الطباعة ثلاثية الأبعاد هي عملية استخدام المواد المضافة، مثل البلاستيك، لإنشاء منتج مادي يعتمد على نموذج ثلاثي الأبعاد. عمليًا، يمكن إنشاء أي شيء مصمم باستخدام برنامج النمذجة بواسطة طابعة ثلاثية الأبعاد، بما في ذلك الألعاب والأدوات والمجوهرات وحتى الأسلحة. يعتبر البعض هذه التكنولوجيا ثورية لقدرتها على إنشاء أنواع جديدة من المنتجات والقضاء على عمليات التصنيع المكلفة وغير الفعالة.
تاريخ الطباعة ثلاثية الأبعاد
على الرغم من أن الطابعات ثلاثية الأبعاد قد حظيت باهتمام كبير مؤخرًا، إلا أن هذه التقنية بعيدة كل البعد عن كونها جديدة. في عام 1983، أنشأ تشارلز هال عملية تسمى الطباعة الحجرية المجسمة (SLA)، والتي جعلت من الممكن تكوين أجسام صلبة بناءً على نماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر). يحمل Hull براءات اختراع مختلفة لا تزال مستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة.
تم استخدام هذه التقنية في الأصل لإنشاء تصميمات أولية كجزء من عملية التصنيع. لم تصبح الطباعة ثلاثية الأبعاد في المتناول إلا في السنوات الأخيرة بما يكفي للوصول إلى جمهور عريض، مما أدى إلى مزيد من الابتكار وحفز الكثير من التغطية الإعلامية.
كيف تعمل الطابعات ثلاثية الأبعاد؟
تبدأ عملية طباعة كائن ثلاثي الأبعاد بإنشاء تصميم رقمي في برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد (مثل CAD) أو مسح كائن موجود باستخدام ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد. يعمل الماسح عن طريق عمل نسخة من الكائن ثم وضعه في برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد. ثم يتم تحويل التصميم إلى ملف رقمي يقطع النموذج إلى مئات أو آلاف الطبقات. يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد قراءة كل طبقة من التصميم وطباعة واحدة تلو الأخرى، ومزجها معًا بسلاسة أثناء الطباعة. والنتيجة هي كائن ثلاثي الأبعاد سلس مطابق للنموذج الرقمي الأصلي.
تطبيقات الطباعة الصناعية ثلاثية الأبعاد
- ظهرت الملابس والملابس لأول مرة على مشهد الطباعة ثلاثية الأبعاد في عام 2010 عندما قدمت المصممة الهولندية إيريس فان هيربن مجموعة التبلور. منذ ذلك الحين، أصبح الاتجاه يزداد شعبية كل عام. تستخدم العلامات التجارية مثل Nike و Adidas الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نماذج أولية من الأحذية الجديدة بسرعات كانت مستحيلة سابقًا. أدت الطريقة الجديدة للنماذج الأولية إلى تقليل الوقت الذي تستغرقه شركة Adidas في تقييم النماذج الأولية من أربعة إلى ستة أسابيع إلى يوم إلى يومين.
- تم إنشاء قطع غيار السيارات البديلة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في السنوات القليلة الماضية. وكما هو الحال في معظم الصناعات التحويلية، يتم إنشاء نماذج أولية للمركبات وأجزائها باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. أحدث الابتكارات جاء من Local Motors، التي ابتكرت سيارة كاملة في ستة أيام فقط باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. إنهم يخططون لبدء بيع السيارة، المسماة ستراتي، في وقت ما في أوائل عام 2015. ومع ذلك، فإن ستراتي ستحتاج إلى الخضوع لاختبارات السلامة قبل أن تكون جاهزة للمستهلكين.
- قد يستغرق بناء منزل جديد شهورًا أو حتى سنوات حتى يكتمل. تمكنت شركة صينية تدعى Winsun من بناء 10 منازل في يوم واحد باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تبلغ تكلفة كل منزل 5000 دولار. يتسابق المهندسون المعماريون في جميع أنحاء العالم لبناء منازل ثلاثية الأبعاد، والتي سيكون لها آثار عميقة على القدرة على تحمل تكاليف الإسكان والتخصيص.
- قد تكون الأسلحة النارية هي العنصر الأكثر إثارة للجدل الذي يمكن أن تصنعه طابعة ثلاثية الأبعاد. كان هناك تقدم سريع بشكل لا يصدق في التكنولوجيا المستخدمة لتصنيع البنادق باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد في العامين الماضيين فقط. ليس من المخالف للقانون حاليًا طباعة مسدسك الخاص. ومع ذلك، فإن امتلاك البلاستيك سيكون مخالفًا لقانون الأسلحة النارية غير القابلة للكشف، مما يجعل من غير القانوني حمل مسدس لا يمكن اكتشافه في جهاز الكشف عن المعادن.
- الغرسات الطبية وأجزاء الجسم القابلة للطباعة تغير مهنة الطب. وفقًا للبحث، ستؤدي الأسنان الاصطناعية ومفاصل الورك والركبتين البديلة إلى دفع النمو في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد على مدار العقد المقبل. من المحتمل أن يستغرق استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء أعضاء للزرع عقودًا، ولكن في غضون خمس سنوات قد يكون من الممكن طباعة الأنسجة للاختبار المعملي.
- يتم إنتاج الآلات الموسيقية المصنوعة بالكامل من الطباعة ثلاثية الأبعاد منذ عدة سنوات. صنعت شركات الطباعة ثلاثية الأبعاد القيثارات المتاحة تجاريًا، ونماذج الأدوات الأولية، ومجموعة الطبلة، وحتى الساكسفون. وفقًا لـ ODD Guitars، يستغرق الأمر ما يقرب من 11 ساعة لطباعة جسم الجيتار ونفس القدر من الوقت تقريبًا لرسمه.
اترك تعليقا اذا كان لديك اي أستفسار ..