עכשיו זההדפסת תלת מימד-- התהליך של יצירת אובייקטים מוצקים תלת מימדיים מעיצובים דיגיטליים -- זמין ובמחיר סביר לצרכנים בודדים, הוא עורר עניין רב בכל התחום הטכנולוגי בשנים האחרונות.

מדגמים מוקטנים, מתנות והַלבָּשָׁהלגפיים תותבות, מכשירי שמיעה והסיכוי שלבתים מודפסים בתלת מימד, האפשרויות נראות אינסופיות.

ראה גם:

עם זאת, הרעיון של הדפסת תלת מימד אינו חדש. צ'אק האל המציא ורשם פטנט על סטריאוליטוגרפיה (הידועה גם בשם הדמיה מוצקה) באמצע שנות ה-80, כשהקים3D Systems, Inc. מאז, נעשתה (ועודנה) התקדמות בטכנולוגיה, לרבות גודל המדפסות עצמן, החומרים שבהם הם יכולים להשתמש ועוד.

אבל איך מדפסות תלת מימד עובדות בעצם? איך משהו שנראה כמו המדפסת הביתית או מכונת הצילום המשרדית שלנו יכול ליצור חפצים מורכבים ומוצקים תוך שעות ספורות?

עיצוב רעיון

הכל מתחיל בקונספט. השלב הראשון של הדפסת תלת מימד הוא הנחת רעיון מקורי עם דוגמנות דיגיטלית -- כלומר עם תוכנת עיצוב בעזרת מחשב (CAD) או תוכנת דוגמנות אנימציה.

בכל תוכנית שתבחר, תוכל ליצור שרטוט וירטואלי של האובייקט שברצונך להדפיס. לאחר מכן התוכנית מחלקת את האובייקט לחתכים דיגיטליים כך שהמדפסת תוכל לבנות אותו שכבה אחר שכבה. החתכים למעשה משמשים כמנחים למדפסת, כך שהאובייקט הוא בגודל ובצורה המדויקים שאתה רוצה. גם תוכנות CAD וגם תוכנות דוגמנות אנימציה הן עורכי גרפיקה של WYSIWYG -- "מה שאתה רואה זה מה שאתה מקבל."

אם אינך נוטה במיוחד לעיצוב, תוכל לרכוש, להוריד או לבקש עיצובים מוכנים מאתרים כמוShapeways,אני מגלףאוֹThingiverse.

ברגע שיש לך עיצוב הושלם, אתה שולח אותו למדפסת התלת-ממד עם סיומת הקובץ הסטנדרטית .STL (עבור "סטריאוליטוגרפיה" או "שפת טssellation סטנדרטית"). קובצי STL מכילים מצולעים תלת מימדיים שנחטבים כך שהמדפסת יכולה לעכל בקלות את המידע שלה.

תהליך הדפסת תלת מימד

עכשיו לחלק הכיפי. הדבר הראשון שיש לציין הוא שהדפסת תלת מימד מאופיינת כייצור "תוסף", כלומר עצם מוצק ותלת מימדי נבנה על ידי הוספת חומר בשכבות. זאת בניגוד לייצור "חיסור" רגיל, שבאמצעותו נבנה חפץ על ידי חיתוך (או "עיבוד עיבוד") חומר גלם לצורה רצויה.

לאחר שליחת קובץ העיצוב המוגמר למדפסת התלת מימד, אתה בוחר חומר ספציפי. זה, בהתאם למדפסת, יכול להיות גומי, פלסטיק, נייר, חומרים דמויי פוליאוריטן, מתכות ועוד.

תהליכי המדפסת משתנים, אבל החומר מרוסס, סוחט או מועבר בדרך אחרת מהמדפסת לפלטפורמה. מדפסת אחת במיוחד, הMakerbot Replicator 2, בעל ביו-פלסטיק מתחדש מגולגל בגב המכשיר (כמעט כמו חוט). כשאומרים למדפסת להדפיס משהו, היא מושכת את נימה הביו-פלסטית דרך צינור ולתוך אקסטרודר, שמחמם אותו ומפקיד אותו דרך חור קטן ועל גבי לוח הבנייה.

לאחר מכן, מדפסת תלת מימד עוברת (בדומה למדפסת הזרקת דיו) על פני הפלטפורמה, ומפקידה שכבה על גבי שכבת החומר כדי ליצור את המוצר המוגמר (הסתכל היטב - אתה יכול לראות את השכבות). זה יכול להימשך מספר שעות או ימים, תלוי בגודל ובמורכבות של האובייקט. השכבה הממוצעת המודפסת בתלת-ממד היא בערך 100 מיקרון (או מיקרומטר), שזה שווה ערך ל-0.1 מילימטר. מדפסות מסוימות, כמואובייקט קשור, יכול אפילו להפקיד שכבות דקות עד 16 מיקרון.

לאורך התהליך, השכבות השונות מתמזגות אוטומטית ליצירת אובייקט תלת מימדי בודד ברזולוציית נקודות לאינץ' (DPI).

דוחף חדשנות

ברור שלהדפסת תלת מימד יש פוטנציאל לשנות כמה תעשיות. קח את תחום הבריאות - אנשי מקצוע רפואיים השתמשו בהדפסת תלת מימד כדי ליצורמכשירי שמיעה, כתפי רגליים בהתאמה אישית ואפילו אלסת טיטניום.

בשנה שעברה, צוות של חוקרים, מהנדסים ורופאי שיניים יצר את העולםמקור תותב ראשוןעבור נשר קירח פצוע.נאס"א בדקה מדפסות תלת מימדשיאפשרו לאסטרונאוטים הקשורים למאדים להדפיס את מה שהם צריכים בזמן שהם נוסעים.

יצירהבשר מודפס בתלת מימדיכול למלא את הצורך האנושי בחלבון תוך השפעה פחותה על הסביבה. הKamerMaker(בתמונה למעלה) היא מדפסת תלת מימד גדולה מספיק כדי להדפיס חדרים שלמים.

לחידושים הללו עשויה להיות השפעה עמוקה על העולם, אבל לתעשיית ההדפסה התלת-ממדית יש לפחות חיסרון אחד - המחיר. מדפסות קטנות יותר, המיועדות להדפסת צעצועים וגאדג'טים קטנים אחרים, יכולות להגיע ל-$1,000, אבל הדגמים הגדולים והמקצועיים יותר יכולים לעלות בכל מקום$14,900 עד $59,000. והדגמים המתקדמים והכבדים באמת? אלה יכולים להחזיר לך יותר מ-$600,000.

חסרונות אחרים כוללים את המחלוקות שלרובים מודפסים בתלת מימדוהאיום בהפרת זכויות יוצרים.

עם זאת, יש כרגע שוק ענק להדפסת תלת מימד --1.7 מיליארד דולרליתר דיוק. והמספר הזה צפוי להגיע ל-3.7 מיליארד דולר עד 2015.

האם הדפסת תלת מימד יכולה בסופו של דבר לשנות את העולם ואף להפוך את הייצור ההמוני למיושן? נצטרך לחכות ולראות.