"הדפסה תלת ממדית" אינה טכנולוגיה אחת
כשמבקשים אב טיפוס מודפס, מתייחסים לכך כאל בחירה אחת. בפועל מדובר במשפחה של שיטות שונות לחלוטין בעיקרון הפעולה, בחומרים, בדיוק ובמחיר. חלק אינו קשור בכלל לפלסטיק. בחירה שגויה מייצרת אב טיפוס שאינו מייצג את המוצר, ולעיתים מסקנות שגויות לגבי התכן.
השיטות הנפוצות
הדפסה בהתכה שכבתית
חוט פלסטיק מותך שמונח שכבה על שכבה. הזולה והנגישה ביותר, מתאימה למודלים גיאומטריים, לבדיקות התאמה ולאבזרי עזר. החסרונות: פני שטח מחוספסים, דיוק בינוני, וחוזק נמוך בכיוון הבנייה – חלק כזה נשבר לאורך השכבות, ולכן אינו מייצג נאמנה חוזק של חלק מוזרק.
הדפסת שרף באור
שרף נוזלי שמתקשה באמצעות אור. הדיוק ואיכות פני השטח הטובים ביותר, ומאפשרת פרטים קטנים מאוד וחלקים שקופים. מתאימה במיוחד למודלים ויזואליים, לחלקים מדויקים ולתבניות. החסרונות: השרפים שבירים יחסית, מתדרדרים בחשיפה לאור לאורך זמן, והתהליך דורש שטיפה וייבוש לאחר ההדפסה.
הדפסת אבקה בהתכה
אבקת ניילון שמותכת בלייזר או בראש חום. החלקים חזקים, איזוטרופיים יחסית, ומתאימים לשימוש פונקציונלי אמיתי – כולל מנגנונים ותפסים. יתרון מהותי: אין צורך בתומכות, כי האבקה עצמה תומכת, ולכן ניתן להדפיס גיאומטריות מורכבות ומכלולים מורכבים מראש. פני השטח מעט גרגריים, והעלות גבוהה יותר.
הדפסת מתכת
אבקת מתכת שמותכת בלייזר. מאפשרת חלקים פונקציונליים ממתכת עם גיאומטריה שאי אפשר לייצר בשום שיטה אחרת – ערוצי קירור פנימיים, מבנים חלולים. יקרה משמעותית, ודורשת עיבוד לאחר ההדפסה. מוצדקת בעיקר בתעופה, ברפואה ובמוצרים בעלי ערך גבוה.
הדפסה רב-חומרית וצבעונית
שילוב חומרים קשיחים וגמישים באותו חלק, ולעיתים גם צבע. יקרה, ומיועדת בעיקר למודלים שיווקיים ולהדגמות שדורשות מראה סופי.
איך בוחרים
- מה מטרת החלק? מודל לצפייה, בדיקת התאמה, בדיקה פונקציונלית, או מוצר סופי בסדרה קטנה.
- איזה עומס יופעל עליו? אם צריך לעמוד בכוח – מדובר בהתכת אבקה ולא בשיטות הזולות.
- איזה דיוק נדרש? חלק שאמור להתחבר לרכיב סטנדרטי דורש דיוק, כמתואר בסבילויות ותכנון מידות.
- איזה מראה נדרש? להצגה מול משקיעים או לקוחות נדרש גימור, ולעיתים צביעה לאחר ההדפסה.
- מה התקציב וכמה יחידות? מעבר לכמות מסוימת, ייצור בתבנית סיליקון או בעיבוד שבבי משתלם יותר – ראו ייצור בתבנית סיליקון וסדרות ראשונות.
המלכודת המרכזית
חלק מודפס אינו מתנהג כמו חלק מוזרק. הוא שונה בחוזק, בקשיחות, בהתכווצות ובעמידות בחום. מסקנות שנלמדות ממנו לגבי חוזק, בלאי או אטימה עלולות להיות מטעות – נושא שמפורט בבחירת חומרים למוצר. לכן אב טיפוס מודפס מצוין לבדיקת גודל, ארגונומיה והרכבה, אך לבדיקות עמידות נדרשות יחידות בחומר ובשיטה הסופיים.
לתכנן להדפסה
מודל שתוכנן ליציקה או לעיבוד שבבי אינו בהכרח מודל שמודפס היטב. כמה כללים שמשפרים משמעותית את התוצאה:
- כיוון הבנייה קובע חוזק. בשיטות שכבתיות החלק חלש לאורך השכבות, ולכן יש לכוון את החלק כך שהעומס הצפוי לא ינסה להפריד ביניהן.
- תומכות עולות כסף וזמן ומשאירות סימנים. תכנון עם זוויות מתונות ומינימום גשרים מצמצם אותן.
- עובי דופן מינימלי. דופן דקה מדי אינה מודפסת כלל או נשברת בהסרה מהמכונה.
- חורים מדויקים. חורים יוצאים לרוב קטנים מהמידה. כשנדרש דיוק, מדפיסים חור קטן וקודחים אותו למידה.
- הברגות. הברגה מודפסת נשחקת מהר; עדיף להשתמש בתותב מוברג בחום או באום מוטבע – ראו תכנון חיבורים והרכבה.
מעבר לאבות טיפוס
ההדפסה משמשת גם בייצור עצמו: אביזרי עזר לקו ההרכבה, מתקני בדיקה, חלקי חילוף נדירים, וסדרות קטנות מותאמות אישית. שימושים נוספים נסקרים בהדפסה תלת מימדית בתחומים לא שגרתיים, בהדפסה תלת מימדית בתחום הרפואה ובהדפסה תלת מימדית ללא תומכות.
רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.
