הדפסת תלת מימד: המדריך המלא למי שרוצה להבין, להזמין או להתחיל

המאמר מסביר טכנולוגיות שקיימות בענף, ואינו מבטיח שכל שירות זמין ב-3DIY. יש לבדוק מול המדפיס את הציוד, החומר, הניסיון והיכולת לספק את העבודה המבוקשת לפני שמסכמים עסקה.

מה זה הדפסת תלת מימד, בלי ז׳רגון

בייצור הרגיל מתחילים מגוש חומר ומורידים ממנו, כמו נגר שמנסר עץ או מכונת CNC שמכרסמת מתכת. אפשרות אחרת היא לשפוך חומר לתבנית, וכך מייצרים את רוב הפלסטיק שבבית. הדפסת תלת מימד עושה את ההפך: היא בונה את החפץ מאפס ומוסיפה חומר רק במקום שבו הוא צריך להיות. לכן קוראים לה גם ייצור בתוספת חומר, או Additive Manufacturing באנגלית.

ISO/ASTM 52900 הוא תקן המונחים של ייצור בתוספת חומר. במדריך הזה נתמקד בשלוש טכנולוגיות שכדאי להכיר כשבוחרים דרך להדפיס: FDM, SLA ו-SLS.

הנקודה החשובה היא שאין תבנית. כשמזריקים פלסטיק, התבנית עולה הרבה ומשתלמת רק באלפי יחידות. בהדפסה, החפץ הראשון והחפץ העשירי עולים בערך אותו דבר, ולכן היא מתאימה במיוחד לפריט בודד, למתנה, לדגם, לחלק חילוף שכבר לא מייצרים, ולאב טיפוס של מוצר חדש.

שלוש הטכנולוגיות שתפגשו בפועל

FDM היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר, וגם זו שרוב המדפיסים העצמאיים בישראל עובדים איתה. ראש מחומם מתיך חוט פלסטיק ומניח אותו בקווים דקים, שכבה על שכבה. השיטה זולה, מהירה יחסית ותומכת במגוון חומרים. החיסרון הוא פני השטח: רואים את השכבות, ויש פרטים קטנים מדי בשבילה.

SLA, שנקראת גם הדפסת שרף או רזין, מקשה שרף נוזלי בעזרת אור, ומגיעה לפרטים עדינים מאוד. היא אהובה על מי שמדפיס מיניאטורות, תכשיטים ודגמים קטנים. מנגד, החומר הנוזלי דורש כפפות ואוורור, והחלק צריך שטיפה ואשפרה לפני שהוא מוכן.

SLS מאחה אבקה בלייזר, ו-MJF משתמשת בחומר מקשר ובאנרגיית חום. בשתי השיטות האבקה תומכת בחלקים במהלך הייצור. אלה תהליכים תעשייתיים, ויש לבדוק זמינות אצל ספק מתאים. השוואה מעמיקה במאמר FDM, SLA או SLS (FDM, SLA או SLS? ההשוואה המלאה בין טכנולוגיות הדפסת תלת מימד).

מה אפשר להדפיס, ומה עדיף שלא

הרשימה ארוכה, אבל היא נחלקת לחמש משפחות. הראשונה היא מתנות אישיות: מחזיק מפתחות עם שם, פסלון בהשראת תמונה, מנורת לילה בעיצוב אישי. השנייה היא דגמים: רכבים, מטוסים, דמויות, ודגמים אדריכליים. בחנות של 3DIY יש למשל דגם של הסוסיתא, של מטוס הלביא ושל הצוללת דקר. השלישית היא חלקים שימושיים לבית: מתלים, מארגנים, ידיות, מתאמים וחלקי חילוף. הרביעית היא אבות טיפוס ליזמים ולמהנדסים. החמישית היא יצירה וחינוך: פרויקטים לבית הספר, תחפושות, אביזרים למשחקי תפקידים.

יש גם מגבלות של חוקיות ובטיחות: אין להזמין תוכן אסור או מפר זכויות. אין להניח שחלק מודפס מתאים למזון, למוצרי ילדים או לתפקיד בטיחותי ללא אימות מתאים. PLA רגיש לחום ואינו בחירה טובה לרכב סגור בקיץ. על החומרים קראו במאמר PLA או PETG (PLA או PETG? איך בוחרים חומר להדפסת תלת מימד).

מהרעיון לחפץ: איך נראה התהליך

השלב הראשון הוא הקובץ. מדפסת לא מבינה רעיון, היא צריכה מודל תלת ממדי, לרוב בפורמט STL או 3MF. אם יש לכם קובץ, מצוין. אם אין, יש שלוש דרכים להשיג אחד: להוריד מודל קיים מאתר מודלים ולבדוק את הרישיון שלו, לעצב בעצמכם בתוכנה כמו Tinkercad או Fusion, או לבקש ממדפיס או מעצב שיבנה אותו. הסבר מפורט על הקובץ, ומה הופך אותו לתקין, יש במאמר קובץ STL להדפסה (קובץ STL להדפסה: איך מכינים קובץ תלת מימד תקין).

השלב השני הוא פריסה, או Slicing. תוכנה בשם סלייסר חותכת את המודל לשכבות ומחליטה על גובה השכבה, אחוז המילוי הפנימי, מיקום התמיכות ומהירות ההדפסה. ההחלטות האלה קובעות את החוזק, את המראה ואת הזמן. כאן ניסיון של מדפיס טוב שווה הרבה.

השלב השלישי הוא ההדפסה עצמה, שיכולה להימשך מחצי שעה ועד יותר מיום. השלב הרביעי הוא עיבוד אחרי ההדפסה: הסרת תמיכות, ניקוי, ולפעמים שיוף וצביעה. מדריך מלא לשלב הזה תמצאו בגימור וצביעה של הדפסות (גימור וצביעה של הדפסות תלת מימד: מהסרת תמיכות ועד טיפול שוטף).

כמה זה עולה וכמה זמן לוקח

אין מחיר אחד להדפסת תלת מימד: זמן המכונה, כמות וסוג החומר, הגימור והעבודה הידנית משפיעים עליו. מחירים שמופיעים בחנות (החנות) מתייחסים למוצרים ולתנאים שפרסם כל מדפיס. הם אינם מחירון לעבודות אחרות. פירוט במאמר כמה עולה הדפסת תלת מימד (כמה עולה הדפסת תלת מימד? כל מה שקובע את המחיר).

סכמו עם המדפיס מועד התחלה ומסירה, האם הזמן נספר בימים רגילים או בימי עסקים ומה כלול בו. השאירו מרווח למידול, לתיקונים ולמשלוח, וציינו מראש תאריך יעד קשיח.

מושגים שכדאי להכיר לפני שמזמינים

גובה שכבה הוא עובי כל שכבה שהמדפסת מניחה, ונמדד בעשיריות מילימטר. שכבה דקה נותנת משטח חלק יותר ופרטים עדינים יותר, אבל מאריכה את זמן ההדפסה. ב-FDM טווח השכבות המקובל הוא 0.1 עד 0.3 מ״מ, וב-SLA הוא 0.05 עד 0.1 מ״מ, לפי Protolabs Network. לדגם תצוגה תבקשו שכבה דקה, ולמתלה במחסן שכבה עבה תספיק.

מילוי (Infill) הוא כמות החומר בתוך החלק. רוב ההדפסות אינן מלאות: יש להן דפנות חיצוניות ובפנים רשת כמו חלת דבש. מילוי נמוך חוסך חומר וזמן ומתאים לדגמים, ומילוי גבוה נותן חוזק לחלקים שנושאים משקל. כשאתם מתארים שימוש, המדפיס יבחר את המילוי המתאים.

תמיכות הן מבנים זמניים שהמדפסת בונה מתחת לחלקים שתלויים באוויר, כמו כנף של מטוס או זרוע מושטת של דמות. אחרי ההדפסה מסירים אותן, ולפעמים נשאר סימן קטן. מעצב טוב מתכנן את החלק כך שיצטרך פחות תמיכות.

קובץ אטום (Watertight) הוא מודל סגור לגמרי, בלי חורים ברשת. מדפסת לא יודעת מה בפנים ומה בחוץ אם יש בקובץ חורים, ולכן התקנון של 3DIY דורש שהקובץ יהיה תקין ואטום (סעיף 4.4). אם הקובץ לא תקין, המדפיס צריך להודיע לכם לפני שהוא מדפיס (סעיף 7.4).

שלוש טעויות נפוצות בהזמנה ראשונה

הטעות הראשונה היא לא לציין מידות. תמונה של מחזיק מפתחות לא אומרת אם הוא באורך 4 סנטימטרים או 10, והמחיר משתנה בהתאם. השנייה היא לא לציין שימוש. אותו חפץ, אם הוא יעמוד על מדף או ייתלה ברכב, יודפס בחומר אחר. השלישית היא לצפות לגימור של מוצר מוזרק בלי לבקש אותו. אם חשוב לכם משטח חלק או צבע מסוים, כתבו זאת בבקשה, כי זה משפיע על המחיר ועל הזמן. ככל שהבקשה מפורטת יותר, ההצעות שתקבלו יהיו מדויקות יותר, ויהיו פחות הפתעות.

להדפיס לבד או להזמין?

מדפסת ביתית היא תחביב נהדר, אבל היא דורשת זמן למידה, כיול ותחזוקה, ולא מעט ניסיונות כושלים בהתחלה. אם אתם צריכים חפץ אחד או כמה חפצים בשנה, כמעט תמיד משתלם יותר להזמין ממדפיס שכבר עבר את עקומת הלמידה. אם התחביב מושך אתכם, אפשר להתחיל מהזמנה, להבין מה אוהבים, ורק אחר כך לקנות מדפסת.

בבחירת מדפיס כדאי לבדוק עבודות קודמות, חומרים זמינים, לוח זמנים ואיך הוא מתקשר. כתבנו על זה מדריך נפרד: איך לבחור מדפיס תלת מימד (איך בוחרים שירות הדפסת תלת מימד: צ'קליסט להשוואת הצעות).

איך מזמינים ב-3DIY

3DIY מחברת בין לקוחות למדפיסים עצמאיים. מתארים מה רוצים בטקסט, בתמונה, בסקיצה או בקובץ, ומשווים הצעות לפי התאמה, מחיר וניסיון. סיכום העסקה, המחיר הסופי, התשלום והמסירה נעשים ישירות בין הלקוח למדפיס. בחירת הצעה פותחת קשר ואינה כשלעצמה סיכום עסקה. 3DIY אינה סולקת או מחזיקה את כספי העבודה.

רוצים לראות איך זה עובד? תתחילו כאן (איך זה עובד), או עברו על החנות (החנות) כדי לראות מה מדפיסים כבר הכינו.