الطباعة ثلاثية الأبعاد
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته، اخوتي في الله:
يعتبر هذا المصطلح الجديد ” الطباعة ثلاثية الأبعاد ” أو كما يطلق عليه بالإنجليزية ” 3D Printing” من الأمور الجديدة والمهمة في آنٍ واحد والتي ذاع صيتها في الأخبار التقنية ومواقع التواصل الاجتماعي وغيرها ولذلك رأيت أهمية مشاركتكم بكل المعلومات المتوفرة حول هذا الموضوع في هذه المقالة.
ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D Priniting؟
يمكن تعريف الطباعة ثلاثية الأبعاد 3D Priniting على أنها أحد أشكال تكنولوجيا التصنيع بالإضافة حيث يتم تكوين جسم ثلاثي الأبعاد بوضع طبقات رقيقة متتالية من مادة ما فوق بعضها البعض[المصدر 1].
ومن خلال هذا التعريف المبسط نستنتج طريقة عمل هذا النوع من الطابعات حيث أنه يختلف اختلافاً تاماً عن كل أنواع الطابعات المستخدمة للطباعة كطابعات نفث الحبر أو طابعات الليزر أو الراسمات وغيرها، لأنها لا تشترك مع هذه الأنواع إلا بالاسم!! حيث أن الطابعات ثلاثية الأبعاد تستخدم “للتصنيع” أي لصنع مجسمات واشكال ملموسة وليس الورق!.
هل تخيلت يوماً أمكانية صنع لعبة (سيارة رياضية) لطفلك ذاك اطارات مطاطية مرنة وجسم صلب مثلاً في منزلك وخلال وقت قصير؟
أم هل فكرت بتصميم شكل معين لأحد منتجاتك وأردت نسخة أولية Prototype لتلك الفكرة حتى يتسنى لك تعديلها وترقيتها وهي بين يديك وليس على شاشة الحاسوب أو على الورق؟
الطابعات ثلاثية الأبعاد في العادة أسرع وأوفر وأسهل في الاستعمال من التكنولوجيات الأخرى للتصنيع بالإضافة. وتتيح الطابعات ثلاثية الأبعاد للمطورين القدرة على طباعة أجزاء متداخلة معقدة التركيب من نفس المادة. كما يمكن صناعة أجزاء من مواد مختلفة وبمواصفات ميكانيكية وفيزيائية مختلفة ويمكن تجميع هذه الاجزاء وتركيبها لاحقاً لتكون أشكالاً وهياكل أكبر.
التكنولوجيات المتقدمة للطباعة ثلاثية الأبعاد تنتج نماذج تشابه كثيراً منظر وملمس ووظيفة النموذج الأولي للمنتج Prototype.
في السنوات الأخيرة، أصبح من الممكن مالياً تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد على مستوى المشاريع الصغيرة والمتوسطة، بذلك انتقلت النمذجة (صناعة النماذج) من الصناعات الثقيلة إلى البيئة المكتبية، وبأسعار اقتصادية تبدأ من 100 $ دولاراً فقط وقد تصل إلى 30,000 $ دولار للطابعة ثلاثية الأبعاد. كما أنه يمكن تطبيقها الآن في نفس الوقت على مجموعات مختلفة من المواد.
استخدامات الطابعات ثلاثية الأبعاد:
تقدم الطباعة ثلاثية الأبعاد عروضا هائلة لتطبيقات الإنتاج. وتستخدم هذه التقنية في كل ما يمكنك تخيله من منتجات كالمجوهرات، الأحذية، التصميم الصناعي، العمارة، الهندسة، الانشاءات، والسيارات، والطائرات، وطب الأسنان والصناعات الطبية.
والجدير بالذكر أن هذه التثنية بدأت منذ عام 2003 م وبدأت شركات صناعة هذه الطابعات ثلاثية الأبعاد بالانتشار والتوسع في منتجاتها ونذكر منها هنا على سبيل المثال لا الحصر: شركة Bit ونموذجها الشهير BFB وشركة ٍStratasys صاحبة سلسة نماذج uPrint وأيضا شركة MakerBot.
مشروع ربراب RepRap Project
يعتبر مشروع رب راب أو RepRap مبادرة لتطوير آلة للطباعة ثلاثية الأبعاد يمكنها طباعة معظم أجزائها المكوّنة لها لتصنيع آلة جديدة أو لاستبدال جزء ما بها، وبذلك تكون آلة قادرة على تصنيع نفسها بنفسها، ويمكن تصنيفها ضمن الروبوتات مفتوحة المصدر. [المصدر 2]
وقد تأسست رِب راب في عام 2005 من قِبَل الدكتور أدريان بوير، المحاضر بكلية الهندسة الميكانيكية بجامعة باث في المملكة المتحدة.
ولتوضيح معنى الاسم “رِب راب” (بالإنجليزية: RepRap) يأتي اختصارا لـ(Replicating Rapid prototyper). وتستخدم هذه الآلة تقنية التصنيع بالإضافة المعروفة في المشروع باسم (FFF) اختصارا لـ(Fused Filament Fabrication) والتي تعني بالعربية (التصنيع بالخيوط المنصهرة)، حيث يتعمّد المشروع المفتوح المحتوى استخدام هذا اللفظ بدلًا من اللفظ الأصلي لتلك التقنية (Fused Deposition Modeling) والتي تعني بالعربية (النمذجة بالترسيب المنصهر) لتجنب الوقوع في قضايا العلامات التجارية المملوكة للشركات المُحتكِرة J.
وتعتمد فكرة عمل الآلة على صهر خيوط بلاستيكية رفيعة فوق بعضها البعض على شكل طبقات متساوية السُمك لتكوين المُجسّم المطلوب.
وبما أنها مفتوحة التصميم بمعنى أن تصميماتها متاحة بالكامل دون قيود أو احتكار للجميع مجاناً دون أي مقابل، ولذلك فإن جميع التصميمات التي أنتجها هذا المشروع صدرت تحت رخصة البرمجيات الحرة الشهيرة جنوGNU.
المصادر:
1- موسوعة ويكيبيديا.