تكنولوجيا

لقد وجد العلماء طريقة لتسريع الطباعة ثلاثية الأبعاد 100 مرة.

بدلا من الطريقة المعتادة لمجمع الطباعة ثلاثية الأبعادالكائنات طبقة تلو الأخرى باستخدام خيوط بلاستيكية ، يقترح علماء من جامعة ميشيغان استخدام طريقة مختلفة ، والتي لا تسمح فقط بزيادة كبيرة في سرعة الطباعة بحد ذاتها ، ولكن أيضًا لزيادة متانة الكائن الذي تم إنشاؤه ، إلى جانب متانته. العمل الذي يصف اختراعهم ، الذي نشرته مجلة Science Advances. يتم نشر البيان الصحفي للمشروع على موقع الجامعة.

تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد قادرة على العرضمساعدة لا تقدر بثمن مع أحجام إنتاج صغيرة نسبيًا ، على سبيل المثال ، حيث يتطلب الأمر إنشاء أكثر من 10000 عنصر متطابق. في هذه الحالة ، تتيح لك الطباعة ثلاثية الأبعاد التوفير في قوالب الصب ، والتي قد تكلف عشرات الآلاف من الدولارات. لسوء الحظ ، فإن الشكل الأكثر شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد اليوم ، عندما يتم إنشاء كائن في طبقات ، لا يمكنه التعامل مع الهدف في فترة إنتاج قياسية مدتها أسبوعان.

"عند استخدام الأساليب التقليديةعلق تيموثي سكوت ، رئيس قسم الدراسات بجامعة ميشيجان ، بأن الطباعة ثلاثية الأبعاد أمر مستحيل ببساطة إذا لم يكن لديك المئات من هذه الآلات ، وقد قدم مع الزميل مارك بيرنز مقاربة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد.

الطريقة الجديدة التي اقترحها العلماء تشملالراتنج السائل علاج النفس باستخدام اثنين من مصادر الضوء الاتجاه. يتيح لك استخدام مصادر الإضاءة هذه التحكم في مكان صلابة الراتنج وأين يبقى سائلاً. هذا النهج يجعل من الممكن تعزيز الراتنج في نماذج أكثر تعقيدا. على سبيل المثال ، عند استخدام الطريقة الجديدة ، ابتكر الباحثون ارتياحًا ثلاثي الأبعاد في وقت واحد ، بدلاً من سلسلة من الخطوط أحادية البعد أو المقاطع ثنائية الأبعاد. على سبيل المثال ، طبع مهندسون من جامعة ميشيغان شبكة ، وقارب لعبة ، وشخصية على شكل حرف.

</ p>

يقول بيرنز: "هذه واحدة من الطابعات ثلاثية الأبعاد الكاملة حقًا".

واضعي التنمية توضيح أن واحدا منهناك حاجة إلى مصادر الضوء لبدء رد الفعل المتصلب ، والآخر يستخدم لإيقافه ، والذي يسمح لك بالتحكم الدقيق في الطباعة في كل من الزمان والمكان. ومع ذلك ، فإن الطريقة الجديدة لها عيوب: يميل الراتنج إلى التقوية في النافذة التي يمر الضوء من خلالها ، مما يؤدي إلى توقف الطباعة بمجرد أن يبدأ. في الوقت نفسه ، عند إنشاء مساحة كبيرة نسبيًا لا يحدث فيها التصلب ، يمكن استخدام طبقات الراتينج السميكة - على سبيل المثال ، المخلوطة مع إضافات المسحوق - لإنتاج كائنات أكثر متانة. تتيح لك هذه الطريقة ، مقارنةً بالطباعة التقليدية باستخدام الخيوط ، إنشاء كائنات أكثر موثوقية من الناحية الهيكلية ، نظرًا لأن الكائنات المطبوعة بالطريقة التقليدية تميل إلى أن تكون لها نقاط ضعيفة على الواجهات بين الطبقات.

أمثلة عن الكائنات التي أنشأها Scott and Burns باستخدام طريقة طباعة ثلاثية الأبعاد جديدة:

"مع هذه الطريقة ، يمكنك إنشاء مواد أكثر متانة ومقاومة للاهتراء" - يضيف Scott.

مفتاح النجاح هو كيمياء الراتنج. في الأنظمة التقليدية ، يحدث تفاعل واحد فقط: يعمل المنشط الضوئي على جعل الراتنج صلبًا أينما يضيء الضوء. في النظام الذي طورته شركة Scott and Burns ، بالإضافة إلى منشط الصور ، يتم استخدام مثبط الصور أيضًا ، والذي يتفاعل مع طول موجة مختلف من الضوء. بدلاً من التحكم المعتاد في التصلب في مستوى ثنائي الأبعاد ، كما يحدث عادةً عند استخدام طرق الطباعة الحديثة ، يمكن لفريق ميشيغان استخدام نوعين من الضوء لتصلب الراتنج في أي مستوى ثلاثي الأبعاد بجوار النافذة تقريباً.

قدمت الجامعة بالفعل ثلاثة طلبات للحصول على براءة اختراع لحماية العديد من الجوانب الابتكارية المقترحة في النهج الجديد. قرر تيموثي سكوت نفسه أن يفتح شركته الناشئة.

مستقبل الطباعة ثلاثية الأبعاد في المنزل

على الرغم من تكنولوجيا الطباعة 3Dموجودة في السوق لعدة سنوات ، لم تصبح ضخمة بعد ، على الرغم من أنها وعدت بتغيير العالم. فوائد مثل هذه التقنيات واضحة بالفعل في الطب والصناعة ، لكن الطباعة ثلاثية الأبعاد في المنازل لا تزال تبدو بعيدة المنال.

وفقا لميخائيل كوروليف ، خبيرنا فيمناطق الطباعة ثلاثية الأبعاد ، واحدة من المشاكل الرئيسية المرتبطة بنقص المكتبات مع مجموعة واسعة من النماذج ثلاثية الأبعاد الممكنة. حتى المكتبات الأكثر شهرة لديها الكثير من المحتوى المنخفض الجودة. غالبًا ما لا يتم تحسين النماذج لإمكانيات الطابعات وقد تحتوي على عدد كبير من الأخطاء. في الوقت نفسه ، لا يتمتع كل شخص بالمهارات اللازمة لإنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد اللازمة بشكل مستقل.

مشكلة أخرى هي سرعة الطباعة نفسها. قد يستغرق الأمر عشرات الساعات لإنشاء شيء واحد. وتهدف التطورات المماثلة لتلك التي قدمها خبراء جامعة ميشيغان ، من بين أمور أخرى ، إلى حل هذه المشكلة.

في الوقت نفسه ، الأدوات المنزلية ليمكن أن يصبح الإنتاج الإضافي ، ذي المستوى المناسب من اتجاه المستهلك ، أداة لا غنى عنها لإنشاء واستعادة العناصر المنزلية المعطلة. لقد فقدت أو كسرت غطاء وحدة التحكم في التلفزيون - قمت بتنزيل النموذج المطلوب من الإنترنت وطباعته على الطابعة المنزلية. نفس مريح. في غضون سنوات قليلة ، حقًا ، يمكن لأي شخص الطباعة في المنزل أي شيء ضروري: أي قطع غيار للأجهزة المنزلية والأثاث وجزء لسيارة. في هذه الأثناء ، لا يتم رؤية كل هذا إلا من خلال المجال المتحمسين ، ولكن المجال يتطور تدريجياً ، وهو خبر سار.

ناقش آفاق تطوير الطباعة الصناعية والطباعة ثلاثية الأبعاد في المنزل من خلال Telegram-chat.