS.2013.2293018 .
  34. ↑ "تحدي 3D4D" . TechForTrade.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-12-2014.
  35. ↑ "دليل معايرة الطارد (مع آلة حاسبة) - معايرة خطوة المحرك" . الطباعة ثلاثية الأبعاد للمبتدئين . 14 أبريل 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مايو 2020 .
  36. ↑ بيلتون، نيك (17 فبراير 2013). "الاضطرابات: على المسار السريع نحو الطباعة ثلاثية الأبعاد الروتينية" . بتس. نيويورك تايمز .
  37. ↑ "قائمة طابعات ثلاثية الأبعاد مع الأسعار" . 3ders.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30-10-2013 .
  38. ↑ "جهاز تصنيع مكتبي قد يُطلق ثورة منزلية" . مجلة نيو ساينتست . 9 يناير 2007.
  39. ↑ جاي، جوشوا (29 أبريل 2013). "كائنات أليف" . fsf.org . مؤسسة البرمجيات الحرة . تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2015 .
  40. ↑ ماير، مارتن. "طابعات SLA مقابل FDM للنماذج المصغرة: مزايا وعيوب كل نوع - حلول ثلاثية الأبعاد" . تم الاسترجاع في 15 يونيو 2022 .
  41. ↑ "أي خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد تُصدر أكبر عدد من الجسيمات النانوية؟" . alveo3D . 25 أبريل 2023.
  42. ↑ موريس، علي (26 مايو 2022). "بوليفورمر: آلة مفتوحة المصدر تعيد تدوير الزجاجات البلاستيكية إلى خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد" . ديزين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2022 .
  43. ↑ نينغ، فودا؛ كونغ، ويلونغ؛ تشيو، جينغجينغ؛ وي، جون هوا؛ وانغ، شيرين (2015-10-01). "التصنيع الإضافي للمركبات الحرارية البلاستيكية المقواة بألياف الكربون باستخدام نمذجة الترسيب المنصهر". Composites Part B: Engineering . 80 : 369–378 . Bibcode : 2015CmpB...80..369N . doi : 10.1016/j.compositesb.2015.06.013 . ISSN 1359-8368 . 
  44. ↑ سيزارانو، جوزيف (1998). "مراجعة لتقنية الطباعة الروبوتية". أرشيف مكتبة وقائع مؤتمرات جمعية أبحاث المواد على الإنترنت . 542-133 . doi : 10.1557/PROC-542-133 . ISSN 1946-4274 . 
  45. ↑ غريدا، إيمان؛ إيفانز، جوليان آر جي (1 أبريل 2003). "التشكيل الحر للسيراميك بالبثق عبر فوهات دقيقة". مجلة الجمعية الأوروبية للسيراميك . 23 (5): 629-635 . doi : 10.1016/S0955-2219(02)00163-2 . ISSN 0955-2219 . 
  46. ↑ إس بي هاين، إل. راينكه، في. رينكيمير: تصنيع مواد قابلة للتحلل الحيوي للزرعات باستخدام تقنية الخيوط المنصهرة ، وقائع مؤتمر ومعرض يورو بي إم 2019، ماستريخت، 13-16 أكتوبر 2019، الرابطة الأوروبية لعلم المعادن المساحيق (EPMA)، شروزبري، 2019، رقم ISBN 978-1-899072-51-4.
  47. ↑ صن، جي؛ تشو، ويبياو؛ هوانغ، ديجيان؛ فوه، جيري واي إتش؛ هونغ، جيوك سون (2015-08-01). "نظرة عامة على تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع الأغذية". تكنولوجيا الأغذية والعمليات الحيوية . 8 (8): 1605-1615 . doi : 10.1007/s11947-015-1528-6 . ISSN 1935-5149 . S2CID 20446103 .  
  48. ^ ليو، وانجون؛ تشانغ، يو شريك؛ هاينريش، مارسيل أ؛ فيراري، فابيو دي؛ جانغ، هاي لين؛ بخت، سيدة محويش؛ ألفاريز، ماريو مويسيس؛ يانغ، جينغتشو؛ لي يي تشين (2017). "الطباعة الحيوية السريعة والمستمرة للمواد المتعددة" . مواد متقدمة . 29 (3) 1604630. بيب كود : 2017AdM....2904630L . دوى : 10.1002/adma.201604630 . ردمك 1521-4095 . بمك 5235978 . بميد 27859710 .   
  49. ^ شوتن ، مارتين. ولتيرينك، جيرجان؛ ديكشورن، الكسندر. كوزماس، ديمتريوس؛ ستراميجيولي، ستيفانو؛ كريجنن ، جيجس (2020). "مراجعة للطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على البثق لتصنيع أجهزة الاستشعار الكهربائية والميكانيكية الحيوية" . مجلة IEEE لأجهزة الاستشعار . 21 (11): 12900-12912 . دوى : 10.1109/JSEN.2020.3042436 . ISSN 1530-437X . S2CID 229660718 .  
  50. ↑ كولكارني، أبورف؛ سورارو، جيان دومينيكو؛ بيرس، جوشوا م. (2020-03-01). "نسخة من مادة SiOC مشتقة من البوليمر للبلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد بتقنية بثق المواد" . التصنيع الإضافي . 32 100988. arXiv : 1909.02442 . doi : 10.1016/j.addma.2019.100988 . ISSN 2214-8604 . S2CID 202537657 .  
  51. ↑ "روستوك" . ريب راب .
  52. ↑ "كوسيل" . ريب راب .
  53. ↑ "دليل متقدم لطباعة خيوط ABS" . حلول الطباعة ثلاثية الأبعاد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30-11-2025 .
  54. 1 2 3 وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب البحث والتطوير (2022-05-20). "أبحاث الطباعة ثلاثية الأبعاد في وكالة حماية البيئة" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 30-11-2025 .
  55. 123456789101112131415161718192021"TECHNICAL REPORT The Impact of 3D Printing on Indoor Air Quality in a University Maker Center © 2023 Underwriters Laboratories Inc"(PDF).
  56. 12Hall, Samantha; Sumner, Jade; Hunwin, Graeme; Martell, Samuel; Pengelly, Ian; Brown, Veronica; Staff, James; Forder, James; Bard, Delphine (2025-03-15). "Desktop 3D printers in the workplace: use, emissions, controls, and health". Annals of Work Exposures and Health. 3. 69 (3): 284–296. doi:10.1093/annweh/wxae101. ISSN 2398-7316. PMID 39719678.
  57. ↑Zhang, Qian; Wilson, Mark; Black, Marilyn S. (2025-08-15). "Impact of 3D printing on indoor particulate matter and volatile organic compounds in educational environments". Building and Environment. 282 113324. Bibcode:2025BuEnv.28213324Z. doi:10.1016/j.buildenv.2025.113324. ISSN 0360-1323. Retrieved 2025-11-30.
  58. ↑Felici, Giorgio; Lachowicz, Joanna Izabela; Milia, Simone; Cannizzaro, Emanuele; Cirrincione, Luigi; Congiu, Terenzio; Jaremko, Mariusz; Campagna, Marcello; Lecca, Luigi Isaia (2023-06-02). "A pilot study of occupational exposure to ultrafine particles during 3D printing in research laboratories". Frontiers in Public Health. 11 1144475. Bibcode:2023FrPH...1144475F. doi:10.3389/fpubh.2023.1144475. hdl:11584/363163. ISSN 2296-2565. PMID 37333549.
  59. 1234"3D Printing Fumes & Air Quality – A Practical Guide". All3DP Pro. 2024-04-30. Retrieved 2025-11-30.

Further reading