ما الحد الأدنى لحجم التفاصيل والحد الأقصى لحجم البناء في الطباعة ثلاثية الأبعاد SLA؟
من منظور هندسي، توفر تقنية SLA دقة عالية جدًا في التفاصيل ونطاقًا واسعًا من أحجام البناء، إلا أن الحد الأدنى لحجم التفاصيل والحد الأقصى لحجم الأجزاء يعتمدان بشكل كبير على نوع الجهاز، البصريات، ونظام الراتنج المستخدم. في الممارسة العملية، نستخدم SLA كخدمة طباعة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة مكملة لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى، ثم ندمجها مع النماذج الأولية باستخدام تشغيل CNC عندما تكون هناك حاجة إلى تسامحات دقيقة أو واجهات وظيفية معقدة.
الحد الأدنى النموذجي لحجم التفاصيل في SLA
في الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام SLA الاحترافية، يتحدد الحد الأدنى للتفاصيل القابلة للطباعة بواسطة حجم شعاع الليزر، سماكة الطبقات، سلوك الراتنج، واتجاه الجزء داخل الحوض. كقاعدة عامة، يمكن إعادة إنتاج التفاصيل الصغيرة مثل النصوص البارزة أو الأضلاع الدقيقة أو الشعارات حتى عرض 0.1–0.2 مم تقريبًا، بشرط أن تكون مدعومة جيدًا وغير معزولة. أما النصوص الدقيقة جدًا التي يقل سمك خطها عن 0.3 مم، فعادة ما تكون مرئية ولكن قد يصعب قراءتها أو تكون هشة عند التعامل معها.
بالنسبة للجدران، نوصي بسماكة دنيا تتراوح بين 0.5–0.8 مم للميزات غير الإنشائية، و1.0–1.5 مم للأجزاء التي سيتم التعامل معها أو تجميعها أو تعريضها للإجهاد. الأضلاع أو الدبابيس الرقيقة جدًا (أقل من 0.5 مم) عادة ما تكون هشة وتتأثر باتجاه الطباعة وإزالة الدعامات والمعالجة اللاحقة. بالنسبة للثقوب والقنوات الصغيرة، نوصي بأقطار لا تقل عن 0.7–1.0 مم لضمان نظافتها بعد الطباعة وإزالة الراتنج الزائد.
عند دفع التصميم إلى حدود الدقة القصوى، نقوم غالبًا بطباعة نموذج أولي باستخدام خدمات النمذجة الأولية، ثم نقوم بتعديل الأبعاد استنادًا إلى النتائج الفعلية بدلاً من القيم النظرية، خصوصًا للحواف المحكمة، أو الوصلات المرنة، أو تفاصيل القنوات الدقيقة (microfluidic).
الحد الأقصى لحجم البناء وحجم الأجزاء
من ناحية الحجم، تتراوح أنظمة SLA من الأجهزة المكتبية المدمجة إلى الطابعات الصناعية كبيرة الحجم. عادةً ما تقدم الطابعات الاحترافية أحجام بناء تتراوح بين 145 × 145 × 175 مم وحتى حوالي 500 × 500 × 300 مم. بعض الأنظمة المتخصصة كبيرة الحجم يمكن أن تتجاوز 800 مم في أحد المحاور، لكن الارتفاع القابل للاستخدام يكون دائمًا أقل قليلاً من الحجم المعلن بسبب الحاجة إلى مساحة للدعامات وسلوك الراتنج أثناء المعالجة.
من منظور التصنيع، نادرًا ما نصمم أجزاءً لملء كامل حجم البناء المعلن. بدلاً من ذلك، نحتفظ بهامش أمان يتراوح بين 5–10 مم على كل محور لتجنب التشوه الناتج عن الحواف أو الانكماش. بالنسبة للأجزاء التي تتجاوز حجم البناء الواحد، نلجأ إلى تقسيم النموذج إلى وحدات قابلة للتجميع باستخدام وصلات هندسية دقيقة، ثم نقوم بتجميعها وإنهائها عبر عمليات تشغيل البلاستيك باستخدام CNC أو اللصق الصناعي.
اختيار التوازن المناسب بين الدقة والحجم
في التطبيقات العملية، يتم تحديد الحدود الواقعية ليس فقط من قدرات طابعة SLA نفسها، بل أيضًا من متطلبات العمليات اللاحقة. الأجزاء الطويلة أو الرفيعة المطبوعة على أقصى ارتفاع للبناء قد تتعرض لتشوهات بسيطة وتتطلب تعديلًا أو تشغيلًا لاحقًا. كما أن إعدادات الطباعة فائقة الدقة (بطبقات رفيعة جدًا) تزيد من زمن التصنيع وتكلفته، لذلك نحتفظ بها فقط للمناطق التي تحتاج فعلًا لتلك الجودة، بينما نعتمد على تقنيات التصنيع الإضافي الأخرى أو عمليات التشغيل CNC لإنهاء باقي الأجزاء.
وباختصار، تتيح SLA إنتاج تفاصيل دقيقة بدقة تصل إلى أقل من 0.2 مم، كما تدعم أحجام بناء تتراوح من مكونات صغيرة جدًا إلى أغلفة وألواح كبيرة. يعتمد الاختيار الأمثل لمشروعك بين الطباعة ثلاثية الأبعاد وتشغيل CNC على التطبيق، التسامحات المطلوبة، والأهداف الاقتصادية؛ ولهذا السبب نترجم دائمًا المواصفات النظرية للآلات إلى قواعد تصميم عملية جاهزة للإنتاج.
