نظام البوابة للطباعة ثلاثية الأبعاد هو هيكل يتكون من عوارض وقضبان انزلاقية تدعم رأس الطباعة/الطارد وتوجه حركته أثناء النقل والطباعة. وتتمثل الوظائف الأساسية في الصلابة والدقة، حيث يضع نقطة الطباعة بدقة متناهية داخل منطقة الطباعة. يتيح نظام البوابة ارتفاعًا أكبر (وبالتالي حجمًا أكبر) لمنطقة الطباعة مقارنةً بطابعات دلتا أو ديكارتية. وتُعد أنظمة البوابة قابلة للتطبيق عمومًا على معظم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. وتعتمد آلية المحور Z، التي تسمح بعمق الطباعة، إما على حركة البوابة التي تحمل آلية المحور Z، أو على حركة طاولة الطباعة على آلية منفصلة.

تنتشر أنظمة البوابات على نطاق واسع في كل من الآلات الصناعية/المهنية والمنزلية/للهوايات، وذلك بسبب صلابتها الجوهرية وإمكانية حجم البناء الكبير.

ما هي المشاريع التي يمكن لأنظمة البوابات طباعتها؟

تستطيع الطابعات القائمة على نظام الجسر بناء معظم النماذج ثلاثية الأبعاد التي تتناسب مع حجم الطباعة الخاص بها، بما في ذلك:

1. بعض الأشكال الهندسية، مثل الهياكل المجوفة بالكامل، لا يمكن بناؤها إلا بواسطة أجهزة تتضمن خيار مادة دعم قابلة للإزالة.
2. لا يمكن بناء سوى اتجاه واحد فقط، حيث أن إمكانيات الدوران/الميل/الانحراف لحركة ستة محاور غير متاحة، لذا فإن ترسيب المواد يكون لأسفل فقط.
3. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد القائمة على نظام البوابات أن تتعامل مع معظم عمليات البناء، إذا كان من الممكن إجراء بعض عمليات التجميع بعد الطباعة.

ما هي مزايا أنظمة البوابات في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تتمتع الأنظمة القائمة على الرافعات الجسرية بمزايا عديدة، منها:

1. حجم الطباعة محدود فقط بحجم الهيكل، والذي بدوره محدود فقط بالصلابة. يمكن لآليات الدفع نفسها حمل رأس الطباعة نفسه على أذرع هيكل أطول أو أقصر مع تعديل طفيف.
2. يؤدي تكبير الحجم إلى انخفاض التكلفة بشكل متناسب لأن الهيكل يمكن توسيعه بسهولة قليلة، بالنسبة للآلات ذات وحدات التخزين الأكبر.
3. إن إعداد وصيانة آلات الجسر بسيطة نسبياً، حيث أن أجزاء الآلة مكشوفة بشكل جيد للوصول إليها.
4. توفر الآلات القائمة على نظام الجسر تكلفة أقل لكل حجم بناء مقارنة بالخيارات الأخرى.

ما هي عيوب أنظمة البوابات في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

تتضمن طابعات ثلاثية الأبعاد القائمة على نظام الجسر قيودًا ونقاط ضعف يجب أخذها في الاعتبار، بما في ذلك:

1. يمكن أن تكون صلابة الآلة محدودة، مما يقلل من الدقة، إلا إذا كانت الآلات أكبر وأثقل - أي ذات إطار مستطيل كامل.
2. حجم الجهاز كبير مقارنة بحجم الطباعة.
3. أنظمة الانزلاق/القيادة الطويلة والخطية معرضة للتآكل والتمدد، مما يزيد من الصيانة المطلوبة.
4. يوفر اتجاه البناء أحادي الاتجاه خيارات محدودة في تحسين القوة.

هل يحتوي نظام الرافعة الجسرية على 3 محاور فقط؟

نعم، لا توفر طابعات ثلاثية الأبعاد ذات نظام البوابات المتحركة تقريبًا درجات حرية إضافية. ولا تتضمن أي من الطابعات المنزلية أو طابعات الهوايات هذه الميزة. وقد شهد هذا المجال بعض التطور في طابعات البوابات المتحركة الكبيرة جدًا المستخدمة في بناء المنازل.