تصميم وإنشاء منتج ثلاثي الأبعاد (٣)

يقوم هذا الدرس على تصميم وإنشاء غطاء صندوق أقراص الدواء ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج التصميم الهندسي. تعتمد الفكرة الأساسية على إخفاء هيكل صندوق الأدوية الأساسي لتسهيل التعامل مع الهيكل الجديد للغطاء، ثم رسم مستطيل بالأبعاد المطلوبة، واستخدام القيود لتثبيته، وتحويله إلى شكل ثلاثي الأبعاد عبر أداة البطانة Pad، وأخيراً تصدير الملف بصيغة obj وإعداده للطباعة بصيغة g-code في برنامج ألتيميكير كيورا Ultimaker Cura. على سبيل المثال، إذا كان طول الصندوق الحامل يحتاج إلى غطاء يركب عليه بدقة، فإنك ترسم مستطيلاً بطول 147 مليمتراً وعرض 19.5 مليمتراً، وترفع الدوائر أو المستطيل بمقدار 1 مليمتر لإنشاء الغطاء المناسب.

الفكرة الأساسية

إنشاء غطاء صندوق أقراص الدواء ثلاثي الأبعاد لتركيبه فوق هيكل الصندوق الأساسي، مع ضمان بقائه آمناً ومحمياً لمنع تلوث الدواء أو سقوطه. يتم تنفيذ ذلك برسم الهيكل الجديد، وضبط أبعاده بدقة باستخدام القيود، وتحويله إلى مجسم ثلاثي الأبعاد، ثم تصديره لبرنامج الطابعة الثلاثية الأبعاد.

الشرح

حتى لا تتداخل الهياكل وتتشابك ببعضها أثناء التصميم، اذهب إلى قائمة Model في عرض المجموعات Combo View، ثم من شريط القوائم اختر View وتفعيل خيار تبديل قابلية العرض Toggle visibility لإخفاء هيكل صندوق أقراص الدواء Pillbox-Body المؤقت. أنشئ هيكلاً جديداً للغطاء عبر أداة Create body من شريط الأدوات، وغيّر التسمية في نافذة Model إلى Pillbox-Cap. اختر أداة إنشاء رسم تخطيطي Create sketch، وحدد مستوى العمل الهندسي XY Plane، ثم اضغط على OK. استخدم أداة إنشاء مستطيلات Create rectangles لرسم مستطيل الغطاء. لضبط الأبعاد بدقة، استخدم أداة تقييد المسافة الأفقية Constrain horizontal distance واجعل الطول 147 mm، ثم استخدم أداة تقييد المسافة الرأسية Constrain vertical distance واجعل العرض 19.5 mm، واضغط على Close. لتحويل المستطيل المسطح إلى مجسم ثلاثي الأبعاد، اختر أداة البطانة Pad من شريط الأدوات، وغيّر قيمة الطول Length في نافذة المهام Tasks إلى 1 mm، ثم اضغط على OK. بعد الانتهاء من التصميم، جهز ملف الطباعة بتصدير الهياكل كملفات obj، ثم افتح برنامج ألتيميكير كيورا Ultimaker Cura، واضغط على زر تقطيع Slice، ومن القائمة المسدلة في حفظ كنوع Save as type اختر G-code File ثم اضغط على Save.

مثال محلول خطوة بخطوة

المطلوب إنشاء غطاء لصندوق أقراص دواء بطول 147 مليمتراً وعرض 19.5 مليمتراً، مع رفع الدوائر أو السطح بمقدار 1 مليمتر.

1. افتح نافذة Model وأخفِ هيكل الصندوق Pillbox-Body باستخدام خيار Toggle visibility.
2. أنشئ هيكلاً جديداً باسم Pillbox-Cap وارسم تخطيطاً على مستوى XY Plane.
3. ارسم مستطيلاً، واضبط قيده الأفقي على 147 مليمتر وقيده الرأسي على 19.5 مليمتر لضمان تثبيته بشكل صحيح دون فراغات عند الحواف.
4. استخدم أداة البطانة Pad، واضبط الطول على 1 مليمتر لتحويله إلى شكل ثلاثي الأبعاد.
5. افتح برنامج ألتيميكير كيورا، واضغط على زر Slice لتوليد ملف G-code جاهز للطباعة.

أخطاء شائعة

• عدم إخفاء هيكل صندوق الأدوية الأساسي قبل بدء العمل على الغطاء، مما يؤدي إلى تداخل الهياكل وصعوبة التعامل معها.
• إدخال قيود الأبعاد الخاطئة دون مطابقة سمك المادة، مما يترك فراغات عند الحواف ويمنع تثبيت الغطاء بشكل صحيح.
• نسيان تحويل المستطيل إلى شكل ثلاثي الأبعاد باستخدام أداة البطانة Pad قبل محاولة تصديره للطباعة.
• اختيار تنسيق ملف غير متوافق عند التصدير للطباعة بدلاً من تنسيق g-code المخصص.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

سؤال 1: ما الأداة المستخدمة لتحويل الرسم التخطيطي الثنائي الأبعاد للمستطيل إلى شكل ثلاثي الأبعاد بارتفاع 1 مليمتر؟ الإجابة: أداة البطانة Pad. سؤال 2: ما الصيغة النهائية للملف التي يتم حفظها في برنامج ألتيميكير كيورا (Ultimaker Cura) لتكون جاهزة للطباعة الثلاثية الأبعاد؟ الإجابة: صيغة ملف G-code File (*.gcode).