مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد: ما هو نظرة خاطفة؟
إنتاج وخصائص نظرة خاطفة
نظرة خاطفة هو عضو في عائلة بايك (polyaryletherketone)، المعروفة بخصائصها الميكانيكية الحرارية العالية. إذا نظرنا إلى هرم البوليمرات المختلفة في الصناعة، فستجد نظرة خاطفة على قمة الهرم، في فئة البوليمرات عالية الأداء. يتكون تركيبه الجزيئي من الكيتون والإيثرين، وهي مركبات عضوية من عائلة الكربونيل، مع رابطة مزدوجة بين ذرة الكربون وذرة الأكسجين. تم تسويقه لأول مرة في نهاية السبعينيات، وسرعان ما تم اعتماده من قبل قطاعات مثل الطيران أو الإلكترونيات بسبب الأداء الذي يمكن أن يقدمه. وإذا نظرنا إلى بنيتها، نلاحظ أنها عبارة عن بوليمر شبه بلوري، ولذلك عندما تذوب، ترتب جزيئاتها نفسها تحت تأثير الحرارة، مما يخلق نظامًا معينًا حتى تتصلب المادة تمامًا. وهذا يتيح لها الحفاظ على خصائصها الميكانيكية عند زيادة درجة الحرارة. في حين أن هذا الهيكل شبه البلوري له العديد من المزايا، تجدر الإشارة إلى أنه في التصنيع الإضافي، فإنه ينطوي على عملية طباعة أكثر تعقيدًا: فهي مادة عالية التقنية تتطلب الخبرة والنظام المناسب.
الطباعة ثلاثية الأبعاد مع نظرة خاطفة
في الطباعة ثلاثية الأبعاد، يجب التحكم في عملية تبلور نظرة خاطفة حيث أن جزءًا من المادة سوف يتبلور، وبالتالي تغيير كثافة المادة. لذلك، يجب الحفاظ على مستويات درجة الحرارة المرتفعة - البثق ولوحة البناء والحجرة - ويجب تجنب التقلبات في درجة الحرارة. لطباعة نظرة خاطفة ثلاثية الأبعاد، ستحتاج بالتالي إلى طابعة ثلاثية الأبعاد مزودة بطارد يمكن أن يصل إلى 400 درجة مئوية، وغرفة يمكن تسخينها إلى 120 درجة مئوية، ولوحة بناء يمكن تسخينها إلى 230 درجة مئوية لضمان تحرير الجزء بشكل صحيح في النهاية ومنع تزييفها. من حيث التفاعل الكيميائي، تتغير كثافة المادة أثناء الطباعة، ثم تنكمش عندما تبرد.
على الرغم من أن نظرة خاطفة مادة متطلبة، إلا أنه يجب القول أيضًا أنها توفر خصائص ميكانيكية وكيميائية مثيرة للاهتمام لمختلف الصناعات. في الواقع، فهو مقاوم جدًا للحرارة والتآكل، وله مقاومة كيميائية عالية، وقابل للتعقيم وله خصائص عازلة. تتمتع نظرة خاطفة أيضًا بنسبة عالية من القوة إلى الوزن وغالبًا ما تستخدم لتحل محل معادن معينة. أخيرًا، نظرة خاطفة مقاومة للهب مما يجعلها مادة طباعة ثلاثية الأبعاد مثيرة للاهتمام لقطاعات مثل الفضاء الجوي التي لديها قيود عالية على الحرائق/الدخان. إذا أردنا مقارنتها مع غيرها من اللدائن الحرارية عالية الأداء، فإن نظرة خاطفة يتفوق على نهائي في القوة الميكانيكية.
التطبيقات
هذه المواد عالية الأداء مثيرة للاهتمام بشكل خاص للقطاع الطبي. ونظرًا لأنه قابل للتعقيم ومتوافق حيويًا، فيمكن استخدامه في عدد من التطبيقات بما في ذلك تصنيع الغرسات المخصصة. في الواقع، يتمتع نظرة خاطفة بخصائص مشابهة للعظام البشرية: وبالتالي يمكن للزرعة المطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام نظرة خاطفة أن تعزز إعادة بناء الأنسجة حول الزرعة، وتسريع التكامل العظمي. على هذا النحو، لجأ عدد من الشركات إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد لـ نظرة خاطفة لتصميم أجهزة طبية مخصصة.
تعد صناعة الطيران والسيارات أيضًا من الأسواق التي تنتشر فيها الطباعة الخاطفة ثلاثية الأبعاد. يتيح التصنيع الإضافي إنشاء أجزاء عالية الأداء، وخفيفة الوزن، ومخصصة حسب الطلب: إلى جانب استخدام مواد عالية الأداء، فهي أكثر جاذبية. سيوفر نظرة خاطفة مقاومة أكبر للتآكل ودرجة الحرارة، مع تحسين الوزن - وهو عامل رئيسي في مثل هذه المناطق. إنها قادرة جدًا في الواقع على إرسال أجزاء من نظرة خاطفة إلى الفضاء، وهو دليل إضافي على أن هذه المادة يمكن أن تلبي احتياجات حتى القطاعات الأكثر تطلبًا.
