العربية 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في إنتاج المجوهرات
تقنية القولبة المعاصرة القائمة على البيانات
مقدمة:
يمكن تقسيم الأساليب التشغيلية القياسية لتكنولوجيا التشكيل والمعالجة المعاصرة إلى فئتين رئيسيتين: المضافة والطرحية. ممثل الطريقة المضافة هو تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، في حين أن ممثل الطريقة الطرحية هو تقنية النقش بالتحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي. وكثيرًا ما يُستخدم هذان النوعان من تقنيات التشكيل المعتمدة على البيانات في تصميم المجوهرات ومعالجتها.
SLA 3D تتحكم تقنية SLA 3D في الطابعات ثلاثية الأبعاد
جدول المحتويات
القسم Ⅰ تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
نشأت الطباعة ثلاثية الأبعاد في الولايات المتحدة في أواخر القرن التاسع عشر. وفي منتصف ثمانينيات القرن العشرين، تطورت تدريجياً تقنية النماذج الأولية السريعة (اختصاراً RP)، وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد هي مصطلح جماعي لسلسلة من تقنيات النماذج الأولية السريعة. لا تتطلب هذه التكنولوجيا سوى الاستيراد المباشر لبيانات نموذج التصميم بمساعدة الحاسوب لتصميم المنتج لتصنيع القوالب أو النماذج أو حتى المنتجات النهائية بسرعة، وبالتالي تقصير دورة تطوير المنتج بشكل كبير وتقليل التكاليف وتحسين الجودة. حتى الآن، طوّرت تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد مجموعة واسعة من التطبيقات، تغطي مختلف قطاعات المجتمع، مثل التكنولوجيا والهندسة المعمارية والصناعة والطب والغذاء والتصميم الفني. من المركبات الفضائية إلى وجبات الكعك الخفيفة، يمكن رؤية تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في كل مكان، وصناعة المجوهرات ليست استثناءً. بعد نضوج تطوير برمجيات المجوهرات وتكاملها مع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، فتحت بابًا آخر لتصميم المجوهرات وإنتاجها. تجعل برمجيات المجوهرات التصميم أكثر سهولة في التشغيل والتعديل والعرض المرئي والتحكم في التكاليف، بينما يمكن أن تتحول بسرعة مع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج منتجات المجوهرات النهائية بنسبة 1:1، مما يقلل من استهلاك الموارد البشرية والمادية في تصميم المجوهرات وإنتاجها، ويحقق ضعف النتيجة بنصف الجهد.
سلسلة مجوهرات جورج جنسن إكس زها حديد من جورج جنسن
Y VMIN سلسلة فتيات إلكترونيات Y VMIN سلسلة فتيات إلكترونيات ELECTRONIC GIRL اللافتة للنظر بشكل خاص
Y VMIN سلسلة فتيات إلكترونيات Y VMIN سلسلة فتيات إلكترونيات ELECTRONIC GIRL اللافتة للنظر بشكل خاص
آلة طباعة الطعام بالطباعة ثلاثية الأبعاد
طعام ثلاثي الأبعاد مصنوع باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
1. مبدأ التشكيل بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
وتعتمد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد على "الطريقة المضافة"، والمعروفة باسم "تقنية التصنيع المضافة. وهي تستخدم برمجيات النمذجة ثلاثية الأبعاد (مثل "جيوتيكاد" و"راينوسيروس" و"زبروش" و"زبروش" و"3 ديزاين" و"أوتوديسك مايا" و"3 دي إس ماكس" و"غراسهوبر" و"ماتريكس 3 دي" و"ماتريكس
من خلال إدخال بيانات النموذج المصممة بواسطة برامج مثل Grasshopper وMatrix في طابعة ثلاثية الأبعاد وتعديل بيانات طبقة الطباعة الخاصة بالنموذج، يمكن لأنواع مختلفة من الطابعات طباعة نماذج الشمع أو نماذج الراتنج أو نماذج السيراميك أو نماذج الطعام أو النماذج المعدنية عن طريق وضع طبقات من مواد المسحوق أو الخيوط باستخدام تقنيات مثل التسخين والتلبيد.
في صناعة المجوهرات، تسمح تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتصميم المجوهرات وصنع النماذج بشكل أكثر دقة وسرعة. وقد أدركت الصناعة مزاياها في الملاءمة والتكرار وسهولة التعديل. أنشأت العديد من شركات المجوهرات خطوط إنتاج ذكية بالطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يتيح إنتاج المجوهرات على نطاق واسع وتخصيصها حسب الطلب، مما يحسّن كفاءة التصميم والإنتاج بشكل كبير مع تقليل التكاليف. يصمم المصممون نماذج المجوهرات ويدخلونها في معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد، ويختارون مواد مثل الشمع والراتنج والنايلون والبلاستيك والمعادن لطباعة نماذج المجوهرات، مع كون قوالب الشمع هي الأكثر استخدامًا. يمكن استخدام القوالب الشمعية المكتملة مباشرة لصب المعادن؛ وإذا أراد المرء إنشاء مجوهرات مصنوعة من مواد مركبة، فيمكنه أيضًا تجربة الطباعة بالراتنج أو النايلون أو السيراميك. ومع تطور تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، يتم تدريجياً تطوير الآلات التي يمكنها طباعة المعادن مباشرة مثل الذهب والفضة والنحاس. على الرغم من أن هذه التكنولوجيا لم تنضج بعد بشكل كامل، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف إنتاج المنتجات المعدنية المطبوعة وإهدارها، إلا أن هذه التكنولوجيا ستنضج تدريجياً وستستخدم على نطاق واسع قريباً.
2. تصنيف تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
تشمل تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة الاستخدام في السوق تقنية الربط الانتقائي لمواد المسحوق TDP، وتقنية النمذجة بالترسيب المنصهر FDM، وتقنية الطباعة المجسمة SLA، وتقنية المعالجة الرقمية بالضوء DLP، وتقنية التشكيل بالأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية، وتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر SLS.
2.1 تكنولوجيا الربط الانتقائي لمواد المسحوق
تستخدم هذه التقنية تقنيات الطباعة بنفث الحبر القياسية، تحت تحكم الكمبيوتر، لرش مادة رابطة على طبقات من مادة المسحوق بناءً على معلومات المظهر الجانبي للمقطع العرضي، مما يؤدي إلى ارتباط الأجزاء الصلبة من المسحوق معًا وتشكيل المظهر الجانبي للمقطع العرضي؛ وتتكرر هذه العملية طبقة تلو الأخرى حتى يكتمل النموذج.
2.2 تقنية نمذجة الترسيب المنصهر -FDM
ويتضمن ذلك تسخين مادة بلاستيكية حرارية شبيهة بالشرائح وصهرها بينما تقوم فوهة الطباعة، تحت تحكم الكمبيوتر، بتطبيق المادة على طاولة العمل وفقًا لبيانات المظهر الجانبي للمقطع العرضي، وتشكيل طبقة بعد التبريد السريع؛ وتتكرر هذه العملية لكل طبقة حتى تتم طباعة النموذج بالكامل.
2.3 مظهر الطباعة الحجرية المجسمة -SLA
باستخدام الراتينج الحساس للضوء كمادة خام، يتحكم الكمبيوتر في الليزر لمسح نقطة تلو الأخرى على سطح الراتينج الحساس للضوء السائل وفقًا للمعلومات المقطعية للنموذج. تخضع المنطقة الممسوحة ضوئيًا من طبقة الراتنج لتفاعل البلمرة الضوئية وتتصلب. بعد تصلب طبقة واحدة، تتحرك طاولة العمل لأسفل بمسافة طبقة واحدة، وتتكرر العملية حتى تتم طباعة النموذج بالكامل.
تتحكم تقنية FDM 3D FDM في الطابعات ثلاثية الأبعاد شبه الصناعية.
SLA 3D تتحكم تقنية SLA 3D في الطابعات ثلاثية الأبعاد
2.4 المعالجة الرقمية للضوء، DLP
تستخدم هذه التقنية جهاز عرض ضوئي رقمي عالي الدقة (DLP) لمعالجة البوليمرات الضوئية السائلة طبقة تلو الأخرى. ونظرًا لأن كل طبقة تعالج بطريقة تشبه الصفائح، فإن السرعة تكون أسرع من سرعة تقنية الطباعة المجسمة SLA المماثلة. تُستخدم هذه التقنية غالباً في صناعة معالجة المجوهرات.
DLP 3D تتحكم تقنية DLP ثلاثية الأبعاد في الطابعات ثلاثية الأبعاد
يمكن استخدام نماذج راتنج المجوهرات المصنوعة بواسطة الطابعات ثلاثية الأبعاد التي يتم التحكم فيها بتقنية DLP مباشرة في عمليات صب المعادن.
2.5 النمذجة المتعددة النفاثات MJM
يتم رش المواد طبقة تلو الأخرى وتشكيلها من خلال الراتنج الكيميائي والمعالجة بالحرارة الخفيفة. وهي مناسبة لبناء نماذج ونماذج أولية عالية الدقة وعالية الوضوح ويمكن استخدامها مباشرةً في الصب بالشمع المفقود. تسمح هذه التقنية بتضمين مواد متعددة في منتج مطبوع، وتستخدم آلة طباعة الشمع المستخدمة عادةً في طباعة نماذج المجوهرات هذه التقنية. تتكون نماذج المجوهرات المصنوعة بواسطة آلة طباعة الشمع التي يتم التحكم فيها بواسطة تقنية النمذجة النفاثة المتعددة MJM من الشمع الأبيض والشمع الأرجواني، حيث يعمل الشمع الأبيض كقاعدة داعمة لنموذج المجوهرات أثناء الطباعة.
الشمع الأرجواني هو نموذج المجوهرات؛ يتم وضع النموذج بأكمله في محلول الشمع الأبيض الداعم المذاب بعد الطباعة. وبمجرد أن يذوب الشمع الأبيض، فإنه يترك الجزء الشمعي الأرجواني من نموذج المجوهرات، والذي يمكن استخدامه في عمليات صب المعادن.
دعامة الشمع الأبيض، شمع أبيض اللون، شمع أرجواني اللون
نماذج مجوهرات MJM مصنوعة باستخدام ماكينة رش الشمع بتقنية MJM
2.6 تكنولوجيا التشكيل بالأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية
يتم تشعيع الراتينج السائل الحساس للضوء بالأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية، طبقة تلو الأخرى، ويتم تكديس الراتينج من الأسفل إلى الأعلى، بدون تشويش أثناء العملية وبدقة تشكيل عالية.
2.7 نفث الجسيمات النانوية، NPJ
تستخدم هذه العملية معدن النانو السائل، الذي يتم ترسيبه وتشكيله بواسطة نفث الحبر، مع سرعة طباعة أسرع بخمس مرات من الطباعة بالليزر العادية ودقة وخشونة سطح ممتازة.
2.8 ترسيب المعادن بالليزر، LMD
ولهذه التكنولوجيا العديد من الأسماء، وتسمى عادةً LENS وDMD وDLF وLRF، إلخ. يتم تجميع مسحوق الطباعة على سطح العمل من خلال فوهة تتلاقى مع الليزر في نقطة ما، وبعد أن يذوب المسحوق ويبرد، يتم الحصول على كيان مكسو بالليزر المترسب.
2.9 التلبيد بالليزر المحدد، SLS
التلبيد بالليزر المحدد (SLS): يتم وضع طبقة من مادة المسحوق (مسحوق معدني أو مسحوق غير معدني) مسبقًا على سطح العمل، ويقوم الليزر بتلبيد المسحوق وفقًا لمعلومات الكفاف تحت تحكم الكمبيوتر، ويدور باستمرار لتشكيل تراكم.
2.10 الذوبان الانتقائي بالليزر الانتقائي، SLM
الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM): هذه هي التقنية الأكثر شيوعًا حاليًا في الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد، باستخدام بقعة ضوئية مركزة بدقة لإذابة المسحوق المعدني المضبوط مسبقًا بسرعة، والحصول مباشرة على نماذج بأي شكل. ويمكنها تشكيل نماذج معدنية مباشرة بكثافة شبه كاملة وخصائص ميكانيكية جيدة. تتغلب هذه التقنية على تعقيد عملية SLS لتصنيع الأجزاء المعدنية.
2.11 ذوبان الحزمة الإلكترونية EBM
تشبه عمليتها عملية SLM، ولكن شعاع الإلكترون هو مصدر الطاقة. عادةً ما تكون طاقة خرج شعاع الإلكترون الخاص بالإلكترون EBM عادةً أكبر من طاقة خرج ليزر SLM، كما أن سرعة المسح أعلى بكثير من سرعة SLM. لذلك ، أثناء تشغيل EBM ، من الضروري أثناء تشغيل EBM ، من الضروري التسخين المسبق لمنصة البناء بأكملها لمنع الضغوط المتبقية الكبيرة الناتجة عن الاختلافات المفرطة في درجات الحرارة أثناء عملية التشكيل.
3. عملية التشكيل بالطباعة ثلاثية الأبعاد وتكنولوجيا البرمجيات الرقمية ثلاثية الأبعاد
الخطوة الأكثر أهمية في عملية التشكيل بالطباعة ثلاثية الأبعاد هي التصميم المفاهيمي الأمامي ونمذجة البرامج الرقمية. وتشمل البرامج التي يشيع استخدامها لنمذجة تصميم المجوهرات برمجيات JeweICAD وD3DESIGN وRinoceros وZBrush وMatrix، ولكل منها مزاياها وخصائصها القادرة على تصميم أشكال يصعب أو يستحيل إنشاؤها يدوياً، مثل الهياكل المتكررة، والهياكل المتدرجة المنتظمة، والهياكل المجوفة المتخللة، وهياكل الأسطح المنحنية متعددة الطبقات. يعد فهم أداء البرنامج وإتقان تشغيله أمرًا ضروريًا للاستفادة بشكل أفضل من عملية التشكيل بالطباعة ثلاثية الأبعاد. فيما يلي مقدمة موجزة عن العديد من برامج تصميم المجوهرات الاحترافية التي يمكن إخراجها مباشرة للطباعة.
3.1 جيوتيكاد
برنامج JeweICAD هو برنامج تصميم مجوهرات احترافي تم تطويره بواسطة شركة هونج كونج لتكنولوجيا المجوهرات والكمبيوتر المحدودة في هونج كونج في عام 1990. وقد تطوّر إلى برنامج قوي ومستقر وناضج، تستخدمه حالياً معظم شركات المجوهرات والمصممين لتصميم وطباعة النماذج، ويحظى بشعبية كبيرة. يتمتع البرنامج بقدرات قوية على معالجة الصور، ويمكنه إنتاج بيانات إخراج نموذج مجوهرات بنسبة 1:1، ويتميز بتكنولوجيا تشكيل سطح دليل السكك الحديدية الكاملة، ووظائف فعالة لنمذجة المنحنيات والرسم، بالإضافة إلى تقنية التشغيل المنطقي، ويسمح بتحويل المنظور الحر. يحتوي البرنامج على مكتبة ثابتة للأحجار الكريمة والمجوهرات للاستخدام المباشر. بعد الانتهاء من التصميم، يمكنه تنفيذ عرض النموذج، وحساب وزن الذهب المستخدم، وإخراج ملفات بتنسيق STL وSLC قياسية سلسة ومعيارية، مما يتيح إنتاج نماذج مجوهرات سريعة متوافقة مع الطابعات ثلاثية الأبعاد وماكينات الحفر باستخدام الحاسب الآلي.
واجهة المشغل JeweICAD
واجهة المشغل JeweICAD
3.2 وحيد القرن
تم إصدار برنامج Rhinoceros، الذي يُعرف اختصاراً باسم Rhino، في عام 1998، وهو برنامج نمذجة صناعية بمساعدة الحاسوب على مستوى عالمي تم تطويره من قبل شركة Robert McNeel & Assoc في الولايات المتحدة. ويستخدم طريقة نمذجة NURBS (NURBS) الممتازة (NURBS غير المنتظمة العقلانية B- Spline)، ومفهوم تطوير البرنامج هو
مع وجود نظام Rhino كنظام مركزي، فإنها تعمل باستمرار على تطوير العديد من المكونات الإضافية الخاصة بالصناعة، والمكونات الإضافية للعرض، والمكونات الإضافية للرسوم المتحركة، ومعلمات النماذج، وما إلى ذلك، وتتحسن وتتطور باستمرار لتصبح سلسلة برامج تصميم للأغراض العامة. يمكن لبرنامج Rhino إدخال وإخراج تنسيقات ملفات متنوعة، ويمكن تصنيع النماذج مباشرةً من خلال ماكينات CNC متعددة وطابعات ثلاثية الأبعاد، مما يخدم مجالات مثل التصميم المعماري والتصنيع الصناعي والتصميم الميكانيكي والتصميم الفني وإنتاج الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد.
3.2.1 التقنيات المفيدة:
يحتوي Rhino على طريقة نمذجة ممتازة مع NURBS ومكوّن إضافي لنمذجة الشبكات، T-Spline، مع طرق تشغيل متنوعة تجعل النمذجة أكثر حيوية؛ وفي الوقت نفسه، طوّر البرنامج العديد من المكونات الإضافية الخاصة بالصناعة. وطالما أن المرء يتقن طرق التشغيل القياسية وتقنيات البرنامج، يصبح تعلم المكونات الإضافية اللاحقة سهلًا للغاية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تحميل إضافات تصميم المجوهرات في Rhino إلى تحويلها إلى برنامج تصميم مجوهرات احترافي. وهذا أيضًا عامل رئيسي لموطئ قدم Rhino في مختلف الصناعات.
3.2.2.2 التشكيل والمعالجة:
يمكن لبرنامج Rhino استيراد وتصدير عشرات التنسيقات المختلفة، بما في ذلك تنسيقات الملفات ثنائية الأبعاد، وتنسيق STL المطلوب للطباعة ثلاثية الأبعاد، وتنسيقات ملفات الصور. ويمكنه استيراد وتعديل معلمات النماذج التي تم إنشاؤها بواسطة برامج أخرى مع استيعاب أشكال مختلفة من مخرجات الطباعة، مما يجعله مريحًا جدًا في التشغيل.
3.2.3 سهولة التركيب:
على الرغم من قوة برنامج Rhino، إلا أنه لا يتطلب متطلبات عالية بشكل استثنائي لنظام التشغيل وتهيئة أجهزة الكمبيوتر مقارنةً ببرامج النمذجة الأخرى؛ فهو لا يشغل سوى 20 ميغابايت من المساحة ويسهل تعلمه وإتقانه.
3.2.4 ملحق تصميم مجوهرات احترافي:
تشتهر Rhino بمكوناتها الإضافية الغنية، مع تطوير مكونات إضافية احترافية تغطي جميع أنواع التصميم تقريبًا.
مصفوفة Gemvision: مكون إضافي قوي لتصميم المجوهرات مع مزايا كبيرة في تعديل التحكم البارامترية والتحرير والإمكانيات الشاملة.
TDM RhinoGold: مكوّن إضافي شامل لتصميم المجوهرات مع مجموعة كاملة من أدوات التصميم، بما في ذلك النمذجة، وترصيع الأحجار، وترصيع الإطار، والقلائد، والخواتم، والنقوش، مما يسمح بتصميم وتعديل النماذج بسرعة ودقة. تضيف RhinoGold أدوات خاصة بالمجوهرات إلى الوظائف الأساسية لـ Rhino، مما يحسن كفاءة التصميم بشكل كبير ويمكنه أيضًا أتمتة المهام المتكررة.
Smart3d و Logis3d Pavetool: يمكن لكلا المكونين الإضافيين ضبط الأحجار تلقائيًا وإنشاء ثقوب قاعدة قرص العسل تلقائيًا.
بافيتول: ملحق ترصيع افتراضي احترافي للأحجار الكريمة ذات الأسطح المنحنية المتعددة.
3.2.5 أدوات المكونات الإضافية الأخرى:
فلامنغوالبطريق V-Ray البرازيلالبطريق V-Ray البرازيلبونجو وحيد القرنالتجميع وحيد القرنالتجميع وحيد القرن سهل التصميم موقع أليبر ديزاين وحيد القرنأوركا3D DentalShaper لوحيد القرن
إضافات العرض فلامنغو والبطريق وفي راي والبرازيل؛ إضافات الرسوم المتحركة Bongo و RhinoAssembly؛ إضافة تعديل المعلمات والقيود RhinoDirect؛ إضافة الهندسة المعمارية EasySite؛ إضافة ميكانيكية Alibre Design؛ إضافة الأحذية RhinoShoe؛ إضافة بحرية Orca3D؛ إضافة طب الأسنان DentalShaper لـ Rhino؛ إضافة قياس التصوير الفوتوغرافي Rhinophoto؛ إضافة الهندسة العكسية RhinoResurf؛ إضافة نمذجة الشبكة T-Spline، إلخ، ويتم تحديثها باستمرار. يحتوي Rhino على مكتبة قوية من المكونات الإضافية الاحترافية بحيث أن النماذج المصممة باستخدام هذا البرنامج لها أشكال دقيقة وتأثيرات عرض واقعية وعروض ترويجية متحركة جذابة. عند استخدامه لتصميم المجوهرات، يمكنه أيضًا تصميم النماذج بسرعة وترتيب الأحجار تلقائيًا وحساب الوزن الصافي للذهب والأحجار الكريمة بدقة، تمامًا مثل برامج تصميم المجوهرات الاحترافية.
3.3 التصميم ثلاثي الأبعاد
ينتمي برنامج تصميم المجوهرات الاحترافي 3DESIGN إلى شركة Type3 الفرنسية، التي تأسست في عام 1988 بمدينة ليون الفرنسية. وباعتباره برنامج CAD/CAM الفني الرائد في مجال تطوير الصناعة، فقد ساهم بشكل كبير في النقش الصناعي وتصميم المجوهرات ثلاثية الأبعاد.
3.3.1 التقنيات المفيدة:
يركز 3DESIGN على تصميم المجوهرات وتصميم الساعات الاحترافية. يعمل الإصدار الجديد على تحسين وظائف تصميم المجوهرات ومعالجتها بشكل أكبر، ويمكن أن تفي تكوينات الكمبيوتر الشائعة الاستخدام بمتطلبات تثبيت البرنامج (متوافق مع أنظمة Mac وWindows). بشكل عام، يمكن للمرء إتقان تشغيل البرنامج في حوالي ثلاثة أشهر.
البرنامج سهل التشغيل، مما يسمح بتقليب النموذج وتغيير حجمه في أي وقت. يأتي مزوداً بإمكانيات العرض، مما يتيح للمستخدمين رؤية المواد المعروضة للنموذج على الفور على الواجهة، مما يسمح للمصممين بمراقبة تفاصيل عملهم بسرعة والتحكم في تصميم المجوهرات بشكل عام. أما بالنسبة للطلبات التجارية، فهي توفر أيضاً إمكانية إجراء المراجعات في الوقت المناسب، والمشاركة عبر الإنترنت، وعرض الكتالوجات، والحصول على تعليقات فعالة من العملاء قبل المعالجة، وبالتالي تحسين دقة المنتج النهائي.
طوّرت 3DESIGN أيضًا تقنية "ربط" فريدة من نوعها يمكنها تغيير مسودات التصميم الحالية بسرعة للحصول على نماذج تصميم جديدة. إذا استغرق تصميم ما 4 ساعات لإنشائه، فإن إنشاء أربع قطع متشابهة سيستغرق حوالي 16 ساعة، ولكن يمكن لـ"الباراميتريك" تتبع التاريخ الإبداعي للتصميم، مع تسجيل كل خطوة. وبالتالي، من خلال تعديل أي خطوة من الخطوات وتحريرها مرة أخرى، يمكن تصميم أعمال جديدة دون حدود زمنية أو تواتر، مما يسمح بالابتكار في أي وقت. علاوة على ذلك، يقوم برنامج 3DESIGN بإعادة حساب جميع الخطوات تلقائياً، مما يوفر وقت النمذجة بشكل كبير. كما يحتوي البرنامج أيضًا على قاعدة بيانات غنية بالأحجار الكريمة والإعدادات والإكسسوارات وميزات قوية مثل الترصيع التلقائي للأحجار والقنوات والمسح والمصفوفات وتقدير وزن الذهب، مما يوفر الراحة في تصميم أنماط المجوهرات المختلفة.
3.3.3.2 التشكيل والمعالجة:
بعد استخدام البرنامج لتصميم عمل جيد، يمكنك الدخول في معالجة النموذج. يمكن لبرنامج 3DESIGN إخراج ملفات STL ويمكن توصيله مباشرة بآلات النماذج الأولية السريعة والطابعات ثلاثية الأبعاد. إنه برنامج الكل في واحد يدمج مخرجات التصميم والمعالجة.
3.3.3.3 الإضافات الإضافية الأخرى للبرنامج:
يحتوي برنامج 3DESIGN على العديد من البرامج المساعدة ذات الصلة، مثل 3Shaper وDeepImage. يمكن أن يؤدي استخدام العديد من البرامج معًا إلى جعل تصميم المجوهرات أكثر سهولة.
3وظيفة النحت المشكل:
يحتوي هذا البرنامج على وظيفتين من أقوى الوظائف التقنية: الأسطح التقسيمية والنمذجة الهجينة. من خلال تشغيل المكوّن الإضافي 3Shaper في 3DESIGN وفتح النموذج المراد إنتاجه، يمكنك تدوير وقياس مختلف الزوايا أو النقاط أو الأسطح على النموذج بحرية. يمكنك أيضًا ضبط نقاط وخطوط متعددة مسبقًا لتقسيم المنتج إلى عدد لا يحصى من الأسطح الصغيرة. من خلال الدفع والسحب والسد بين الأسطح، يمكنك تغيير شكل المنتج وإكمال النمذجة الحرة وتشكيل أي شكل مثل طين التشكيل. وكثيراً ما تستخدم العديد من تصميمات المنحوتات الصغيرة هذا البرنامج، حيث يتم أولاً تصميم شكل العمل باستخدام البرنامج. وباستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نموذج 1:1، وأخيراً، يقوم الحرفيون في نحت اليشم ونحت الخشب بنحته وفقاً للنموذج. وهذا يسمح بتحكم أفضل في الشكل ويوفر وقت العمل ويقلل من هدر المواد. بالنسبة لتصميم المجوهرات، يمكن استخدام هذا البرنامج لإعادة صياغة التفاصيل مثل الحواف، وبالتالي فإن استخدام كل من 3DESIGN و 3Shaper معًا يمكن أن يجعل أعمال المجوهرات أكثر روعة.
دالة تصيير الصورة العميقة:
DeepImage هو أيضاً برنامج مساعد لبرنامج 3DESIGN. وباعتباره ميزة تشغيلية لبرنامج 3DESIGN CAD8، يتيح DeepImage للمصممين إنشاء صور "تتبع الأشعة" عالية الوضوح و"رسوم متحركة" (صور Quicktime أو PNG أو JPG مستمرة). يحتوي DeepImage أيضًا على الميزات التالية: القدرة على تحديد مواد المجوهرات والمشاهد من قاعدة بيانات محددة، وسحب وإسقاط المواد، وتقديمها مع بيئة كاملة، والتكامل بشكل أكثر ملاءمة مع تصميم المنتج، وحساب تأثيرات العرض وتقديمها تلقائيًا، كل ذلك في ثوانٍ معدودة.
3.4 ZBrush 3.4
ZBrush هو برنامج قوي للنحت الرقمي ثلاثي الأبعاد والرسم ثنائي الأبعاد أطلقته شركة Pixologic في عام 1999. وقد أصبح برنامجًا أساسيًا في الصناعة ثلاثية الأبعاد، ويُستخدم بشكل أساسي في المؤثرات الخاصة للأفلام، وألعاب الفيديو، وتصميم الرسوم التوضيحية، والمؤثرات الإعلانية، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وتصميم المجوهرات، والنماذج البشرية، وتصميم السيارات، وتعليم المفاهيم، وغيرها من الصناعات.
3.4.1 التقنيات المفيدة:
أحدثت ولادة ZBrush تغييرات ثورية في مجال التصميم ثلاثي الأبعاد بأكمله. فعلى عكس البرمجيات ثلاثية الأبعاد التقليدية التي تعتمد على الفأرة والمعلمات للنمذجة، يحول البرنامج المهام الأكثر تعقيدًا وكثافة في العمل لنمذجة الشخصيات وتركيبها في الإنتاج ثلاثي الأبعاد إلى عملية تفكير تشبه النحت بالطين، مع الاحترام الكامل لعادات العمل التقليدية للمصممين. يتميز البرنامج بأنماط مختلفة من الفرش ثلاثية الأبعاد ومكتبات المواد، مما يسمح للمصممين بالتحكم في أدوات مثل الفرش ثلاثية الأبعاد من خلال لوح رسومات أو فأرة. يتشابه مفهوم تشغيل الفأرة مع الأزاميل والفرش المختلفة، بينما يتم التعامل مع المسائل المملة مثل الطوبولوجيا وتوزيع الشبكات تلقائيًا في الخلفية. يمكن للمصممين والفنانين إطلاق العنان لإبداعاتهم وإكمال أعمالهم كما لو كانوا يرسمون أو ينحتون يدويًا. وفي الوقت نفسه، يمكنهم في الوقت نفسه تطبيق التلوين والعرض والتأثيرات الأخرى باستمرار، وتغيير اللون والملمس والإضاءة ودقة العمل، مما يحقق تكامل الأبعاد الثلاثية بشكل حقيقي.
يمكن لفرش ZBrush تشكيل تفاصيل البشرة بسهولة مثل التجاعيد وخصلات الشعر والبقع، بالإضافة إلى نماذج النتوءات التفصيلية والأنسجة. ويمكنه أيضًا تصدير التفاصيل المعقدة إلى خرائط طبيعية ونماذج منخفضة الدقة مع الأشعة فوق البنفسجية غير المغلفة جيدًا، مما يسهل التعرف عليها وتطبيقها في برامج ثلاثية الأبعاد كبيرة الحجم مثل Autodesk Maya و 3DS Max و Lightwave. لذلك، يعد هذا البرنامج أيضًا أداة مهمة للنمذجة والمواد في إنتاج الرسوم المتحركة الاحترافية. وقد استخدمت ألعاب مهمة مثل "Assassin's Creed" و"Call of Duty"، بالإضافة إلى أفلام معروفة مثل "قراصنة الكاريبي" و"سيد الخواتم" و"Avatar"، جميعها استخدمت برنامج ZBrush في الإنتاج.
3.4.2 التشكيل والمعالجة:
يمكن إخراج الأعمال المصممة باستخدام ZBrush مباشرةً بتنسيقات مثل STL للاتصال مع مختلف الطابعات ثلاثية الأبعاد لإخراج النموذج المادي. من الممكن أيضًا استيراد بيانات النموذج الدقيقة التي تم التقاطها بواسطة ماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة إلى البرنامج لإجراء المزيد من التعديل والتنقيح.
يتم إنشاء العديد من الأعمال الفنية النموذجية من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد بعد تصميمها باستخدام ZBrush. يتيح الربط السلس بين التصميم والمخرجات المادية تحويل المفاهيم الإبداعية للمصممين والفنانين من الواقع الافتراضي إلى واقع ملموس بسرعة، مما يقلل من تكاليف التصميم بشكل كبير.
ألكسندر بيم، تمثال أينشتاين، أعمال نمذجة ZBrush، ألكسندر بيم، تمثال أينشتاين، أعمال نمذجة ZBrush
شو زيلونغ، جولدن سكيل جونيور (صورة غير معروضة)
شو زيلونغ × استوديو كايتن ستوديو ，المقياس الذهبي الصغير، النحت المادي
3.4.3 تطبيق ZBrush في تصميم المجوهرات:
تتشابه إمكانيات النحت ثلاثي الأبعاد في ZBrush مع النحت الشمعي التقليدي المنحوت يدويًا، مع فرش وأدوات نحت دقيقة للدفع والسحب والتدوير يمكنها تغيير شكل المجسم حسب الرغبة. هذه الوظيفة الشبيهة بالتشغيل اليدوي مناسبة جدًا لتصميم المجوهرات التجريدية والبشرية والحيوانية والنباتية ومختلف أنواع المجوهرات الأخرى مع السماح أيضًا بتفاصيل متعمقة للعمل، والتغلب على قيود التصميم التفصيلي في برامج CAD التقليدية أو البرامج ثلاثية الأبعاد القائمة على NURBS.
يمكن أيضًا استخدام ZBrush مع برامج ثلاثية الأبعاد مثل JeweICAD وRinoceros. على سبيل المثال، يمكن تصدير نماذج الأحجار الكريمة وإكسسوارات المجوهرات من برنامج JeweICAD بصيغة STL ثم استيرادها إلى ZBrush لاستخدامها؛ ويمكن إنشاء مجوهرات من نوع الكتل الهندسية بسرعة باستخدام Rhinoceros وتنقيحها في ZBrush. تأتي ZBrush مع العديد من مجالات المواد وأدوات العرض، مما يسمح بعرض كل جزء من المجوهرات بمواد مختلفة. فبالإضافة إلى المواد التقليدية مثل الذهب والفضة والنحاس، هناك مواد عرض مختلفة مثل الزجاج واللؤلؤ والأحجار الكريمة والرمل والخشب والبلاستيك، ويمكن للمستخدمين إنشاء موادهم الخاصة بهم، مما يلبي احتياجات المصممين بشكل كبير. بمجرد اكتمال تصميم النموذج، يمكن اختيار المواد مباشرةً لإضفاء تأثير واقعي، وهو ما يلعب دورًا جيدًا في التحكم في جودة معالجة المنتج النهائي.
القسم الثاني تكنولوجيا النحت بالتحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (CNC)
التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي هو اختصار للتحكم العددي بالكمبيوتر. تتكون ماكينة النقش بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي من جهاز كمبيوتر، وجهاز تحكم في ماكينة النقش، وماكينة النقش الرئيسية. إن تقنية التحكم العددي لماكينة النقش هي نظام تحكم في المسار، مع إزاحة كل محور حركة ككائن تحكم أثناء تنسيق حركة كل محور حركة. تكون فكرة المعالجة على النحو التالي: أولاً، يتم تنفيذ تصميم النموذج والتخطيط باستخدام برنامج نقش متخصص تم تكوينه في الكمبيوتر، ويتم نقل معلومات البيانات تلقائيًا إلى وحدة التحكم في ماكينة النقش بواسطة الكمبيوتر، والذي يقوم بعد ذلك بتحويلها إلى إشارات طاقة للقيادة أو المحركات المؤازرة. عند هذه النقطة، تقوم ماكينة النقش الرئيسية بتوليد مسار أداة النقش لثلاثة محاور أو أكثر، وتبدأ أدوات النقش المكوّنة وفقًا لمادة المعالجة في الدوران بسرعة عالية، لتقوم بعمليات الطرح مثل القطع والطحن والحفر على المواد المثبتة على طاولة عمل الماكينة الرئيسية. بعد العملية، يمكن نقش مختلف النماذج المسطحة وثلاثية الأبعاد والنقوش البارزة المصممة في الكمبيوتر.
كما تُستخدم ماكينات النقش باستخدام الحاسب الآلي الصغيرة على نطاق واسع في عملية النماذج الأولية السريعة في صناعة المجوهرات. يمكن لماكينات النقش باستخدام الحاسب الآلي معالجة مجموعة متنوعة من المواد مثل الخشب والخيزران والجلد والبلاستيك والشمع، ويمكنها أيضاً معالجة المواد المعدنية مباشرةً؛ وهذه العملية مناسبة لمختلف التشكيلات المعقدة ثلاثية الأبعاد السطحية والتركيبات والنقوش المجوفة المسطحة، كما أنها أكثر صعوبة في معالجة النماذج ذات الهياكل الداخلية وشبه المغلقة والمغلقة. يمكن أن تكون ماكينات النقش باستخدام الحاسب الآلي المستخدمة في تشكيل المجوهرات متوافقة مع تنسيقات بيانات برامج CAD المختلفة، مثل Rhino وJuelCAD وSolidworks وArtCam وغيرها. ويمكنها أيضًا استخدام برامج نمذجة النقش الاحترافية مثل Type3 للتصميم، مما يحسن من جودة النماذج. ولذلك، عادةً ما تكون المجوهرات والحرف الصغيرة المنحوتة بتقنية التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي رائعة. تشمل العلامات التجارية الشائعة لماكينات النقش باستخدام الحاسب الآلي الصغيرة المستخدمة في معالجة المجوهرات ماكينات بكين جينغدياو وجابار الفرنسية.
غالبًا ما يتم الجمع بين تقنية المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد وتقنية الحفر باستخدام الحاسب الآلي وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث يتم استيراد البيانات الممسوحة ضوئيًا إلى جهاز كمبيوتر لإجراء التعديلات ثم استخدام تقنية الحفر باستخدام الحاسب الآلي أو تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لمعالجة التشكيل.
آلة النقش بالليزر CNC لنحت المعادن باستخدام الحاسب الآلي
مشغولات معدنية، مصنوعة بواسطة ماكينة الحفر باستخدام الحاسب الآلي
ماكينة نقش باستخدام الحاسب الآلي (CNC) كبيرة الحجم من الدرجة الصناعية
ماكينة نقش صغيرة بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي
ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد محمول باليد
ماسح ضوئي دوار مكتبي ثلاثي الأبعاد
زهرة الصحراء رقم 1 ~ 5 سلسلة، خشب الصندل الأرجواني، خشب الصندل الأحمر ذو الأوراق الصغيرة، خشب الصندل الأحمر ذو الأوراق الصغيرة، خشب الصندل الأصفر المقعر الصغير، لؤلؤ، فضة 925
