الدرس 8.10التشكيل الأوليالفصل 8 · التصنيع الإضافي

الطباعة الحجمية (CAL)

ضوء من كل زاوية يعالج قارورة راتنج تدور دفعة واحدة (الطباعة الحجمية)

الطباعة الحجمية تصنع جسمًا كاملًا دفعة واحدة داخل قارورة راتنج سائل، بلا طبقات إطلاقًا. في الطباعة الحجرية المحورية المحسوبة (CAL)، تدور القارورة بينما يسلّط جهاز عرض أنماط ضوء متغيرة عبرها، مثل فحص مقطعي محوسب (CT) يُشغَّل بالعكس. قد يظهر جسم صغير في دقيقة أو دقيقتين.

الطباعة الحجرية المحورية المحسوبة · منظران جانبي وعلوي، 5 خطواتاليسار: التجهيز من الجانب. اليمين: القارورة من الأعلى، مع ثلاثة من اتجاهات الضوء الكثيرة. الأرقام داخل الدوائر تطابق الخطوات أدناه.

كيف تعمل

حساب الأنماط. يحوّل البرنامج النموذج ثلاثي الأبعاد إلى مئات الصور الضوئية ثنائية الأبعاد، واحدة لكل زاوية نظر، تمامًا كما يعمل ماسح CT بالعكس.
تدوير القارورة. قارورة شفافة من راتنج سميك حساس للضوء تدور بثبات على منصة دوّارة.
الإسقاط. يعرض جهاز العرض الصورة المطابقة لزاوية القارورة الحالية، فتنال كل زاوية نمطها الخاص.
ترك الجرعة تتراكم. كل نقطة في الراتنج تجمع ضوءًا من كل زاوية. فقط النقاط داخل الجسم تتجاوز العتبة (أقل جرعة ضوء تجعل الراتنج يتحول إلى جل) وتتحول إلى صلب.
التصريف والشطف والمعالجة. بعد نحو 30 ثانية إلى بضع دقائق، يُسكب الراتنج السائل. يُشطف الجسم ويُعالج نهائيًا بالأشعة فوق البنفسجية.

حقائق أساسية

المواد: راتنجات بوليمر ضوئي شفافة وسميكة (أكريلات)، هلاميات مائية يمكنها حمل خلايا حية، وراتنجات محمّلة بجسيمات زجاج تُحرق لاحقًا إلى زجاج
القطع النموذجية: قطع بحثية صغيرة: عدسات وبصريات، رقائق موائع دقيقة زجاجية، سقالات أنسجة ليّنة، أجسام تُطبع حول قطعة مدرجة موجودة
حجم القطعة: من بضعة مليمترات إلى بضعة سنتيمترات، يحدّها حجم القارورة
الدقة: ميزات حتى نحو 0.3 مم في الطابعات الأولى؛ وأنظمة البحث تبلغ عشرات الميكرومترات
تشطيب السطح: ناعم جدًا، بلا خطوط طبقات
حجم الدفعة المناسب: قطع فردية وعينات بحثية
كلفة العدّة والآلة: بلا أدوات قالبية. تجهيزات مخبرية في الغالب مبنية حول جهاز عرض ومنصة دوران؛ وقلّما توجد آلات تجارية حتى الآن
السرعة: من ثوانٍ إلى بضع دقائق لجسم بحجم سنتيمتر