ما هي وظيفة طباعة ثلاثية الأبعاد وما هو مستقبل الطباعة ثلاثية الابعاد واهم استخداماتها في مختلف المجالات .
محتويات المقال
ما هي وظيفة طباعة ثلاثية الأبعاد
الطابعة ثلاثية الأبعاد هي آلة يمكنها تحويل الملفات الرقمية إلى أشياء واقعية، مما يفتح مجالًا جديدًا تمامًا من الاحتمالات. مثل النماذج الأولية السريعة والإنتاج على دفعات صغيرة والبحث والتطوير والتطبيقات الطبية والمتعة والترفيه … تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد أداة مفيدة بشكل لا يصدق في مجموعة واسعة من الصناعات – وحتى في المنزل.
حيث يمكنك من خلالها طباعة أي شيء تقريبًا. مثل العناصر الوظيفية والأشكال والتنميط والقوالب والمستلزمات التعليمية والترفيه للعناصر الممسوحة ضوئيًا ثلاثية الأبعاد والأدوات المنزلية والألعاب اللوحية والديكورات وحتى الأجزاء المعدنية والطعام! هناك أنواع مختلفة من الطابعات ثلاثية الأبعاد ولا يمكن لأي منها فعل كل شيء. وعلى كلٍ، فإن بعض النماذج أكثر عالمية من غيرها – خاصة الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تقوم بتصنيع الفتيل المصهور ( طباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم خيوطًا مستمرة من مادة لدن بالحرارة) و جهاز الطباعة الحجرية المجسمة، وهي بالضبط تلك التي تصنعها بروسا ريسيرش.
الطباعة ثلاثية الأبعاد في الطب
استخداماتها غير محدودة لاسيما و مع تطور الطابعات لتصبح شخصية اكثر ك ( cubify – Formlabs ) متيحه للأعمال الصغيرة خلق آفاق أبعد لتطبيقاتها . عموما اكتب لكم في عالم التقنية ما يهتم بالطب و الصحة لذلك تابعت عددا من التجارب لاستخدامات الطباعة ثلاثية الأبعاد في هذا المجال .
1- طباعة غضاريف المفاصل :
تمكن عالم في معهد ويك فورست للطب المتجدد من صنع طابعة ثلاثية الأبعاد ذات صفة مزدوجة تتمكن من خلق غضاريف صناعية ذات تركيب مشابه للغضاريف الحيوية و تم تجربتها و يبدو آن النتائج الأولية مبشرة
2- طباعة الشرايين و الأوعية الدموية :
في تعاون بين علماء من جامعة بنسلفانيا و معهد ماساتشوستس للتقنية ، تمكن العلماء من تطوير ما يشبه بالأوعية دموية باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر استخدام السكر لصنع قوالب يضخ فيها جل محتوي على خلايا حتى تصبح متماسكة بشكل جيد ليقوموا بإخراج السكر من القالب و يصبح هناك ما يشبه بشبكة من الأوعية هنا تجدون فيديو من جامعة بنسلفانيا يشرح التقنية
تقنية كهذه ستغدو مفيدة في في مجالات الطب المتجدد ( regenerative medicine ) و جراحة الأوعية الدموية .
3- تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال جراحة العظام :
في جراحة لإمراه كانت تعاني من التهاب بعظم الفك السفلي ادى الى ازالته و استبداله بقالب مجهز بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مصنوع من التاينيوم و سيراميك حيوي لتقليل فرص رفض الجسم له . و انهى الفريق الطبي الجراحة للمرأة و تمكنت من تحريك الفك في اليوم التالي للعملية . الجميل في الأمر آن طباعة الفك لم تستغرق أكثر من ساعات .
مهام الطباعة ثلاثية الأبعاد
- التعامل مع المواد المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد
- صيانة الطابعات ثلاثية الأبعاد وحل جميع المشاكل التقنية التي قد تطرأ عليها
- استخدام برمجيات التصميم بواسطة الحاسوب والمعروفة بالاختصار CAD والتي يُطلق عليها Computer Assisted Translation
- الإشراف على عمليات الطباعة
- اقتراح المنتجات التي يُمكن صناعتها بواسطة الطابعة ثلاثية الأبعاد
- تقييم رغبات وطلبات العملاء للتأكد أنَّها مُطابقة لمواصفات الطباعة ثلاثية الأبعاد
- توفير المدخلات والعوامل التي تُساعد على تسهيل وتسيير عملية الطباعة
- تنظيف الطابعات ثلاثية الأبعاد
- العمل بشكل مباشر مع فريق إدارة الإنتاج لتطوير العملية الإنتاجية
- المساعدة في عمليات التصميم
- طباعة المجسمات المختلفة
مميزات الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
هناك عدة مميزات لصناعة الأشياء من خلال الطابعة ثلاثية الأبعاد أهمها هو:
المرونة
أتاحت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد صناعة أشياء يصعب صناعتها بالطرق والمعدات التقليدية، على سبيل المثال الدقة التي تعمل بهذه التقنية مكنتها من صنع مجسمات تحتوي على تفاصيل دقيقة يستحيل تنفيذها بالطرق والماكينات الصناعية العادية.
ماكينات المصانع العادية يصعب التعديل على أدائها وتفاصيل تنفيذها للأشكال، أي تعديل على شكل المنتج المصنوع يتطلب إجراء تعديلات على الماكينات نفسها وهذا مكلف ولا يمكن إتمامه بسهولة.
أما تصميمات الأشكال ثلاثية الأبعاد يسهل التعديل عليها وتغييرها، هذا معناه أنك إن أردت التعديل على الشكل الذي تريد طباعته في أي وقت يمكنك القيام بذلك بسهولة وسرعة ودون تعقيدات، حيث أن التعديل هنا سوف يتم على التصميم فقط وليس الطابعة.
- فرص لإنتاج منتجات جديدة
يمكن استخدام عدد متنوع من المواد لصناعة الأشياء عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد، بعض هذه المواد يصعب استخدامها في الصناعة بالطرق الأخرى وأحياناً يستحيل.
على سبيل المثال يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد استخدام المواد التالية لطباعة الأشياء: - البلاستيك.
- المعادن.
- مكونات الطعام.
- الخلايا الحية.
الثلاثة مواد الأولى تحتاج إلى ماكينات عملاقة وظروف محددة لتتمكن من صناعة المنتجات القائمة عليها بالطرق العادية، هذا يحدد تصميمات المنتجات التي يمكن صنعها من هذه المواد، أما الخلايا الحية فيستحيل استخدامها في الصناعة بالطرق التقليدية.
أما بالنسبة إلى استخدام نفس هذه المواد في الطابعة ثلاثية الأبعاد فيمكن إتمامه بسهولة وفي أي وقت ولا يحتاج ظروف محددة، هذا يزيل قيود الإبداع من على عقول مصممي المنتجات ويمنحهم حرية في تصميمها مما ينتج عنه منتجات جديدة.
- التكلفة
صناعة الأشياء عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد رخيصة نسبياً بأكثر من شكل، فبينما تحتاج الماكينات التقليدية للوقود والكهرباء بكميات ضخمة لتعمل، لا تحتاج الطابعات ثلاثية الأبعاد إلا قدر معين من الكهرباء أقل بكثير مما تحتاجه تلك الماكينات لإنتاج المنتجات.
أيضاً طرق الصناعة التقليدية تهدر كميات كبيرة من المواد، هذا لا يحدث مع الصناعة عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تستخدم الطابعات التي تعمل بهذا الأسلوب كميات المواد التي تحتاجها لتنفيذ تصميمات المنتجات بدقة وعند الحاجة فقط.
أخيراً لا تحتاج الطباعة ثلاثية الأبعاد لوجود العنصر البشري لمراقبة عمليات تصميم المنتجات أو التدخل فيها بأي شكل آخر، وجود العنصر البشري في صناعة المنتجات من شأنه زيادة تكلفة المنتجات وبالتالي الاستغناء عنه يقلل منها. - السرعة
صناعة الأشياء باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد أسرع من مثيلاتها التي تتم عن طريق الطرق الأخرى التقليدية، على سبيل المثال استخدام مكونات الطعام في الطباعة مكنها من عمل أطعمة جاهزة للأكل في غصون ثواني.
هناك جانب آخر خفي من جوانب تفوق الطباعة ثلاثية الأبعاد على الصناعة التقليدية في السرعة، هذا الجانب هو إمكانية عمل النماذج الأولية بسرعة.
أي منتج يحتاج إلى نموذج أولي أو ما يعرف بـ Prototype، والذي يتم على أساسه تصميم ماكينات الصناعة لتتمكن من صنعه، عادة يستغرق صناعة النموذج الأولي وقتاً طويلاً كونه قد يتم يدوياً.
أما تصميم النماذج الأولية من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد فهو أسرع كونه يتم من خلال طابعات آلية تقوم بتنفيذه في دقائق.
