الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام FDM مقابل الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الراتنج: أيهما تختار اعتمادًا على مشروعك

La طباعة 3D لقد غيّرت هذه التقنية وجه التصنيع والنماذج الأولية تمامًا، إذ نقلت العمليات الصناعية سابقًا إلى ورش العمل والاستوديوهات والمنازل. سواء كنت مصممًا أو مهندسًا أو مجرد حرفي، يمكنك اليوم إنشاء قطع معقدة بتخصيصات هائلة وفي أوقات زمنية كانت تبدو مستحيلة في السابق. في هذا السياق، تتعايش عائلتان تكنولوجيتان شائعتان جدًا: FDM ثلاثية الأبعاد مقابل الراتنج. أي الطباعة de خيوط (FDM/FFF) أو راتينج (SLA/DLP/LCD).

كلاهما يسمح بتصنيع أشياء وظيفية ونماذج عرض بجودة ممتازة، لكن كل منهما يتألق في سيناريوهات مختلفة. اتخاذ قرار جيد من المهم فهم آلية عملها، والمواد المستخدمة فيها، والنتائج التي تحققها، ونقاط ضعفها. ستجد أدناه دليلاً مقارنًا مع الفروقات الرئيسية، والمزايا، والعيوب، والتكاليف، والأمان، والتطبيقات، ونصائح الاختيار، مكتوبة بلغة واضحة ومباشرة حتى لا تضيع.

الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الخيوط (FDM/FFF): كيف تعمل

En FDM / FFFتُغذّى بكرة بوليمر في آلة بثق تُسخّن المادة المنصهرة وتُرسّبها طبقةً تلو الأخرى على سطح الطباعة. يرسم رأس الطباعة الشكل الهندسي وفقًا لرمز G الذي تُولّده آلة التقطيع، وعندما يبرد، تتصلب المادة، مُشكّلةً القطعة. إنها طريقة شائعة جدًا لأن فهو يجمع بين إمكانية الوصول ومجموعة متنوعة من البلاستيك وحجم الطباعة السخي.إذا كنت تريد المزيد من التفاصيل الفنية، راجع كيفية عمل الطابعات ثلاثية الأبعاد.

تشمل الخيوط الأكثر شعبية ما يلي: PLA وABS وPETG وTPUبالإضافة إلى المواد المركبة المصنوعة من الألياف أو الخشب أو المعدن، يُعدّ PLA سهل الاستخدام و"مُريحًا" للمبتدئين؛ بينما يُعدّ ABS وPETG أكثر صلابةً ومقاومةً للصدمات ودرجات الحرارة؛ ويُضيف TPU مرونةً. تتوفّر مجموعة ألوان واسعة، ومع الإعدادات الصحيحة، يمكنك طباعة النماذج الأولية السريعة والأجزاء الوظيفية بسرعة جيدةإذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن المواد، فانظر إلى المواد التي يمكن استخدامها في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

من حيث الديناميكية، تتطلب كل طبقة وقت ترسيب وتصلب خاص بها، ويمكن أن تزيد هذه المدة تبعًا لحجم الجسم. في المقابل، العديد من نماذج FDM حرفيًا التوصيل والتشغيلمع صيانة معقولة ومنحنى تعليمي يمكن التحكم فيه حتى لو كنت تبدأ من الصفر.

مزايا FDM

• تكلفة الدخول والموادتعتبر طابعات FDM أرخص عادةً، وتكلفة الخيوط أقل لكل كيلو من تكلفة الراتينج لكل لتر، مما يساعد على تمديد الميزانية.
• سهولة الاستخدام والصيانةتعد العديد من آلات FDM سهلة الإعداد؛ كما أن ضبط الفوهات والأسرة والملفات الشخصية يعد أمرًا ميسور التكلفة نسبيًا للمبتدئين.
• مجموعة متنوعة من المواد والألوانتوسع المواد PLA وABS وPETG وTPU والمركبات (الخشب والمعادن والألياف) الإمكانيات الميكانيكية والجمالية.
• الحجم والإنتاجيةتقدم طابعات FDM عادةً مساحات طباعة أكبر و إنهم يدافعون عن أنفسهم بشكل أفضل باستخدام قطع ضخمة أو الجري لمسافات طويلة.
• التعامل بشكل أكثر أمانًايعتبر الخيط أقل تطلبًا من الراتنج السائل من حيث السمية والروائح، مما يسهل الحياة اليومية.

عيوب FDM

• دقة أقل:خطوط الطبقة مرئية والتفاصيل الدقيقة ليست حادة كما هو الحال في الراتينج.
• صقل الأسطحللحصول على مظهر "متميز"، عادة ما يكون من الضروري الصنفرة أو التحضير أو الطلاء لإخفاء الخطوط.
• التشوهات والالتصاقيمكن للمواد مثل ABS أن تتشوه إذا لم تكن الإدارة الحرارية كافية؛ في بعض الأحيان يتعين عليك استخدام سرير ساخن أو مواد لاصقة.
• تسربات دقيقةبسبب طبيعة تكديس الخيوط، قد تظهر المسامية و انخفاض إحكام المياه على الجدران إذا لم تتم طباعة المعلمات المناسبة.

الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الراتنج (SLA/DLP/LCD): كيف تعمل

تبدأ عملية الطباعة بالراتنج باستخدام فوتوبوليمر سائل يتصلب تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. جيش تحرير السودانيقوم الليزر برسم كل طبقة؛ في DLP/LCDيُسقط مصدر الضوء أو يُخفي الطبقة بأكملها دفعةً واحدة. تتحرك المنصة لأعلى أو لأسفل، تاركةً السُمك الدقيق للطبقة التالية، وهكذا يُبنى النموذج. مستوى دقيق للغاية من التفاصيل وأسطح ناعمة للغاية.

ستجد راتنجات قياسية ومرنة وشفافة وطبية ومقاومة للحرارة، وغيرها. تتيح لك هذه المجموعة العمل على كل شيء، من المنمنمات والمجوهرات إلى النماذج الأولية عالية الدقة. ومع ذلك، ستحتاج إلى تنظيف القطع (مثلاً، باستخدام كحول الأيزوبروبيل) و علاجهم باستخدام الأشعة فوق البنفسجية بعد الطباعة للوصول إلى قوتها النهائية.

يحدّ كابينة الراتنج أو حوضه من حجم البناء، وتتطلب العملية عناية إضافية (قفازات، تهوية، تنظيف الحوض). ومع ذلك، إذا كانت أولويتك هي التقاط أدق التفاصيل وتشطيبات بجودة "صالات العرض"، من الصعب العثور على شيء يمكنه التنافس مع الراتنج. في الجودة البصرية.

مزايا الراتنج

• دقة وتفاصيل متميزة:طبقات رقيقة للغاية (دقة عالية للغاية) وحدة في الملمس والحواف والميزات الصغيرة.
• الأسطح الملساءإن اللمسة النهائية موحدة وناعمة، مما يقلل الحاجة إلى المعالجة الجمالية اللاحقة.
• التعقيد الهندسيإن الدعم الذي توفره حمام الراتنج نفسه يجعل الأمر أسهل الأشكال المعقدة.
• الراتنجات المتخصصةتتوفر خيارات مرنة وشفافة ومتينة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية والتي تفتح المجال لتطبيقات محددة.
• جودة بصريةتتمتع بعض الراتنجات بالشفافية والوضوح البصري الذي يصعب تكراره باستخدام الخيوط.

عيوب الراتنج

• سعر المواد والمعدات:عادةً ما يكون الراتينج أكثر تكلفة والتكلفة الإجمالية (الجهاز والمواد الاستهلاكية والملحقات) أعلى مقارنةً بتقنية FDM.
• التعامل والتنظيفيعتبر الراتنج السائل سامًا؛ لذا يجب ارتداء القفازات، ويجب تهوية المنطقة. تنظيف الأجزاء والدلو بحرص.
• المعالجة اللاحقة الإلزاميةتستغرق عملية الغسيل والمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية وقتًا وتتطلب معدات إضافية.
• حجم الطباعة محدوديقوم الحوض بتقييد حجم القطع، وبالتالي نطاق الاستخدام.
• مقاومة للأشعة فوق البنفسجيةتعاني بعض قطع الراتنج من التعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة، لذا فهي ليست الخيار الأفضل للاستخدام في الهواء الطلق.

3D FDM مقابل الراتنج: مقارنة عملية

عند التفكير في الاختيار بين 3D FDM والراتنج، يصبح الفرق الكبير واضحًا على الفور: الراتينج متفوق في التفاصيل والنعومة., في حين يوفر FDM قوة وظيفية وتنسيقات أكبرفي تقنية FDM، من الشائع العمل بارتفاعات طبقة تتراوح بين 0,10–0,20 ملم؛ وينخفض ​​الراتنج إلى مستويات أقل بكثير، مع طبقات رقيقة للغاية ترسم تفاصيل دقيقة عمليًا "باستخدام عدسة مكبرة".

من حيث السرعة، يعتمد الأمر على التطبيق. بالنسبة للأجسام الكبيرة، يُمكن لتقنية FDM إتمام العمل بشكل أسرع والحفاظ على استمرارية الإنتاج مع تنظيف أقل في المراحل. مع الراتنج، يكون وقت كل طبقة موحدًا عبر تقنيات العرض (DLP/LCD)، ولكن ارتفاع الطبقة والمعالجة اللاحقة يُطيلان مدة العمل. ببساطة: إذا كنت تتعامل مع قطع صغيرة وناعمة للغاية، فإن الانتظار يستحق ذلك.إذا كنت تقوم بتجميع نماذج أولية ضخمة، فإن FDM هو حليفك.

مظهر خارجي	الراتنج (SLA/DLP/LCD)	خيوط (FDM/FFF)
ارتفاع الطبقة النموذجي	دقيق للغاية، تفاصيل دقيقة للغاية	الوسائط والطبقات المرئية
صقل الأسطح	ناعم ومتساوي	إذا كان به حواف، فإنه يحتاج إلى الصنفرة.
حجم الطباعة	محدودة بالبرميل	عادة ما يكون أكبر سنا
مرحلة ما بعد المعالجة	غسل + معالجة بالأشعة فوق البنفسجية	الصنفرة/الطلاء الاختياري

عادةً ما يختار الأشخاص الذين يقومون بطباعة المنمنمات أو نماذج الشخصيات أو المكونات الدقيقة الراتنج لهذا السبب. "نسيج علبة العرض" من ناحية أخرى، يتناسب تصنيع الأجزاء اليومية، والأغلفة، والدعامات، والنماذج الأولية متوسطة/كبيرة الحجم بشكل ممتاز مع تقنية FDM نظرًا لكفاءتها وتكلفتها.

التكاليف والصيانة: ما يجب أن تضعه في الاعتبار

في المرحلة الأولية، تتوفر آلات FDM وخيوط بأسعار معقولة للكيلوغرام، بينما تبدأ أسعار الراتنجات من أعلى للتر وتتطلب ملحقات خاصة (مثل محطة الغسيل، ومعدات المعالجة، والمواد الاستهلاكية). ومن المعايير الشائعة في السوق... FDM كخيار يتمتع بأفضل نسبة تكلفة/حجم، حيث أن الراتينج هو الذي يزيد من تكلفة المادة لكل وحدة من الحجم المطبوع.

تتضمن صيانة FDM تنظيف الفوهات، وصيانة لوحة البناء، ومراقبة تدفق الطارد. يتطلب بثق الراتنج عناية فائقة بالقادوس، وترشيح الراتنج، وصيانة الشاشة (في حالة شاشات LCD)، وإدارة النفايات بشكل صحيح، والتخلص من معدات ما بعد المعالجة. علاوة على ذلك، عناصر الحماية (القفازات، والقناع) والتهوية الكافية تضيف إلى المعادلة.

نقطة رئيسية في معضلة 3D FDM مقابل الراتنج: يشير العديد من المستخدمين إلى سعر الراتينج كحاجزعلى الرغم من أنهم يقدرون الخيط لتوازنه الشامل، عندما تكون النهاية والتفاصيل في غاية الأهمية، يمكن تبرير التكلفة الإضافية تمامًا.

السلامة وما بعد المعالجة والبيئة

عادةً ما يكون الخيط أكثر ملاءمة في البيئات المنزلية بسبب سمية أقل من حيث التعامل معه. ينطوي الراتنج على روائح كريهة، واحتمالية تناثره، والحاجة إلى حماية الجلد وتهويته. تتضمن المعالجة اللاحقة للراتنج الغسل (مثلاً، باستخدام كحول الأيزوبروبيل) والمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية؛ أما في تقنية FDM، فتركز المعالجة اللاحقة على الصنفرة والطلاء إذا كنت ترغب في إخفاء الطبقات أو تحقيق مظهر جمالي نهائي.

من حيث الاستدامة، هناك خيوط مثل PLA التي تأتي من مصادر متجددة و إنها قابلة للتحلل البيولوجي في ظل الظروف الصناعية. تتخلف الراتنجات في هذا الصدد، وتُنتج نفايات يجب إدارتها بشكل صحيح. استخدام المواد الكيميائية في التنظيف و استهلاك الطاقة من مراحل المعالجة.

هناك فارق بسيط آخر في مقارنتنا ثلاثية الأبعاد بين FDM والراتنج: بسبب تكديس الخرز، يمكن أن تحتوي قطع FDM على مسامية داخلية ولا تكون مقاومة للماء تمامًا إذا لم يتم تحسين العملية؛ وفي الوقت نفسه، تعاني بعض الراتنجات من أشعة الشمس المباشرة بمرور الوقت، مما يحد من ملاءمتها للاستخدام في الهواء الطلق. كل تقنية لها "نقطة ضعفها" ومن الأفضل قبول ذلك لتجنب أي إزعاج.

التطبيقات وحالات الاستخدام الموصى بها

FDM مثالية لـ النماذج الأولية السريعة، والحوامل، والهياكل، وقطع الغيار، والألعابخاصةً عندما يكون الحجم مهمًا واللمسة النهائية المصقولة للغاية غير ضرورية. نسبة تكلفتها إلى حجمها تجعلها مناسبة تمامًا للتعليم وورش العمل التي تُكرر باستمرار. لمزيد من الأمثلة العملية، راجع تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

الراتينج يشعر وكأنه في منزله المنمنمات والمجوهرات وطب الأسنان والنماذج الطبية والنماذج الأولية عالية الجودةعند وجود ملمس ناعم أو نقوش أو أشكال هندسية فائقة، يكون التميّز البصري واضحًا. يلجأ العديد من الأشخاص الذين يطبعون الأشكال والقطع التي يكون فيها كل ميكرون مهمًا إلى الراتنج للحصول على تلك "الإضافة" في النتيجة النهائية.

يكتشف بعض المستخدمين، بعد محاولة إنتاج أشكال مفصلة للغاية باستخدام طابعة FDM للأغراض العامة، عندما يجربون طابعة راتنج 8K أن التعريف في دوري مختلف تمامًا؛ فهم يصفون طلاء FDM باستخدام البرايمر بأنه "يشبه الطين"، بينما يوفر الراتنج حواف حادة وميزات نظيفةومع ذلك، تظل FDM آلة رائعة لمشاريع DIY والأجزاء الوظيفية اليومية.

دليل سريع للاختيار الجيد

ما هي استنتاجات الاختيار بين تقنية FDM ثلاثية الأبعاد والراتنج؟ لاتخاذ القرار، ضع في اعتبارك نوع المشاريع، والميزانية، والمساحة المتاحة، ومدة المعالجة اللاحقة التي ترغب في تحملها. إذا كانت قطعك كبيرة الحجم أو كنت بحاجة إلى إنتاجها بكميات كبيرة بتكلفة محددة، FDM يجعل الأمر سهلاً بالنسبة لكإذا كنت مهتمًا بالتفاصيل الدقيقة واللمسة النهائية الرائعة، فمن الصعب التغلب على الراتينج.

• الحجم والكمية؟ أجزاء كبيرة أو وحدات كثيرة تدفع نحو FDM.
• مستوى التفاصيل؟ تشير الملمس الناعم والنقوش والأسطح الملساء إلى الراتنج.
• التكلفة والصيانة؟ FDM هو أكثر لطفًا بمحفظتك ووقتك.
• منحنى التعلم؟ إن البدء باستخدام FDM هو أمر أكثر سهولة؛ إذ يتطلب الراتينج طريقة معينة.

النمط الشائع هو البدء بـ FDM للتعلم والتكرار وتغطية معظم الأجزاء، ثم إضافة آلة راتنج عند الرغبة في رفع مستوى جودة التشطيب. ويجمع جزء كبير من مجتمعنا بين الاثنين. إنهم ليسوا أعداء، بل متكاملين..

Característica	FDM / FFF	SLA/DLP/LCD
رسوم الدخول	منخفض	متوسط/عالي
سهولة الاستخدام	ارتفاع	يتطلب الرعاية
التفاصيل/اللمسة النهائية	طبقات متوسطة ومرئية	طويل جدًا وناعم
حجم	أمبليو	محدودة
أمن	أبسط	احتياطات إضافية

في نهاية المطاف، ما يهم هو مواءمة التوقعات مع التكنولوجيا: إذا كان الأداء الوظيفي والحجم أمرًا بالغ الأهميةتتميز تقنية FDM بالسرعة والتكلفة المنخفضة؛ فإذا كانت اللمسة النهائية الفاخرة والتفاصيل الدقيقة مهمة، فإن الراتنج هو الخيار الأمثل. تتيح لك منصات التصنيع عبر الإنترنت تحميل ملف والحصول على عروض أسعار فورية لمقارنة المواد والعمليات، وهو أمر مفيد للغاية عند تقييم الأنسب لكل مشروع.

الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية FDM مقابل الراتنج: نادرًا ما يُنصف الالتزام بملصق واحد. يطبع بعض الأشخاص الجزء الرئيسي بتقنية FDM ويحتفظون بالراتنج للمكونات الأكثر وضوحًا. إذا نظمت نفسك جيدًا، يمكنك الحصول على أفضل ما في كلا العالمين. كلا العالمين دون تكرار التعقيدات.