يعتمد البرنامج الذي يجب أن تستخدمه عند تصميم شيء ما ليتم طباعته ثلاثية الأبعاد بشكل كامل على ما تحاول صنعه، بشكل عام تنقسم برامج التصميم ثلاثي الأبعاد إلى فئتين، عادةً ما يتم استخدام برنامج (CAD) عند إنشاء كائنات صناعية مثل الأشياء الميكانيكية، من ناحية أخرى تتيح بعض برامج (CAD) مزيدًا من الحرية الفنية؛ لأن التصميمات لا تحتاج إلى العمل ميكانيكيًا أو أن تكون وظيفية أو مناسبة لجهاز العالم الحقيقي، تاريخيًا تم استخدام برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد في الرسوم المتحركة للأفلام وألعاب الفيديو لعمل تصميمات عضوية، ومع ذلك يمكن استخدامه أيضًا لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد قابلة للطباعة.
أهمية برنامج CAD
يركز هنا على برامج CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) للأشياء الميكانيكية، يمكن أن يكون البرنامج محددًا للغاية فقد تم تصميمه ليكون أداة فنية ذات وظائف في التصميم الصناعي والتصميم الميكانيكي والهندسة المعمارية ومجالات مثل هندسة الطيران والملاحة الفضائية، سيحتوي نموذج (CAD) على بيانات مثل خصائص المواد والأبعاد والتسامح ومعلومات عملية التصنيع المحددة، علاوة على ذلك تقدم العديد من تطبيقات (CAD) الآن إمكانات عرض ورسوم متحركة متقدمة لتصور تصميم المنتج بشكل أفضل.
إذا اخترت إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد قابل للطباعة باستخدام CAD فيمكنك حفظ النموذج الخاص بك في تنسيق ملف الطباعة الحجرية المجسمة (STL) وهو تنسيق ملف CAD فعلي للتصنيع الإضافي (توجد أيضًا تنسيقات ملفات أخرى مصممة خصيصًا لـ AM).
أشهر برامج CAD
1. TinkerCAD
(TinkerCAD) هو تطبيق تصميم ثلاثي الأبعاد عبر الإنترنت موجه نحو المبتدئين القادمين من (Autodesk)، يتميز البرنامج بمفهوم بناء الكتل البديهي مما يسمح لك بتطوير نماذج من مجموعة من الأشكال الأساسية، يأتي البرنامج عبر الإنترنت مع مكتبة تضم ملايين الملفات التي يمكن للمستخدمين استخدامها للعثور على الأشكال التي تناسبهم بشكل أفضل والتعامل معها كما يحلو لهم، كما أن لديها تفاعلًا مباشرًا مع خدمات الطباعة التابعة لجهات خارجية، إنه برنامج مبسط تمامًا وسيكون له قيود على بعض التصميمات، ومع ذلك فهو يستهدف في الغالب الأشخاص الذين ليس لديهم خبرة على الإطلاق في النمذجة ثلاثية الأبعاد.
2. برنامج FreeCAD
(FreeCAD) هي أداة نمذجة ثلاثية الأبعاد مجانية تمامًا ومفتوحة المصدر، وتمكنك من تصميم كائنات واقعية من أي حجم، المكون البارامترى يجعل التحرير أسهل، يمكنك الانتقال إلى محفوظات النموذج وتغيير المعلمات للحصول على نموذج مختلف، لم يتم تصميم هذا البرنامج لأغراض مهنية ولكنه أداة تدريب جيدة، الخيارات التي يقدمها أساسية للغاية ولكنها نقطة انطلاق جيدة عندما لا تكون لديك خبرة.
3. BlocksCAD
تم إنشاء هذا البرنامج ثلاثي الأبعاد خصيصًا للأغراض التعليمية ويتم تطويره بحيث يمكن لأي شخص فيما بعد استخدام (OpenSCAD) وهو برنامج (CAD) أكثر احترافًا، يتم تمثيل أوامر تطوير الكائنات وتحولاتها بواسطة كتل ملونة تذكرنا بألعاب البناء المعروفة (LEGO)، كود (BlocksCAD) متوافق تمامًا مع (OpenSCAD) حتى تتمكن من إعطاء النماذج الخاصة بك اللمسة الأخيرة هناك، يمكن أن تكون تنسيقات التصدير (OpenSCAD أو STL)، للتأكد من أن أي شخص يمكنه تعلم استخدام البرنامج تمتلك (BlocksCAD) قناة (Youtube) بها دروس مختلفة حول النمذجة ثلاثية الأبعاد.
4. كريو
يعد برنامج (Creo CAD) أحد رواد السوق في تصميم المنتجات وقد طورته شركة (Parametric Technology Corporation) منذ أكثر من 30 عامًا، إنه يدمج العديد من الوظائف مثل توليد الأسطح الحرارية والهيكلية والحركة والبارامترية والحرة والنمذجة المباشرة، إنها أداة كاملة ومثالية للتصنيع الإضافي والتي ستسمح لك بإجراء جميع حسابات الأبعاد الخاصة بك أثناء نمذجة فكرتك النهائية، تم إصدار أحدث إصدار من (Creo 5.0) في عام 2018 ويتميز بواجهة مستخدم محسنة أعيد تصميمها للتعامل بشكل أفضل، يتوفر إصدار تجريبي لمدة 30 يومًا مجانًا.
5. Fusion 360
(Fusion 360) هو برنامج (CAD) ثلاثي الأبعاد قائم على السحابة، إنه فريد من نوعه بمعنى أنه يستخدم قوة العلبة لجمع فرق التصميم معًا للتعاون في المشاريع المعقدة، ميزة منصة (Fusion 360) هي أنها تخزن التاريخ الكامل للنموذج بما في ذلك جميع التغييرات، يحتوي على العديد من خيارات التصميم بما في ذلك النمذجة ذات الشكل الحر والصلب والشبكي.
تعمل على أساس اشتراك الدفع الشهري، يقوم المطورون أيضًا بتحديث الميزات بانتظام مما يجعلها أفضل مع ظهور أقساط جديدة، يعمل على منصات متعددة ويسمح للمستخدمين بالوصول إلى معلوماتهم أينما يريدون، في استطلاع (i.materialise) في عام 2017 لاحظوا قفزة في شعبية البرنامج في العامين الماضيين، أشاد العديد من الأشخاص بالقدرات الاحترافية للبرنامج وواجهة سهلة الاستخدام وسير العمل.
6. سوليدووركس Solidworks
تم نشره بواسطة (Dassault Systèmes) وغالبًا ما يستخدمه المصممون ثلاثي الأبعاد المحترفون، إنه نموذج قائم على الخصائص البارامترية، يشتمل البرنامج على مجموعة واسعة من الميزات مثل أدوات التحقق من صحة التصميم أو الهندسة العكسية، يميل إلى استخدامه للأشياء الصناعية، إنه عملي للغاية ومفصل. تتمثل إحدى ميزاته الخاصة في أنه على عكس العديد من البرامج الأخرى التي تحاكي المنحنيات من خلال الهياكل المسطحة المائلة بلطف فإن (Solidworks) يستخدم نظام (NURBS)، يسمح هذا النظام بإنشاء انحناءات مفصلة للغاية.
أيضًا بدلاً من النمذجة متعددة الأضلاع يستخدم الرسم التخطيطي للأبعاد بحيث يصبح تغيير الحجم أقل بكثير من المتاعب، أحد العيوب التي غالبًا ما يطرحها مستخدمو البرنامج هو القدرة المحدودة على استيراد ملفات (.STL.) إذا كنت ترغب في تنزيل ملفات (.STL) وتحريرها فمن المرجح أن يكون من الضروري وجود برنامج ثانوي، تنسيق الملف هو تنسيق ملف الإخراج إلى حد كبير وليس مخصصًا للمعالجة اللاحقة للتصميم.
7. أوتوكاد
كان برنامج (AutoCAD) من (Autodesk) من أوائل برامج (CAD) التي تم طرحها في السوق في عام 1982 مما جعله برنامج CAD راسخًا عبر الصناعات. على الرغم من أن (AutoCAD) شائع ومستخدم على نطاق واسع فقد انخفضت شعبيته في مجتمع الطباعة ثلاثية الأبعاد مؤخرًا وفقًا لاستطلاع (i.materialise.) يشير العديد من المستخدمين إلى أنه على الرغم من أنه مثالي للصياغة ثنائية الأبعاد إلا أنه ليس أسهل استخدامًا للنمذجة ثلاثية الأبعاد.
في الواقع منحنى التعلم لإتقان وحدات الماكرو والنصوص شديد الانحدار لتجاوز الأجزاء البسيطة، البرنامج موجه للمهنيين ذوي الخبرة في نماذج البرمجة بطريقة حسابية، إذا كانت لديك هذه المهارة فليس هناك الكثير مما لا يمكنك فعله باستخدام (AutoCAD)، يمكن تحويل النماذج ثلاثية الأبعاد بسهولة إلى ملفات (STL) للطباعة ثلاثية الأبعاد. منذ عام 2010 تم إصدار (AutoCAD) على تطبيق للجوال والويب أيضًا يسمى (AutoCAD 360).
8. كاتيا
تم تطوير حل (CATIA CAD) تاريخيًا لتلبية الاحتياجات الخاصة لشركة (Dassault Aviation)، إنه أكثر من مجرد برنامج (CAD) بسيط حيث إنه أيضًا مجموعة برامج متعددة المنصات لـ (CAD و CAM) (التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) و CAE (الهندسة بمساعدة الكمبيوتر) والمزيد، إنه مدعوم من منصة (3DEXPERIENCE من Dassault Systèmes).
تبتكر (CATIA) تصميم المنتج والخبرة من خلال دمج الأساليب المختلفة في تصميم المنتج وتطويره وتمكين التخصصات المتعددة للاستفادة من أدواتها الحالية خلال مراحل عملية تطوير المنتج، لذلك يعد البرنامج مفيدًا جدًا للمصممين الصناعيين والمبدعين والمهندسين الميكانيكيين ومهندسي الأنظمة، توفر (CATIA) بيئة تصميم ثلاثية الأبعاد تمكن الأشخاص وأصحاب المصلحة عبر الإنترنت من مشاركة تصميمات المنتجات والتعاون في نمذجة المنتج.
9. أوبنسكاد
(OpenSCAD) هو برنامج (CAD) مجاني ومفتوح المصدر يهدف إلى صنع نماذج ثلاثية الأبعاد صلبة، إنها مناسبة للمستخدمين ذوي الخبرة الذين يبحثون عن منصة لمشروع مفصل، أيضًا نظرًا للهندسة الصلبة البناءة (CSG) وبثق الخطوط العريضة ثنائية الأبعاد فإن هذا البرنامج سهل الاستخدام للمبرمجين او المبرمجين، إنه رائع للأشكال البسيطة التي تم تعريفها بالفعل بشكل حدودي، نظرًا لأنه يعتمد بالكامل على لغة الوصف فلن يكون البرنامج بديهيًا للجميع على الإطلاق.
10. Rhino
تقوم الشركة التي تقف وراء هذا البرنامج بتسويقه باعتباره المصمم ثلاثي الأبعاد الأكثر تنوعًا في العالم، إنها رسومات كمبيوتر تجارية ثلاثية الأبعاد وبرامج (CAD)، يستخدم البرنامج نموذجًا دقيقًا ورياضيًا يُعرف باسم (NURB) والذي يسمح بمعالجة النقاط والمنحنيات والشبكات والأسطح والمواد الصلبة والمزيد بجميع أنواع الطرق، تتمثل النقطة القوية لـ (Rhino3D) في المجموعة الواسعة من ميزات التصميم.
يوفر تنوعًا كبيرًا في إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد معقدة، بلغ العديد من المستخدمين أنه من الصعب تعلم البرنامج وسيتطلب الكثير من التدريب لإتقانه، كما يُقال إنه ليس البرنامج الأكثر دقة في التقاط نية المستخدم، البرنامج متاح للتنزيل في مجموعة متنوعة من الحزم على موقع الويب الخاص بهم بأسعار مختلفة.
