تطورت تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد (D Printing3) بشكل كبير في الأشهر الأخيرة، وأصبحت الطابعات متوافرة في الكثير من الشركات والمؤسسات التجارية، مع انخفاض تكلفتها وتطور دقتها وتوفير البرمجيات المتقدمة المرتبطة. وكانت الطباعة ثلاثية الأبعاد قد بدأت في ثمانينات القرن العشرين كأحد البدائل لإنتاج النماذج الأولية في مختلف مرافق التصنيع. وما تزال تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تستخدم اليوم بشكل أساسي لصناعة النماذج الأولية وتوزيعها، ولكننا نشهد بروز تطبيقات جديدة قيمة لها في مجال الإنشاء والتعمير والتصميم الصناعي وصناعة السيارات والفضاء والهندسة والمجال العسكري والصناعات الطبية والأزياء والأحذية والمجوهرات والفنون والتعليم والأغذية، بالإضافة إلى الكثير من المجالات الأخرى.
وتحدثت «الشرق الأوسط» مع مارتن كيوبان، محلل أبحاث أول في قسم اتجاهات التصنيع بشركة «آي دي سي» (IDC) لأبحاث الأسواق، الذي قال بأن الشركة قد سجلت زيادة في الاهتمام بالمواضيع والفرص المتعلقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد من قبل وسائل الإعلام والعاملين في مجال التصنيع بأنحاء منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا ووسط وشرق أوروبا، وأنه من المتوقع أن تشهد مبيعات الطابعات ثلاثية الأبعاد ارتفاعا هائلا على مستوى العالم من 22.542 وحدة فقط في عام 2012 إلى 283.435 وحدة في العام 2017.
* مستقبل واعد
تؤكد قدرة الطابعات ثلاثية الأبعاد على إنتاج نماذج للمنتجات المستقبلية بتكلفة منخفضة جدا مقارنة بالطرق العادية لصناعة نماذج المنتجات، على أن هذا النمط تحديدا من الاستخدام سيواصل النمو. ولا يشكل هذا النوع من الطباعة تهديدا لنماذج التصنيع الحديثة فيما يتعلق بالإنتاج بكميات تجارية، نظرا لأن الطباعة ثلاثية الأبعاد تبقى بطيئة نسبيا، فتبعا لجودة وحجم النموذج المطلوب قد يستغرق زمن الطباعة بين عدة ساعات وعدة أيام. أضف إلى ذلك أن تكلفة إنتاج الوحدة تظل ثابتة ولا تقل عند إنتاج كميات كبيرة، وهذه التكلفة تزيد كثيرا على تكلفة الإنتاج بكميات تجارية.
ولا تستهدف التطبيقات الصناعية للطباعة ثلاثية الأبعاد منافسة نماذج الإنتاج الحالية، بل هي مصممة كتقنيات مكملة يمكنها المساعدة على زيادة الكفاءة في تطوير المنتجات وصيانة الآلات وتوريد قطع الغيار وغير ذلك من المجالات. فعلى سبيل المثال، ستبدأ شركات التصنيع الرائدة قريبا إدراك المزايا، المتمثلة في القدرة على طباعة قطع الغيار الخاصة بها بنفسها، ومن ثم خفض الحاجة للاعتماد على مصادر خارجية، وزيادة مرونة العمل. ويمكن أن يطور مثل هذا الأسلوب المدة الزمنية المطلوبة والجودة (بفضل الضبط الدقيق لمعايير الطباعة)، ويخفض من حجم التعقيد في عملية التصنيع، ويسرع توريد المنتج النهائي للزبون. وبعبارة أبسط، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد تحمل في طياتها مجموعة جديدة بالكامل من مزايا المرونة والكفاءة لمختلف قطاعات الصناعة.
وتركز الكثير من الشركات التي بدأت بالاستفادة من هذه التقنية على تطوير طرق فريدة ومبتكرة لتصميم تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد. وبالإضافة إلى ذلك، أظهر عدد من الفنانين الواعدين سحر الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال أعمالهم الفنية، كما توجد حالات موثقة لاستخدام هذه التقنية في تطوير أطراف اصطناعية لمبتوري الأطراف في أفريقيا.
وتبدأ عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد في وقت أبكر بكثير من بدء استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد بشكل فعلي، إذ تعد أدوات صناعة النماذج ثلاثية الأبعاد أساسية في مرحلة التصميم، ويجب على الشركات أولا اختيار تلك الأدوات بعناية، وإتقان استخدامها قبل أن تصبح قادرة على تطوير نماذج قابلة للتطبيق. وفيما يتعلق بالمهارات، فإن الاستخدام الفعال للطباعة ثلاثية الأبعاد يعد عملية طويلة المدى تتضمن الكثير من الإجراءات الهندسية والاختبارات. ولكن، ما إن يجر تطوير هذه القدرات المتقدمة، يمكن نقل النتائج بسهولة وطباعة النماذج مباشرة في أي مكان من العالم.
ومن العوامل الداعمة للطباعة ثلاثية الأبعاد أيضا تناقص تكلفة هذه الآلات مع الوقت، وقد بدأت طرازات صغيرة للاستخدام المنزلي بالظهور الآن في الأسواق. كما يتوسع باستمرار طيف المواد المتوفرة للطباعة ثلاثية الأبعاد، وتشمل القائمة حاليا أنواعا كثيرة من البلاستيك والإسفنج والمعادن والخشب والزجاج والورق. ويتوقع أن التركيز على اكتشاف تطبيقات جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد وتطوير إمكانات التصميم لدى المستخدمين هي الاستراتيجيات الأكثر جدوى على المدى البعيد للاستفادة من هذه التقنية. ويمكن بسهولة تعويض استثمار شراء الطابعات ثلاثية الأبعاد رفيعة المستوى ذات الثمن الباهظ بتكليف شركة محلية عملية الطباعة، ويشكل ذلك عنصرا مهما لأنه في هذه الأوقات يمكن لتكاليف التجهيزات باهظة الثمن أن تقضي على المردود الاقتصادي لكثير من الأعمال.
* تقدم متسارع
وثمة عامل رئيس آخر ساعد في نمو السوق في فبراير (شباط) من هذا العام مع انقضاء صلاحية عدد من براءات الاختراع المختلفة التي كانت قد منعت المنافسة في السوق لصناعة طابعات ثلاثية الأبعاد أكثر تطورا وغنى في الوظائف. ومن هذه البراءات، تقنية تعرف باسم التجميع بالليزر (Laser Sintering) التي تقدم مستويات عالية من الدقة تسمح بإنتاج بضائع تباع كمنتجات نهائية. ومع استمرار انقضاء صلاحية المزيد من براءات الاختراع، تتوقع شركة «آي دي سي» أن نشهد هبوطا حادا في أسعار هذه الأجهزة، وهو بالضبط ما حدث عند انقضاء صلاحية براءات اختراع رئيسة لأحد الأشكال الأساسية من الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تعرف باسم صناعة النماذج بالرواسب المنصهرة (Fused Deposition Modeling FDM). وكانت النتيجة حدوث زيادة كبيرة في مبيعات طابعات نماذج الرواسب المنصهرة ذات المصدر المفتوح، بما فيها طابعات MakerBot (http:--www.makerbot.com) وRepRap (https:--reprappro.com). فخلال بضع سنوات من انقضاء صلاحية براءات الاختراع، انخفضت تكاليف أرخص طابعات نماذج الرواسب المنصهرة من عدة آلاف من الدولارات إلى بضع مئات فقط.
ومع ملاحظة التزايد المستمر للتطبيقات والمواد المتوافرة للطباعة ثلاثية الأبعاد، فمن الواضح أن انقضاء صلاحية هذه البراءات وما يتبعه من هبوط في الأسعار سيكون له دور مهم في إحداث نمو هائل من الممكن أن نشهده في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد في العالم خلال السنوات المقبلة. وبمجرد أن تصبح المزايا الكثيرة لاستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في عملية التصنيع أكثر وضوحا، فلن يكون هناك حدود للمدى الذي يمكن أن تصل إليه استخداماتها.
