טכנולוגיית הדפסה בתלת מימד הינה טכנולוגיית ייצור אשר מאפשרת להוציא אובייקטים תלת מימדיים ישירות מתוך המחשב. לרוב, מדפסות תלת מימד משמשות לצורך אבטיפוס של מוצרים שונים, כאשר ההדפסה הינה בשכבות של חומר אשר נערמות אחת על השניה עד שלבסוף מתקבל הדגם הסופי כפי שתוכנן במחשב.

היום, טכנולוגיית ההדפסה בתלת מימד הפכה לנפוצה הרבה יותר ממה שהיא היתה בעבר, והיום רבים משתמשים בה. אם בעבר רק חברות גדולות היו עושים שימוש במדפסות כאלו, היום ניתן לראות גם בעלי עסקים קטנים ואפילו אנשים פרטיים אשר בוחרים לרכוש מדפסות כאלו לשימוש אישי, בעיקר בשל המחירים התחרותיים והנוחים יותר ממה שהיה בעבר.

מתי הכל התחיל?

מדפסת תלת מימד ראשונה נוצרה בשנת 1983 על ידי צ'אק האל מחברת 3D Systems, חברה המייצרת מדפסות תלת מימד עד היום. בשנת 2004, ]יתח אדריאן בווייר פרוייקט אשר נקרא Reprap, פרוייקט אשר המטרה שלו הינה לייצר מדפסות תלת מימד בקוד פתוח, ומדפסת הדגל שלו הינה מדגם Prusa I3, כאשר היום מדפסות רבות המבוססות על הפרויקט הזה נמצאות בשימוש ביתי.

מאז ועד היום מדפסות התלת מימד עברו שינויים ושדרוגים רבים והיום ניתן למצוא מגוון רחב של מדפסות תלת מימד, ממדפסות תעשייתיות גדולות אשר משמשות להדפסה עם חומרים כבדים כמו מתכות, ועד למדפסות ביתיות אשר מדפיסות חומרים פשוטים ובעלויות נמוכות יחסית.

היום עוסקים במדפסות תלת מימדיות במגוון רחב של תחומים שונים, ניתן לראות מדפסות תלת מימדיות במפעלים תעשייתיים, מוסדות לימודיים, מרכזים רפואיים, מכוני מחקר, חנויות סטודיו לעיצוב אופנה ועיצוב הבית ואפילו סטודנטים או אנשים פרטיים אשר בוחרים לרכוש את המדפסות הללו לייצור של מוצרים רבים לצרכים אישיים.

כך, היום כבר ניתן לומר כי תחום ההדפסה התלת מימדית הוא כבר לא זר כפי שהיה בעבר וכמעט כולם מכירים אותו, וכמעט כולם יכולים להיעזר בו לצרכים רבים מאוד, אם רק ידעו כיצד לעשות בו שימוש נכון וכיצד לנצל את הטכנולוגיה המדהימה הזו לצרכים שלכם.

בשוק קיימים סוגים שונים של מדפסות תלת ממדיות וחומרים. כדאי לנתח ולהבין איזו מדפסת וחומר מתאימים לצרכים שלכם.

היום, המחירים למוצרי הדפסה בתלת מימד הינם תחרותיים מאוד, הרבה יותר מאשר בעבר, ולכן ניתן למצוא מחירים נוחים ומשתלמים מאוד. יחד עם זאת, חשוב לזכור כי המחיר של המדפסת מעיד על האיכות שלה. מדפסות זולות יתקשו להתמודד עם עיצובים מורכבים או הדפסה הדורשת רזולוציה גבוהה ולכן חשוב לקחת זאת בחשבון בעת הרכישה.

כמובן, מלבד המחיר, ישנן עוד דברים חשובים שיש לבחון לפני שבוחרים מדפסת תלת מימד, ועל שלושה מהם תוכלו לקרוא במאמר הבא.

מה גודל המוצרים הסופיים שאתם בונים?

לא כל מדפסת יכולה להתמודד עם כל גודל של מוצר ולכן חשוב מאוד שתגדירו את הגודל המקסימלי של המוצרים אותם אתם רוצים לבנות או להדפיס בכדי להיות בטוחים בכך שאתם בוחרים מדפסת אשר יכולה להתמודד עם גודל כזה ולהציג לכם את התוצאות הסופיות אותן אתם מחפשים.

מאיזה סוג חומר אתם מייצרים את המוצרים?

בעוד המדפסות המתקדמות והיוקרתיות יותר יכולות לעבוד עם מגוון רחב של חומרים, מדפסות זולות מאוד מוגבלות ברמת הטכנולוגיה שלהן ולכן לא יוכלו לבצע הדפסה בכל חומר שתרצו. לכן חשוב לבחון מראש באיזה חומר תרצו לייצר את המוצרים, ולרכוש מדפסת אשר יכולה לבצע את עבודות ההדפסה וההכנה של המוצרים בעזרת אותו חומר שבחרתם.

מהי רמת הפירוט הנדרשת לעיצוב המוצרים?

ככל שתבחרו לייצר מוצרים מורכבים יותר, וברמת פירוט גבוהה יותר, עליכם לבחור במדפסת משוכללת ויוקרתית יותר. אם מדובר בפרטים קטנים בעיקר, גם מדפסת קטנה ביתית יכולה להתאים לכם, אך אם אתם מחפשים פריטים מורכבים יותר, בעיקר לצרכים מסחריים, חשוב לבחור מדפסת שיכולה להוציא מוצרים ברמה גבוהה עם דיוק בכל פרט ופרט, דבר אשר ישפיע על האיכות של המוצר הסופי שתוציאו.

כך תוכלו לבחור מדפסת תלת מימד בצורה הרבה יותר טובה ולהיות בטוחים שהיא תענה על הדרישות שלכם באופן הטוב ביותר.

הדפסה בתלת מימד מתחילה קודם כל עם עיצוב ותכנון וירטואלי של האובייקט אותו אתם רוצים ליצור. את העיצוב והתכנון הווירטואלי של אותו אובייקט מבצעים בתוכנת מודלים ייחודית עבור אובייקטים בתלת מימד, בתהליך אשר ידוע בשם "תיב"מ" – תכנון באמצעות מחשב. באמצעות תוכנת מודלים ניתן לתכנן מוצרים מאפס, אך אם אתם רוצים להעתיק מוצר שכבר קיים ורק לשפר אותו, או להדפיס אותו כמות שהוא, ניתן להשתמש במוצר שנקרא סורק תלת מימדי אשר סורק את המוצר ומכניס את המבנה שלו אל תוך אותה תוכנה.

כמובן, כדי להכין את הקובץ להדפסה צריך לחלק אותו לשכבות דקות אשר פורסות את הקובץ מבחינה אופקית, כך שהשכבות הללו, אחרי שיודפסו אחת על השניה, ייצרו את הקובץ הסופי.

תהליכי הייצור

מדפסות תלת מימד מבצעות עבודה באמצעות כמה טכנולוגיות שונות, וכדאי לכם ללמוד היטב על כל טכנולוגיה ולהכיר היטב את ההבדלים בין הטכנולוגיות השונות לפני שאתם בוחרים במדפסת חדשה. הטכנולוגיות הקיימות כיום כוללות:

  • טכנולוגיית הדפסה דיגיטלית ישירה (Direct digital manufacturing) - הדפסת פוטו פולימר על משטח והקשחה באמצעות נורות UV.
  • טכנולוגיית סטריאוליטוגרפיה (Stereolithographic) - שימוש בקרני לייזר UV להקשחת פולימרים.
  • טכנולוגיית לייזר סינטרינג (Laser sintering) - שימוש בקרני לייזר להתכת גרגרי חומרים. קיים בניילון, פולימרים, זכוכית, אלומיניום, טיטניום, פלדה, כסף וזהב.
  • טכנולוגיית הדפסה בראשי הדפסה (Inkjet printing) - מאפשרת לייצר מודלים עם צבעים, מרקמים ותמונות על גבי אבקה.
  • טכנולוגיית דיגום מהיר (Fused deposition modeling) - התכה של חוטי חומרים טרמופלסטיים בטמפרטורה גבוהה והזרקתם באמצעות ראש על גבי שולחן הייצור וקירור החומר. קיימים היום מדפסות עם 3 ראשים שונים בו זמנית.

כמובן, ככל שתבחרו מדפסת עם טכנולוגיה משוכללת יותר, ומורכבת יותר, כך המחיר של אותו מדפסת יהיה גבוה יותר.

לכן, לפני שאתם בוחרים כדאי שתדעו להגדיר את הצרכים שלכם בכדי לבחור מדפסת אשר עונה על כל הצרכים שלכם ולמנוע מצב בו מטעמי חיסכון אתם רוכשים מדפסת זולה ובסופו של דבר מגלים כי היא כלל לא מעניקה לכם את מה שאתם צריכים.

בתחום מדפסות תלת מימד ניתן למצוא היום כמה טכנולוגיות עיקריות:

פוטו-פולימרים Stereolithography –SLAשעווה (משמשת ליצקות מדוייקות במתכות ובתעשיית התכשיטים),ABS, פוליקרבונט, fused deposition modeling –FDMפוליאמיד (ניילון), אבקות מתכת ואל-מתכת (אלומיניום, טיטניום). Selective laser sintering -SLSאבקה קרמית (המאפשרת גם הדפסה צבעונית).

הטכנולוגיות הקיימות כיום מאפשרות הדפסה של כמעט כל דבר שרק תרצו – חלקים שונים לצורך פיסול, מכוניות, תכשיטים, פריטים שונים לעיצוב הבית, דגמים של שיניים ומוצרים שונים לרפואת שיניים, מוצרי אופנה שונים ועוד רבים. היום השימוש במדפסות התלת מימדיות הפך לנפוץ מאוד, ומיום ליום ניתן לראות כיצד הוא הופך להיות נפוץ אפילו יותר, כך שניתן לראות אותו בתחומים רבים, כאלו שבכלל לא חשבתם שאפשריים.

איך להפוך את העיצוב למציאות?

באמצעות מדפסת תלת מימד ישנן כמה דרכים אשר יכולות לאפשר לכם להפוך את העיצוב שלכם למציאות – או לרכוש מדפסת אישית שתשמש אתכם, או לפנות אל חברה המציעה שירותי הדפסה בתלת מימד.

מבחינת עלויות

העלות של מדפסות תלת מימד עשוי לנוע בין 1,000$ ועד 800,000$, הכל תלוי בצרכים שלכם ובסוג המכונה לה אתם זקוקים. ככל שתבחרו במדפסת זולה יותר, כך היא תהיה מוגבלת יותר, בעיקר מבחינת תא הבניה שלה, והיכולת להדפיס מוצרים גדולים יחסית.

אם אתם בעלים של עסק קטן, מדפסת תלת מימד טובה שתשמש אתכם היטב תעלה בין 6000$ לבין 15,000$, אך אם אתם יצרנים, מוסדות גדולים או בעלי חברות הנדסה, המדפסות שיתאימו לכם יעלו בין 60,000$ לבין 800,000$.

אם אתם רוצים לבצע עבודת הדפסה חד פעמית, ואינכם זקוקים למכונה באופן קבוע, תוכלו למצוא מגוון רחב של חברות היום אשר מציעות שירותי הדפסה בתלת מימד ועובדות עם מכונות יקרות מאוד בכדי להפיק עבודות הדפסה באיכות גבוהה. בשביל מספר מצומצם של עבודות בשנה לא משתלם להשקיע מאות אלפי שקלים במכונה משוכללת, ועבודה עם חברת הדפסה כזו היא ללא ספק משתלמת ונכונה.

אם אתם מבצעים עבודות הדפסה רבות יותר, כדאי כבר לחשוב על רכישת מכונה משלכם.

FaLang translation system by Faboba