الطباعة ثلاثية الأبعاد: الصناعة في ثوب جديد

الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست مجرد طباعة صور أو أرقام أو تقارير مثل الطباعة ثنائية الأبعاد، بل هي شكل من أشكال الصناعة وقد دخلت في مجالات عديدة في وقتنا الحالي. إليك بعض المعلومات الهامة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد والمجالات التي دخلت بها في هذا المقال.

ما الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

ظهرت فكرة الطباعة 3d للمرة الأولى في سبعينيات القرن الماضي بعد ظهور الطابعة النافثة للحبر، ومع ذلك فالفكرة الرئيسية لعملها ليست جديدة، بل هي أقدم مما قد نتخيل.

تقوم الصناعة التقليدية، على سبيل المثال صناعة هيكل سيارة من المعدن، على تقنية الانتقاص (subtractive manufacturing)، بمعنى أن المادة الخام التي يصنع منها هيكل السيارة يتم تقطيعها ونحتها لأجزاء أصغر (انتقاصها).

أما بالنسبة للطباعة الثلاثية الأبعاد فهي تقوم على تقنية الإضافة (Additive manufacturing)، ففيها يتم إضافة طبقات رقيقة من الجسم المطلوب طباعته – صناعته- فوق بعضها حتى اكتمال الشكل المطلوب.

ما الذي يميز الطباعة ثلاثية الأبعاد عن وسائل الصناعة التقليدية؟

للطباعة ثلاثية الأبعاد العديد من المميزات، أهمها:

• يمكن تنفيذها من خلال ملفات رقمية يمكن تصميمها باستخدام الحاسوب، وبالتالي فإن النموذج المستخدم في التصنيع أو الطباعة ليس ملموسًا تمامًا، بل يكفي تصميمه بدقة على البرامج المخصصة لذلك.
• تتميز بقدرتها على تصنيع أجسام فائقة الصغر وأكثر تعقيدًا بدقة متناهية.
• توفير المواد الخام، فلا يُهدر منها مثل الصناعات التقليدية.
• تشبع احتياجات العميل، فبإمكانه اختيار التصميم المناسب له بالمواد التي يفضلها ورؤية الشكل النهائي قبل طباعته.

تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد

تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد في عدد من المجالات منها:

• المجال الطبي: أحدثت الطباعة ثلاثية الأبعاد ثورة في المجال الطبي، فهي تستخدم في عمل بعض الأدوات الطبية وتركيبات الأسنان والصناعات الخاصة بطب العيون، وتخليق الأطراف الصناعية التعويضية، حتى أنها استخدمت في تخليق أعضاء بشرية داخلية كالقلب والكلى والكبد.
• مجال الميكانيكا: تستخدم في تصنيع أجزاء هامة وصغيرة في محركات السيارات والطائرات.
• مجال الأغذية: تستخدم في تصنيع بعض أنواع الطعام، ولكنها غير عملية تمامًا في هذا المجال، إذ تتكلف الطابعة الكثير من المال، كذلك تحتاج إلى وقت أطول من المعتاد في إعداد الطعام، ومع ذلك فهي مستخدمة في بعض مصانع الشوكولاتة والحلوى.
• المجال الفني: يمكن هذه التقنية في تصميمات الأثاث والديكورات والأعمال الفنية المجسمة.

المواد المستخدمة في الطباعة

على عكس الطابعات العادية، فالطابعات ثلاثية الأبعاد لا تحتاج إلى حبر لتشغيلها، بل تحتاج إلى مواد معينة تختلف من طابعة إلى أخرى على حسب الغرض من تشغيلها. فإذا كان الغرض من الطابعة صناعة جزء من محرك السيارة فعلى الأغلب سوف تكون المواد الخام عبارة عن معادن ولدائن حرارية. كذلك يمكن استخدام البلاستيك والبوليمر الضوئي، وربما الجيلاتين والشوكولاتة في حالة استخدامها في مجال الأغذية.

الخلاصة:

الطباعة 3d من أهم الاختراعات الحديثة التي دخلت في العديد من المجالات، ومن المحتمل أن تغزو مجالات أكثر في المستقبل القريب، لما لها من مميزات عديدة، فهي تلبي احتياجات العملاء وتقلل من إهدار المواد الخام.

المصادر:

https://www.stratasys.com/explore/article/what-is-3d-printing

https://3dprinting.com/what-is-3d-printing/

https://www.nationalgeographic.com/magazine/2018/03/explore-wellness-3D-printing-body-parts/

اقرأ أيضًا:

 أمراض النبات (النباتات تمرض أيضًا)

أقمشة تحتوي على البكتيريا الحية