الطابعة الثلاثية الأبعاد تحدث ثورة في قطاع التصنيع التحويلي

يمكنها طباعة المنتجات الطبية وأجزاء السيارات

الطابعة ثلاثية الأبعاد الكبيرة تحدث ثورة في التصنيع التحويلي من خلال إنتاج المكونات ذات الحجم الطبيعي بسرعة فائقة. يمكن للماكينة التي يبلغ طولها 13 قدما طباعة المكونات الطبية، وأجزاء من السيارات والطائرات، والأشياء المستخدمة في البناء.
وتعد تلك الماكينة الكبيرة قادرة على طباعة نصف ياردة من المنتجات بصورة عمودية في نصف ساعة من الوقت، باستخدام الأشعة فوق البنفسجية في معالجة الراتنجات السائلة وتحويلها إلى البلاستيك الصلد وطباعة العديد من الأشياء أو الأجزاء بصورة متزامنة.
ويمكن لتقنية «هارب» (الطباعة السريعة واسعة المساحة)، أن تطبع مكونات الأجهزة الطبية، وقطع غيار السيارات والطائرات، والأشياء المستخدمة في البناء.
وتُطلق الطابعات ثلاثية الأبعاد الحالية القائمة على الراتنجات كميات هائلة من الحرارة أثناء العمل، لا سيما أثناء الطباعة بسرعة فائقة. وتمكن الباحثون من حل هذه المشكلة من خلال عرض الضوء عبر نافذة لتصليد الراتنجات السائلة على صفيحة تتحرك رأسيا. ثم يُصب سائل أشبه بمادة التيفلون غير اللاصقة فوق النافذة لإزالة الحرارة الناتجة وتدويرها من خلال وحدة التبريد الملحقة.
يقول الباحث جيمس هيدريك من جامعة نورث ويسترن الأميركية: «الواجهة غير لاصقة مما يمنع الراتنجات السائلة من الالتصاق بالطابعة نفسها. مما يزيد من سرعة عمل الطابعة بمقدار 100 ضعف لأنه لا يجب إعادة شق الأجزاء من أسفل الطباعة».
وتعد الطابعة الأولى من نوعها التي تتعامل مع أشياء ذات أحجام مختلفة في الوقت نفسه، مع خلوها من قيود الحجم المفروضة على الطابعات الأصغر حجما منها.
ويقول تشاد ميركين، الذي قاد أبحاث تطوير المنتج: «الطابعة ثلاثية الأبعاد قوية من ناحية المفهوم ولكنها محدودة من الناحية العملية. فإن استطعنا الطباعة بسرعة من غير قيود أو حدود على المواد والحجم، يمكننا إحداث ثورة جديدة في عالم الصناعات التحويلية. ويمكن للطابعة الجديدة المساهمة في ذلك».
واستدرك قائلا: «عندما نتمكن من الطباعة بسرعة وبأحجام كبيرة، فمن شأن ذلك أن يغير من طريقة التفكير في التصنيع التحويلي. ومع تلك الماكينة يمكن بناء أي شيء نريده من دون القوالب ومن دون الحاجة إلى المستودعات المليئة بقطع الغيار واللوازم. إذ يمكن طباعة أي شيء تتصوره بمجرد الطلب».
ويخطط المنتجون للطابعة الجديدة طرحها في الأسواق في غضون 18 شهرا؛ وذلك وفقا لتقرير نشرته مجلة العلوم الأميركية.
ويقول الباحث ديفيد والكر: «من الواضح أن هناك العديد من مختلف أنواع الطابعات ثلاثية الأبعاد. فهناك الطابعات التي تطبع المباني، والجسور، وهياكل السيارات. وعلى العكس من ذلك، هناك الطابعات الأخرى المعنية بإنتاج الأجزاء الصغيرة بدقة فائقة للغاية. إننا متحمسون جدا لهذا المشروع لأن هذه الطابعة هي الأكبر والأعلى إنتاجية في فئتها».