ما هو الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) هي عملية تصنيع مضافة تقوم بإنشاء جسم مادي من تصميم رقمي. تعمل هذه العملية عن طريق وضع طبقات رقيقة من المواد في شكل سائل أو مسحوق بلاستيك أو معدن أو أسمنت، ثم دمج الطبقات معًا.
النقاط الرئيسية
- الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) هي عملية تصنيع إضافية يتم فيها إنشاء جسم مادي من تصميم رقمي عن طريق طباعة طبقات رقيقة من المادة ثم دمجها معًا.
- تستخدم بعض الصناعات، مثل مصنعي أجهزة السمع، ومصنعي الطائرات، ومصنعي السيارات، الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نماذج أولية وإنتاج منتجاتها بكميات كبيرة باستخدام المسح المخصص.
- على الرغم من أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بطيئة جدًا حاليًا لاستخدامها في الإنتاج الضخم، إلا أنها لا تزال تتطور ولديها القدرة على إحداث تغيير كبير في صناعات لوجستيات التصنيع وإدارة المخزون.
فهم الطباعة ثلاثية الأبعاد
منذ تقديمها، زادت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالفعل من إنتاجية التصنيع. وعلى المدى الطويل، لديها القدرة على إحداث اضطراب كبير في صناعات التصنيع واللوجستيات وإدارة المخزون، خاصة إذا تم دمجها بنجاح في عمليات الإنتاج الضخم.
حاليًا، سرعات الطباعة ثلاثية الأبعاد بطيئة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها في الإنتاج الضخم. ومع ذلك، تم استخدام هذه التقنية لتقليل وقت التنفيذ في تطوير النماذج الأولية للأجزاء والأجهزة، والأدوات اللازمة لصنعها. هذا مفيد بشكل كبير للمصنعين على نطاق صغير لأنه يقلل من تكاليفهم ووقت الوصول إلى السوق، أي الفترة الزمنية من تصور المنتج حتى يصبح متاحًا للبيع.
يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء أشكال معقدة ومتداخلة باستخدام مواد أقل مقارنة بعمليات التصنيع الطرحية مثل الحفر واللحام وحقن القوالب والعمليات الأخرى. إن جعل النماذج الأولية أسرع وأسهل وأرخص يتيح المزيد من الابتكار والتجريب وظهور الشركات الناشئة المعتمدة على المنتجات.
الاستخدامات الصناعية
لقد أخذ مصنعو السيارات والطائرات زمام المبادرة في التصنيع ثلاثي الأبعاد، حيث يستخدمون هذه التقنية لتحويل تصميم وإنتاج الهيكل الأحادي والطائرات، وكذلك تصميم وإنتاج نظام الدفع. تستخدم شركة بوينغ أجزاء من التيتانيوم المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد في بناء طائرتها 787 دريملاينر. في عام 2017، قامت شركة جنرال إلكتريك بإنشاء محرك مروحية يحتوي على 16 جزءًا بدلاً من 900، مما يشير إلى التأثير الكبير الذي يمكن أن يحدثه الطباعة ثلاثية الأبعاد على سلاسل التوريد.
تستخدم العديد من الشركات تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من الصناعات. في العلوم الطبية، تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد لتخصيص الغرسات. في المستقبل، قد يتم إنشاء الأعضاء وأجزاء الجسم باستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. في عالم الموضة، تستخدم شركات مثل Nike وAdidas وNew Balance الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أحذيتها. في صناعة البناء، تحقق الشركات حول العالم تقدمًا كبيرًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد اللازمة لبناء المنازل. باستخدام طبقات من الخرسانة، يمكن بناء المنازل في 24 ساعة، وتكون أقوى من الكتل الخرسانية العادية وتكلف جزءًا بسيطًا من السعر.
في تصنيع أجهزة السمع، أصبح استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد أمرًا معتادًا الآن. يساهم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في تسريع عملية التصنيع ويمكّن المصنعين من إنتاج أجهزة سمع مخصصة. يمكن لأخصائيي السمع استخدام الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد لإنشاء نموذج أولي مخصص باستخدام نقاط مرجعية من المسح. يمكن للمصنعين إدخال المسح في آلة الطباعة ثلاثية الأبعاد وبعد ضبط المواد وأشكال الأذن بدقة، طباعة أجهزة السمع بالكامل.