على خلاف الكثير من الآلات الأخرى، فإن هذه الآلة لا تتطلب الكثير من المعدات لإنتاج أجزائها المختلفة، فهي تقتصر على أدوات القطع للألواح الخشبية، وأدوات التثقيب من أجل وضع البراغي لتجميع القطع معاً.

و يجب أن تراعي تعليمات السلامة الشخصية والأمن الصناعي عند العمل على هذه الأدوات، حتى لا تؤذي نفسك. وإذا كنت لا تعرف استعمال أي أداة تستطيع سؤال من له خبرة في هذا المجال، أو أن تبحث في الإنترنيت وخاصة موقع Youtube والذي يحوي على كل ما تريد من مقاطع فيديو تشرح استعمال جميع الأدوات المعروفة.

سأقوم بإدراج الأدوات الكهربائية المطلوبة لإنتاج القطع المطلوبة، ولكن قبل الشراء والحصول على هذه الأدوات أريد أن أنبهك للملاحظات التالية:

• إذا كنت بالأصل صاحب ورشة عمل (أو تعمل ضمن ورشة) فستكون الأمور أسهل، وبالتالي لن تضطر لشراء أي أداة.

• ليس من الحكمة شراء أداة تستعمل مرة واحدة، أما إذا كان لديك فكرة مستقبلية عن بناء آلات أخرى فلا مانع من الشراء. خاصة أن التكلفة مهمة في بناء أي آلة.

• إذا أردت استئجار الأدوات دون شرائها، يجب أن تقارن تكلفة الشراء بتكلفة الاستئجار خاصة إذا كان لديك مشاريع مستقبلية.

• إذا كان لديك صديق يملك ورشة عمل، تستطيع أن تقوم باستعارة الأدوات منه. وبالتالي تكون قد وفرت ثمن الأدوات.

• كما تستطيع أن تقوم بأخذ القياسات ثم وضعها في أي ورشة لكي تقوم بإنتاجها مقابل مبلغ مالي حسب الاتفاق، وبالتالي سيكون عليك التجميع فقط.

لبناء الطابعة الثلاثية البعد، ستحتاج إلى قطع 17 قطعة خشبية (الخشب من نوع plywood يأتي على شكل ألواح) بقياسات معينة وبالتالي ستحتاج أدوات قطع كالمنشار لعمل ذلك، وفيما يلي أنواع المناشير الممكن استعمالها لهذا الهدف.

قد يسأل أحدهم: لماذا لا أستعمل المنشار اليدوي في قص القطع الخشبية؟ والجواب إنك تستطيع ذلك، لكن الأفضل استعمال هذا المنشار، لأن المنشار اليدوي أولاً يطيل وقت التصميم، ثم أنه حتماً لن يقص بشكل مستقيم وبالتالي سيكون هناك ميلان في خط القطع، وحتى لو حاولت إزالة هذا الميلان بالورق الزجاجي مثلاً، فقد يؤثر ذلك على الأبعاد كالطول والعرض، خاصة أن الورق الزجاجي يزيل من القطع الخشبية ولا يضيف. لذا نوصي باستعمال هذا المنشار والموضح في الشكل 6. فهو أسرع في الإنتاج وتعطيك دقة أعلى في التنفيذ.

الشكل 6 منشار طاولة

تأتي مناشير الطاولة بتصاميم وأسماء مختلفة، ومن الأسماء المعروفة Contractor Saw وBenchtop وCabinet وHybrid. وإذا أردت معرفة المزيد عن هذا المنشار يرجى زيارة الرابط التالي على موقع ويكيبيديا:

http://en.wikipedia.org/wiki/Table_saw

هذا المنشار يحتوي على حافــــة معدنيـــــــة (fence) تستطيع التحكم في بعدها عن نصل (blade) المنشار، هذه الحافة تمكنك من وضع القياس المطلوب فيما يتعلق بالطول والعرض.

هناك بديل آخر عن منشار الطاولة، وهو المنشار الدائري الموضح في الشكل 7 فهو يقوم بنفس الوظيفة تقريباً، ويحتوي على الحافة التي تسمح بالتحكم في الأبعاد.

ولمعرفة المزيد عن طريقة القطع بالمنشار الدائري، يرجى زيارة الرابط التالي:

الشكل 7 المنشار الدائري

www.woodworkingtips.com/etips/etip010810sn.html

ويجب أن تعرف أن المنشارين السابقين لن يكونا ذوي فائدة في قص بعض أجزاء القطع الخشبية، خاصة تلك التي تحتوي على شقوق وحزوز (notches) وتفاصيل صغيرة كما في الشكل 8. لذا فأنت بحاجة إلى أدوات أخرى.

الشكل 8: بعض القطع لا يمكن قصها عن طريق منشار الطاولة أو المنشار الدائري

لقص التفاصيل المعقدة، الأفضل استخدام المنشار الشريطي (Bandsaw) (موجود عند أغلب النجارين) ومنشـــــار الزخرفة (Scroll saw) الموضحان في الشكل 9.

هذان المنشاران مفيدان في حال وجود تفاصيل صغيرة في القطع الخشبية، كوجود زاويا قائمة، كما في الشكل 10. لذا فإن استعمال هذين المنشارين سيكون مفيداً في هذه الحالة.

الشكل 9 المنشار الشريطي ومنشار الزخرفة

لكن حين القيام بالقص بشكل عملي ستجد (كما في الشكل 11) أنه وللحصول على زاوية قائمة حادة تماماً يجب أن تمرر نصل القطع أكثر من مرة على الزاوية، وهذا ما سيزيد من الوقت المستهلك.

لذا، عندما لا تستطيع الحصول على زاوية قائمة حادة تماماً عن طريق المنشارين السابقين، يكون أمامك خيارين:

• الأول: إنه بعض الزوايا لن يكون مهماً أن تكون حادة تماماً (تكون قائمة لكن ليست حادة في الزاوية)،

   

• الثاني: إذا تطلب ذلك، فتستطيع أن تستعمل منشار يشبه منشار الزخرفة يعرف بمنشار المنحنيات jigsaw أو sabre saw. والموضح في الشكل 12.

فهذا المنشار يقوم بإزالة المواد الباقية في زوايا القطع وبالتالي الحصول على دقة أكثر. إحدى الخيارات الأخرى، والبديلة عن منشار المنحنيات هو المنشار اليدوي المسمى منشار القطل (coping saw) (الشكل 13) هذا المنشار يسمح أيضاً بالحصول على زوايا حادة تماماً، لكنه مضجر، ويزيد من وقت العمل، بالإضافة إلى التعب الجسدي.

الشكل 10 بعض القطع الخشبية حسب خطة العمل تحتوي على زوايا قائمة

الشكل 11 يجب تمرير المنشار الشريطي أكثر من مرة للحصول على زاوية 90 درجة دقيقة

الشكل 12 منشار المنحنيات (jigsaw) يستطيع إزالة المواد التي تقع في الزوايا

الشكل 13 منشار القطل (coping saw)

بالإضافة إلى أعمال القطع التي ستقوم بها، ستحتاج أيضاً إلى حفر ثقوب في هذه القطع كي يتم تجميعها معاً، أو لتركيب قطع أخرى عليها كالمحركات الخطوية والسكك. ومن أجل عمليات التثقيب ستكون بحاجة إلى عدة أدوات تستعمل من أجل ذلك وهي كما سيأتي.

المثقب الضغطي (Drill Press)

يسمى أيضاً المثقب المنضدي الحساس، وهذا المثقب من أكثر الأدوات المفيدة في بناء الطابعة الثلاثية البعد. يعتمد هذا المثقب كما هو موضح في الشكل 14 على ضغط اليد للقيام بالحفر في القطع الخشبية، وبالتالي ستحصل على أكثر الثقوب المطلوبة عن طريق هذا المثقب.

وقد تتساءل: لماذا لا استطيع استخدام مثقب يدوي كهربائي (electric hand drill) (أو المثقب العامل على البطارية (battery powered drill)) كالموضح في الشكل 15.

والجواب: أنك تستطيع، لكن لا ينصح به، لأننا نريد أن تكون محاور الثقوب عمودية تماماً على الألواح الخشبية، وهذا لا يمكن إنجازه يدوياً.

الشكل 14 المثقب الضغطي

وإن كان لابد من استعمال مثقب يدوي، فنحن ننصح باستعمال المثقب الضغطي المحمول (portable drill press) كالموضح في الشكل 16. هذا المثقب سيكون مفيداً جداً في هذه الحالة، طبعاً لن يكون بأداء المثقب الضغطي العادي، لكن على الأقل تستطيع أن تحصل عن طريقه على محاور ثقوب عمودية على اللوح الخشبي.

الشكل 15 استعمال المثقب العامل على البطارية ممكن لكن لا ينصح به

الشكل 16 المثقب الضغطي المحمول
portable drill press

ستحتاج بالإضافة إلى أدوات القطع وأدوات التثقيب، إلى أدوات يدوية تجعل العمل أسهل وأكثر دقة.

كلما كنت دقيقاً في قياساتك، كلما كان أداء الآلة أفضل، وكلما كان توضع القطع مع بعضها أفضل، لذا يفضل استخدام مسطرة دقيقة من أجل القياس. ومن المساطر الجيدة في هذه الحالة مسطرة إنكرا (Incra ruler) الموضحة في الشكل 17. حيث تسمح لك هذه المسطرة بوضع علامات على القطع الخشبية برأس قلم الرصاص عن طريق الثقوب الموجودة عليها، وبمسافات دقيقة تصل حتى 1/64 من الإنش (البوصة).

ستحتاج إلى أقلام رصاص من فئة 0.5 مم من أجل الثقوب الصغيرة.

الشكل 17 مسطرة إنكرا (Incra ruler)

كما أن الحواف المعدنية للمسطرة تسمح لك برسم خطوط مستقيمة تماماً، بالإضافة إلى إنه عند وضع رأس قلم الرصاص في أحد الثقوب على المسطرة تستطيع أن تحرك المسطرة حسب الطلب، وبالتالي يقوم قلم الرصاص برسم أي خط بالقياس المطلوب.

على أية حال، فإن أي أداة تستخدمها للقياس يجب أن تكون دقيقة، فأن تقوم بصنع آلة، والدقة مطلوبة كي يكون الأداء جيداً.

تختلف أنواع المشابك من حيث الشكل والحجم والاسم والسعر، لذا لا نستطيع أن نقيّدُك بنوع معين، لذا الأفضل شرائها أو استعارتها حين الطلب فقط (تتوفر المشابك بشكل كثير عند العاملين في مجال النجارة)، فبعض القطع تكون متطابقة تماماً في الشكل وتحتاج إلى ثقوب في نفاس المكان، لذا بهذه الحالة تستطيع ربط القطعتين معاً عن طريق مشبك وعمل الثقب المطلوب.

تستخدم هذه المربعات لمعرفة استقامة حافة من حواف القطع الخشبية بالإضافة إلى التأكد من الزوايا القائمة للقطع. أيضاً تتوافر عند العاملين في مجال النجارة، ولن تحتاج إلى مربعات كبيرة، فأكبر قطعة خشبية في الطابعة الثلاثية البعد لا يتجاوز بعدها 12 إنش من حيث الطول، لذا فإن مربع صغير سيفي بالغرض.

المفكات ومفاتيح الرنش وغيرها ضرورية من أجل عملية التجميع، حيث يجب أن يكون لديك:

• المفكّ العادي: وهو المفك ذو الرأس المنبسط (Slot screwdrivers)

• مفكّ ذو رأس متصالب (فليبس) (Philips head screwdrivers) من أجل تركيب جميع البراغي،

• وإذا توفّر لديك مفكّ كهربائي سيكون أفضل وأسرع في تنفيذ الشدّ وتجميع القطع.

تحدثنا فيما سبق عن أنواع المثاقب التي ستستعملها لإنجاز هذا المشروع، وهنا سنتحدث عن أنواع الثقوب التي ستقوم بإنشائها. القطع الخشبية المستعملة في الطابعة الثلاثية الأبعاد ستحتاج إلى نوعين فقط من أنواع الثقوب وهي:

• الثقب العادي

  (straight-through hole):

  وهو ثقب بقطر واحد من البداية إلى النهاية، حيث ستقوم باختيار الريشة المناسبة للثقب ثم تقوم بحفر ثقب طولي بقطر واحد على طول سماكة القطعة الخشبية.

   

• الثقب المخوّش أسطوانياً

  (counterbore hole):

  وهو ثقب بقطرين، القطر الأول كبير بعمق معين والقطر الثاني صغير يخترق القطعة الخشبية، كما هو موضح في الشكل 18.

تفيد الثقوب المخوّشة اسطوانياً بعدم ظهور رأس البرغي عند تثبيت قطعين خشبيتين معاً، وبالتالي لن يظهر رأس البرغي وسيكون مختفياً داخل القطعة الخشبية، وبالتالي سيبقى السطح الخشبي ناعماً. والشكل 19 يبين ذلك.

والآن، لكي تقوم بحفر الثقوب السابقة يجب أن يكون لديك ريش تثقيب، قد تكون ريش تثقيب ملولبة (twisted bits) أو ريش تثقيب جارفة (spade drill bits) كما هو موضح في الشكل 20.

بواسطة الريش السابقة تستطيع أن تقوم بحفر نوعي الثقوب المطلوبة، لكن للحصول على نتائج أفضل يمكنك استعمال ريش التثقيب المسمارية (brad point bits) وتسمى أيضاً النتوئية (spur bits)، والتي لها نتوء حاد في نهايتها. كما في الصورة الموضحة في الشكل 21.

عندما تقوم بتعليم الثقوب من أجل ثقبها فيما بعد، فإننا ننصح باستعمال أدوات تعليم حادة برأس مدبب (Transfer Punch) الموضحة في الشكل 22.

تقوم هذه الأدوات بوضع علامة مكان الثقب المطلوب، حيث يستطيع النتوء الموجود على ريشة الثقب (Spur bit) الدخول في هذه العلامة ثم إنشاء الثقب. وبكل الأحوال كما قلنا سابقاً فإن ريش التثقيب النتوئية وأدوات تعليم الثقوب (Transfer Punch)، هي أدوات اختيارية، فيكفي أن تستعمل ريش التثقيب السابقة لإنجاز ما تريد.

الشكل 18 الثقوب المخوّشة اسطوانياً counterbore hole

الشكل 19 رأس البرغي لن يكون ظاهراً عند تركيبه في ثقب مخوّش اسطوانياً

الشكل 20 على اليمين ريش التثقيب الملولبة وعلى اليسار ريش التثقيب الجارفة

الشكل 22 أدوات تعليم الثقوب Transfer Punch

الشكل 23 ريش فورستنر Forstner

الشكل 21 ريش التثقيب النتوئية تعطي نتائج أفضل من غيرها

القائمة التي قمنا بوضعها ليست طويلة، وتلك الأدوات تكفي لتقوم ببناء الطابعة الثلاثية الأبعاد، وفي الفصول القادمة سنشرح لك بالتفصيل كيف تقوم بقص القطع الخشبية، طبعاً عمليات القطع والتثقيب ستأخذ بعض الوقت، ولا ننصح بالعجلة، فالعجلة قد تؤخّر الإنجاز ولا تسرّعه، خاصة إذا كان هذا مشروعك الأول.