علوم وتكنولوجيا

3699

استخدامات الطباعة ثلاثية الأبعاد في الحياة اليومية

تتطور تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد ببطء، ولكنها تسير بخطوات ثابتة نحو الانتشار على نطاق واسع، وتتزايد أعداد الشركات، التي توفر خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر الإنترنت، حتى أن المستخدم العادي يمكنه شراء طابعة للاستخدامات المنزلية بتكلفة أقل من ألف يورو تقريباً.

وفي خضم عمليات التطوير المستمرة للطابعات ثلاثية الأبعاد تظهر تساؤلات حول قدرات هذه الطابعات بخلاف طباعة الأقراط أو إنشاء بورتيريه مجسم للأشخاص، وهل يتعين على المستخدم أن يكون محترفاً للتعامل مع الإجراءات المعقدة أو هل يتمكن أي شخص من إنتاج المكونات المطلوبة بنفسه، وبالتالي يتمكن من طباعة جميع المواد الاستهلاكية بنفسه.

تصورات خاطئة

وأجاب الخبير فيليب تروستر من شركة الأبحاث Druck الألمانية بالنفي على مثل هذه الاستفسارات، ولاحظ أن معظم الأشخاص لديهم تصورات خاطئة عن إمكانية الطباعة ثلاثية الأبعاد. وأضاف قائلاً: "يتمكن المستخدم عن طريق البرمجيات المجانية من القيام بالكثير من الأمور، ولكنه إذا رغب في طباعة طارة مسننة بعد الانتهاء من العمل، فإن الأمر يصبح أكثر صعوبة، خاصة إذا لم يكن لديه سابق خبرة في التعامل مع تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد".

ويشارك ديرك لورينز، من هيئة اختبار السلع والمنتجات الألمانية، هذا الانطباع مع فيليب تروستر، ويرى أن محاولة طباعة الجانب الخلفي المكسور لريموت كنترول التلفاز سوف تفشل لدى معظم المستخدمين العاديين أثناء إجراء المسح الضوئي. ومع ذلك، يروج العديد من الخبراء مثل بيتر كونيش من المجلة المتخصصة (Make) وفولفجانج دورست من الرابطة الألمانية للاتصالات وتكنولوجيا المعلومات (Bitkom) لتنوع الاستخدامات الممكنة للطباعة ثلاثية الأبعاد.

وتجدر الإشارة إلى أن الطابعات، التي تقوم ببناء المجسمات في شكل طبقات، لا تعتبر من التقنيات الجديدة تماماً؛ حيث إنها موجودة منذ 30 عاماً تقريباً. وأوضح فولفجانج دورست أن الطفرة الحالية، بغض النظر عن بعض براءات الاختراع، تستند إلى البيئة المتغيرة بصفة خاصة؛ حيث ساعدت خدمات الحوسبة السحابية والأجهزة ذات القدرات العالية على إتاحة البنية التحتية اللازمة للطباعة ثلاثية الأبعاد.

مسح ضوئي

وأضاف الخبير الألماني قائلاً: "يتمكن المستخدم عن طريق الهاتف الذكي من إجراء عملية المسح الضوئي للأشياء المطلوب طباعتها، وبعد ذلك يتم تحميل هذه الصور على شبكة الإنترنت عبر خدمات الحوسبة السحابية، وبعد ذلك يتم تكليف الشركات المعنية بإجراء عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد". وقد قام الخبير الألماني بنفسه باستبدال الشبكة البلاستيكية، التي أصبحت هشة في قاربه المطوي بأخرى طبق الأصل عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد.

كما قام بيتر كونيش بطباعة غطاء مسمار ومفصلة للمصباح القائم عن طريق تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. وأكد الخبير الألماني أنه استعان بالبرمجيات المجانية لطباعة هذه الأشياء، ولكن الأمر يحتاج إلى بعض الخبرة والتصورات المكانية، وهذا ما يشكل أكبر عقبة أمام المبتدئين".

وتتوقف عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي على التجهيزات المتوافرة. وتزخر متاجر الإلكترونيات بماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد مخصصة للاستخدامات المنزلية، والتي تكفي لإجراء عملية المسح الضوئي لتمثال نصفي بشكل ثلاثي الأبعاد، ولكنها تفشل في التعامل مع غطاء المسمار؛ حيث يحتاج المستخدم للتعامل مع هذه البنيات الهيكلية المعقدة إلى ماسحات ضوئية مخصصة للأغراض الصناعية، والتي تكون أكثر تكلفة بحيث لا يتحملها المستخدم العادي.

وعلى الرغم من هذه القيود، تتوافر طابعات ثلاثية الأبعاد بأسعار تبدأ من 700 يورو، وعادةً ما تفتقر الموديلات الأقل تكلفة إلى اللوح الأساسي، الذي يتم تسخينه، وشاشة وقارئ بطاقات الذاكرة SD. وهذا يعني أن هذه الطابعات لا تعمل إلا من خلال توصيلها بحاسوب. وأوضح بيتر كونيش أن احتياج المستخدم إلى اللوح الأساسي، الذي يتم تسخينه، يتوقف على مادة الطباعة. فإذا تم استعمال مادة PLA للطباعة، فلا توجد أية مشكلة على الإطلاق، بخلاف الحالة، التي يتم فيها استعمال اللدائن البلاستيكية ABS، والتي تتعرض للالتواء أثناء التبريد، ولذلك فإنه لا يمكن استعمال هذه المادة بدون اللوح الأساسي، الذي يتم تسخينه.

مواد الطباعة

وتتوافر للطابعات المنزلية باقة متنوعة من مواد الطباعة، والتي تزداد وتتسع باستمرار. ويتذكر الخبير بيتر كونيش الوضع في السابق قائلاً: "في الماضي كان يتوافر أمام المستخدم إمكانية الاختيار بين الألوان المختلفة"، أما الآن فإن المستخدم يتمكن من الاختيار بين المواد، التي تعتمد على قاعدة النايلون أو الخامات المحتوية على أخشاب أو اللدائن البلاستيكية، التي تضيء في الظلام، كي يستعملها في الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتصل تكلفة 750 جراماً من الأسلاك البلاستيكية إلى 25 يورو، كما أنها تستمر لفترة طويلة.

وإذا رغب المستخدم في التخلص من عناء تشغيل الطابعات المنزلية والتكلفة المرتبطة بها، فيمكنه الاستعانة بخدمات الشركات، التي توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد، ومع ذلك يتعين على المستخدم حساب تكاليف العمل؛ نظراً لأنه يتم في البداية إجراء مسح ضوئي للأشياء المراد طباعتها، وغالباً ما يستلزم الأمر معالجة هذه الصور بعد ذلك، ومن ثم تنشأ تكاليف إضافية.

ولذلك يتعين على المستخدم قبل طباعة ساق الخلاط المكسور مثلاً، التفكير جيداً في تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد، إذا كانت قطعة الغيار البديلة تتوافر في المتاجر بتكلفة أقل من تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد. ولكن هناك بعض المستخدمين يقبلون دفع تكلفة أعلى في سبيل تشغيل أجهزتهم القديمة، التي تحتاج إلى بعض قطع الغيار، التي لم تعد متوافرة في الأسواق، مثل مشغل الأسطوانات القديمة.

وهناك مجموعة أخرى من المستخدمين اكتشفوا مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد، وهم صانعو الموديلات؛ حيث إنهم يقومون بتصميم الموديلات وطباعتها كالقاطرات مثلاً التي لا تتوافر ضمن برامج الشركات المنتجة. وهناك الكثير من الخدمات عبر الإنترنت أو الشركات المتخصصة، التي تلبي متطلبات العملاء في الموقع، والتي عادةً ما توفر دورات تدريبية وإرشادات تسهل للمبتدئين الدخول في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد.