مميزات-تقنية-الطابعة-ثلاثية-الأبع
محتويات
الطباعة
الطابعة هي عبارة عن أداة ميكانيكية تعتمد مبدأ الضغط على سطح محبّر لنقل الحبر إلى الورق أو القماش، وبدأت الطباعة باستخدام قوالب خشبية في شرق آسيا، في عهد أسرة تانغ الصينية في القرن الثامن الميلادي، وفي حوالي العام 1440م في أوروبا، قام الألماني جوهانس غوتينبرغ -مخترع الطابعة- بإحداث ثورة في عالم الطباعة، عندما ابتكر مصفوفات الطباعة المعدنية المقولبة، مما أدى إلى خفض تكلفة طباعة الكتب والمستندات في أوروبا بشكل كبير، تلتها تطورات كبيرة طرأت على عالم الطباعة، وصولًا إلى طابعات الليزر، وظهور الطابعة ثلاثية الأبعاد، ومميزات تقنية الطابعة ثلاثية الأبعاد التي جعلتها تدخل قطاعات مختلفة. [١]
الطباعة ثلاثية الأبعاد
اخترع تشارلز هول أول طابعة ثلاثية الأبعاد في العام 1984م، وتم استخدامها من قبل المصنعين لبناء نماذج أولية من المنتجات المختلفة طوال عشرين عامًا، عن طريق تسليط أشعة كهرومغناطيسية على مادة بوليمر حساسة للأشعة فوق البنفسجية، لتقويتها وتشكيلها، وقد ظلت هذه التقنية غير معروفة لغالبية العامة حتى العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، بعد تمويل الحكومة الأمريكية للشركات الناشئة، التي أحدثت موجة غير مسبوقة في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد.[٢]
في عهد الرئيس باراك أوباما تم إنشاء المعهد الوطني للابتكار بالتصنيع، في العام 2012م، والتي عملت كمظلة لتطوير مميزات تقنية الطابعة ثلاثية الأبعاد، وأدت إلى انتشارها الواسع في قطاعات التعليم والصناعة، والفضاء وصناعة الطعام وحتى المجالات العسكرية، وجعلت هذه التقنية رخيصة نسبيًا، تكلف بضعة مئات عوضًا عن الآلاف من الدولارات.[٢]
مميزات تقنية الطابعة ثلاثية الأبعاد
تشبه الطابعة ثلاثية الأبعاد طابعة نفث الحبر التي يتم تشغيلها بواسطة الحاسوب، وتقوم ببناء طبقة واحدة للنموذج ثلاثي الأبعاد في كل مرة، من الأسفل إلى الأعلى، عن طريق تكرار الطباعة على نفس المنطقة، باستخدام تقنية التصنيع بالخيوط المنصهرة، وتعمل الطابعة بشكل أتوماتيكي بالكامل، وتقوم بإنشاء نموذج خلال عدة ساعات، من خلال تحويل تصاميم برامج حاسوبية ثلاثية الأبعاد مثل والخلايا الجذعية والأوعية الدموية والأعضاء، والشبكات الوعائية والأنسجة، إضافة إلى النظارات وأشكال مختلفة من الجرعات الدوائية.[٤]
كما يعتمد نوع الطابعة ثلاثية الأبعاد التي يتم اختيارها للتطبيقات الطبية المختلفة، على المواد المستخدمة وكيفية ترابط الطبقات في النماذج النهائية، قد تكون طابعات قائمة على الليزر أو نفث الحبر، وتعتبر الطباعة الحيوية القائمة على أساس نفث الحبر هي الأكثر شيوعًا، حيث تودع قطرات من الخلايا الحية أو المواد الحيوية، وفقًا لتعليمات رقمية محددة لإنتاج الأنسجة والأعضاء البشرية.[٤]
الطابعة ثلاثية الأبعاد في الهندسة
كما أنّ من مميزات تقنية الطابعة ثلاثية الأبعاد استخداماتها في كل من التصميم وإنشاء المباني،، فقد تم توظيفها لتصنيع مكونات البناء، وتشمل أساليب الطباعة الثلاثية الأبعاد المستخدمة في البناء ما يأتي: البثق الذ يستعمل مع مواد مثل الخرسانة والإسمنت والشمع والرغوة والبوليمرات، والتقنية الأخرى هي الدمج التي تُستخدم مع المساحيق المختلفة عن طريق ضغطها لتحويلها إلى مواد صلبة، أما التقنية الثالثة فهي اللحام عن طريق صهر المواد المختلفة وإلصاقها معًا، ومن أهم مزايا هذه التقنيات توفيرها للوقت، وخفض تكاليف الأيدي العاملة وزيادة الدقة في العمل المنجز، إضافة إلى تقليل النفايات الناتجة. [٥]
ولقد تم استخدام هذه التقنيات المختلفة لإنتاج المباني ومكونات البناء داخل الموقع وخارجه، باستخدام الروبوتات الصناعية وأنظمة القنطرة العملاقة، والعربات ذاتية التحكم، وشهدت هذه التكنولوجيا انتشارًا واسعًا من قبل الشركات البارزة في صناعات البناء، مما أدّى إلى إنجاز العديد من المعالم المهمة باستخدام مميزات تقنية الطابعة ثلاثية الأبعاد، مثل أول جسر مطبوع ثلاثي الأبعاد، وأول مبنى مطبوع ثلاثي الأبعاد في أوروبا معتمد بالكامل من قبل السلطات.[٥]المراجع[+]
- ↑ "Printing Press", www.history.com, Retrieved 8-12-2019. Edited.
- ^ أ ب "3D Printing: What a 3D Printer Is and How It Works", www.livescience.com, Retrieved 8-12-2019. Edited.
- ^ أ ب ت "3D printers", www.explainthatstuff.com, Retrieved 8-12-2019. Edited.
- ^ أ ب ت "Medical Applications for 3D Printing: Current and Projected Uses", www.ncbi.nlm.nih.gov, Retrieved 8-12-2019. Edited.
- ^ أ ب "Construction 3D printing", www.wikiwand.com, Retrieved 9-12-2019. Edited.
