ما هو مبدأ عمل الطابعة وهل من الممكن تصنيعها يدوياً

كثيرًا ما نحتاج في حياتنا اليومية استخدام الطابعات الحاسوبية في الكثير من المجالات لنقوم بإنشاء أو أخذ نسخة ورقية من وثيقة موجودة على أجهزتنا وذلك من خلال وصل الجهاز بالطابعة عن طريق كيبل مثلاً ومن ثم إعطاء أمر الطباعة لتقوم بطباعتها فورًا، ولكن كثيرًا منا لا يعلم آلية أو مبدأ عملها الطويل وبحسب اختلاف عمل كل طابعة عن الأخرى.

بعد إعطاء أمر الطباعة يحدث ما يلي:

في البداية نستطيع أن نقسم طريقة تعامل كل طابعة مع الورق إلى قسمين؛ القسم الأول هو الذي يتعامل مع الورق من خلال تصادم رأس الطابعة مع الورق بحيث أن كل حرف يصطدم بالورقة يقوم بترك أثره على هذه الورقة من خلال شريط الحبر مثل الآلة الكاتبة والطابعة الإبرية Dot Matrix Printer أو النقطية، فمثل هذه الطابعة تقوم على مبدأ أن أي حرف أو رقم يمكن طباعته على شكل نقاط متراصة لترسم لنا الحرف على الورقة عن طريق عدة ضربات على الشريط الحبري، وفي أغلب الأحيان يكون هناك تسع إبر أو أربع وعشرين إبرة مثبتة في الرأس يتحكم بهم برنامج خاص ليرسم شكل الحرف أثناء حركة الرأس والورقة إلا أنها بطيئة نوعاً ما ولم تعد مستخدمة حالياً.

أما النوع الثاني فلا يعتمد على التصادم المباشر بين رأس الطابعة والورق ويأتي دور الطابعة بالتحكم في الحبر الذي سيرسل إلى الورق مثل طابعات قاذفة قطرات الحبر Inkjet Printer Laser Printer,

Inkjet Printer: لدى هذه الطابعة آلية عمل مختلفة وهي أنها تقوم بتسخين جزء من مستودع الحبر الموجود داخلها إلى درجة حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية تقريباً مما يؤدي إلى حدوث فقاعات بخار، تقوم بعدها بدفع قطرات الحبر مرة واحدة من مخارج كل منها يسمى jet، تصل إلى ما يقارب الأربعمئة مخرج، وبمجرد وصولها إلى ورقة الطباعة تجف مباشرة.

أما بالنسبة لطابعة الليزر فهي تختلف عن غيرها في أنها تطبع الصفحة كاملةً وليس سطرًا بسطر كما في النوعين السابقين الذكر، ولهذا السبب تحتاج طابعة الليزر إلى ذاكرة داخلية 1Mbyte على الأقل، وتعتمد فكرة عملها فيما يخص اندفاع الحبر الى الورقة وتثبيته على الشحنة الكهروستاتيكية أو الكهرباء الساكنة، مثلها مثل فكرة عمل ماكنة تصوير المستندات وهذه الشحنة هي تماماً كالشحنة التي يكتسبها المشط عند تمشيط الشعر أو البالون عند حكه بالصوف، فينتقل هذا الحبر إلى الورقة بدافع الجذب نتيجة اختلاف شحنة الورقة عن شحنة دقائق الحبر ولكن الآن هي تحتاج لتثبيت هذا الحبر على الورقة فبالتالي تقوم بتسخين بسيط بحيث تجعل جزيئات.

البلاستيك تنصهر فتلتصق بالورقة مما يعمل على تثبيت المادة الصبغية معها، أما عن طريقة تمييزها بين ما سيتم طباعته من عدمه فهي تعتمد على استخدام شعاع الليزر بحيث أن المناطق التي ضربها هذا الشعاع ستصبح بدون شحنة وهي التي ستظهر في الطباعة والتي لم تتعرض لهذه الأشعة فهي بالنهاية عبارة عن الأسطح البيضاء على الورقة بعد أن تتم عملية الطباعة لأنها ما زالت تحمل الشحنات السالبة.

لتقوم بتصنيع طابعة سوف نتعرف إلى بعض القطع التي من الممكن أن تساعدك في تصميمها، بدايةً قم بزيارة هذا الموقع https://www.reprap.me/ سوف يعرض لك مجموعة من الطابعات المختلفة بحيث يعرض كافة تفاصيل تصنيع أي طابعة منها؛ من ناحية التكلفة، طريقة التصنيع، ما هي القطع المناسبة لها وكم حجم هذه الطابعة.

فمثلاً إذا أردت تصميم طابعات ثلاثية الأبعاد فسوف أذكر القطع الكهربائية الرئيسية بشكل عام لها وهي:

إذا قمت بالبحث عن RAMPS 1.2Wiring Diagram الموجود في هذا الموقع سوف ترى جميع هذه الأجزاء وكيف قام بربطها معاً.

أما بالنسبة لقطع التصميم الميكانيكية سوف تحتاج:

كما سأقترح عليك هذه الفيديوهات قصيرة المدة، سوف ترى فيها طريقة تصميم سريعة جداً لطابعة 3D بكافة الخطوات بالتفصيل