مقتطف من "ملفقة: العالم الجديد للطباعة ثلاثية الأبعاد"
منذ وقت ليس ببعيد تلقيت بريدًا إلكترونيًا يسألني عما إذا كنت أرغب في مراجعة فيلم "المصنوع: العالم الجديد للطباعة ثلاثية الأبعاد" ، الذي كتبه الباحث كورنيل هود ليبسون ومحلل التكنولوجيا ميلبا كورمان. يغطي العنوان الأخير من Wiley Publishing تاريخ التصنيع الإضافي ومستقبله ، أو الطباعة ثلاثية الأبعاد نظرًا لأن التكنولوجيا معروفة بالعامية.
جنبا إلى جنب مع نسخة إلكترونية من الكتاب أرسلوا لي مقتطفات ، والتي لخصت تماما حتى ثورة الطباعة 3D كامل ، أن أسقطت ما كنت أفعله بدأت قراءة ملفقة الحق في ذلك الحين وهناك.
كان مؤلفو Fabricated حول الطباعة ثلاثية الأبعاد منذ البداية:
إن خبرتهم ومعرفتهم في مجال تصنيع المواد المضافة موضحة على الفور ، ويفتح الكتاب بممر مضاربة يصف مستقبلًا مشرقًا حيث أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد متجذرة بعمق في حياتنا. إنها مسلية وملهمة على حد سواء ، وتقرأ مثل الخيال العلمي الجيد. لكن المؤلفين يؤكدون أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست بالأمر الخيالي. لقد أصبحت بالفعل جزءًا أساسيًا من عملية التصنيع ذات الدُفعة الصغيرة ، ولا يتزايد دورها.
ستحصل على إحساس حقيقي بأن وصف Lipson & Kurman المستقبلي سيكون ضمن نطاق الإمكانية. لا تزال بعض الأشياء الأكثر براقة التي يتحدثون عنها ، مثل الأعضاء المطبوعة بيولوجياً ، أو آلات النسخ المتماثلة للأغذية ، لا تزال موجودة منذ عقود ، وهي موجودة فقط في أفق احتمال بعيد. لكن أشياء أخرى ، على سبيل المثال ، صعود التصنيع الذكي والنماذج الأولية السريعة ، يحدثان مباشرة أمام أعيننا.
لقد حصلت على إذن لنشر مقتطفات من الصفحات الأولى من ملفقة .
نظرًا لأنها نظرة عامة رائعة على ما يمكن أن تعنيه الطباعة ثلاثية الأبعاد بالنسبة للعالم أجمع ، أعتقد أن أي شخص مهتم بالتكنولوجيا سيجده رائعًا. سأحتفظ بأي تعليقات أخرى حول الكتاب نفسه في الوقت الحالي - سنجري مراجعة كاملة في وقت لاحق من هذا الشهر.
وهنا مقتطفات:
المبادئ العشرة للطباعة ثلاثية الأبعاد
مقتبس من ملفقة: العالم الجديد للطباعة ثلاثية الأبعاد ، كتبه هود ليبسون و ميلبا كورمانالتنبؤ بالمستقبل هو crapshoot. عندما كنا نكتب هذا الكتاب وأجرينا مقابلات مع الأشخاص حول الطباعة ثلاثية الأبعاد ، اكتشفنا أن بعض "القواعد" الأساسية استمرت في الظهور. وصف أناس من مجموعة واسعة ومتنوعة من الصناعات والخلفيات ومستويات الخبرة الطرق المتشابهة التي ساعدتها الطباعة ثلاثية الأبعاد على تجاوز عوائق التكلفة والوقت والحواجز المعقدة.
لقد قمنا بتلخيص ما تعلمناه. فيما يلي عشرة مبادئ للطباعة ثلاثية الأبعاد نأمل أن تساعد الأشخاص والشركات على الاستفادة الكاملة من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد:
- المبدأ الأول: تعقيد التصنيع مجاني. في التصنيع التقليدي ، كلما كان شكل الجسم أكثر تعقيدا ، وكلما زاد تكلفته. على طابعة ثلاثية الأبعاد ، يكلف التعقيد نفس البساطة. إن تلفيق شكل مزخرف ومعقد لا يتطلب وقتًا أو مهارة أو تكلفة أكثر من طباعة كتلة بسيطة. التعقيد الحر سيعطل نماذج التسعير التقليدية ويغير كيفية حساب تكلفة تصنيع الأشياء.
- المبدأ الثاني: التنوع مجاني. يمكن لطابعة ثلاثية الأبعاد أن تجعل العديد من الأشكال. مثل الحرفي البشري ، يمكن لطابعة ثلاثية الأبعاد صنع شكل مختلف في كل مرة. آلات التصنيع التقليدية أقل تنوعا بكثير ويمكن أن تجعل الأشياء في نطاق محدود من الأشكال. تقوم الطباعة ثلاثية الأبعاد بإزالة التكاليف الشاملة المرتبطة بإعادة تدريب الماكينات الآلية أو إعادة تصنيع آلات المصنع. تحتاج طابعة ثلاثية الأبعاد واحدة فقط إلى مخطط رقمي مختلف ومجموعة جديدة من المواد الخام.
- المبدأ الثالث: لا يتطلب التجميع. أجزاء الطباعة ثلاثية الأبعاد أجزاء متشابكة. التصنيع الضخم مبني على العمود الفقري لخط التجميع. في المصانع الحديثة ، تصنع الماكينات أجسامًا متطابقة يتم تجميعها فيما بعد بواسطة الروبوتات أو العاملين البشريين ، أحيانًا خارج القارات. وكلما زاد عدد الأجزاء التي يحتوي عليها المنتج ، زادت المدة التي يستغرقها تجميعها وتكلفتها. من خلال جعل الكائنات في طبقات ، يمكن لطابعة ثلاثية الأبعاد طباعة باب ومفصلات متشابكة متصلة في نفس الوقت ، دون الحاجة إلى تجميع. تقليل التجميع سيؤدي إلى تقصير سلاسل التوريد ، وتوفير المال على العمالة والنقل ؛ سلاسل التوريد أقصر ستكون أقل تلويثا.
- المبدأ الرابع: زمن الرصاص صفر. يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد الطباعة عند الطلب عند الحاجة إلى كائن ما. القدرة على التصنيع الفوري تقلل من حاجة الشركات إلى تخزين المخزون المادي. أصبحت الأنواع الجديدة من خدمات الأعمال ممكنة حيث أن الطابعات ثلاثية الأبعاد تمكن شركة ما من جعل الأشياء المتخصصة أو المخصصة عند الطلب استجابة لأوامر العملاء. يمكن أن يؤدي التصنيع بدون قصد إلى تقليل تكلفة الشحن لمسافات طويلة إذا تم إنتاج البضائع المطبوعة عند الحاجة إليها وقربها من حيث الحاجة إليها.
- المبدأ الخامس: مساحة تصميم غير محدودة. لا يمكن لتكنولوجيات التصنيع التقليدية والحرفيين البشريين سوى تكوين مجموعة محدودة من الأشكال. إن قدرتنا على تشكيل الأشكال محدودة بالأدوات المتاحة لنا. على سبيل المثال ، يمكن لمخرطة خشبية تقليدية أن تصنع أشياء مستديرة فقط. لا يمكن للمطحنة سوى قطع الأجزاء التي يمكن الوصول إليها باستخدام أداة الطحن. يمكن لآلة التشكيل أن تصنع فقط الأشكال التي يمكن صبها ثم استخراجها من قالب. تزيل الطابعة ثلاثية الأبعاد هذه الحواجز ، فتفتح مساحات تصميم جديدة وفسيحة. يمكن للطابعة أن تصنع أشكالًا كانت حتى الآن ممكنة فقط في الطبيعة.
- المبدأ السادس: صفر مهارة التصنيع. ويدرب الحرفيون التقليديون كمتدربين لسنوات للحصول على المهارات التي يحتاجون إليها. إن الإنتاج الضخم وأجهزة التصنيع الموجهة بالكمبيوتر تقلل من الحاجة إلى الإنتاج الماهر. ومع ذلك ، لا تزال آلات التصنيع التقليدية تطلب من خبير ماهر ضبطها ومعايرتها. تحصل الطابعة ثلاثية الأبعاد على معظم توجيهاتها من ملف تصميم. لجعل كائنًا ذا درجة تعقيد متساوية ، تتطلب الطابعة ثلاثية الأبعاد مهارة أقل من مشغل ماكينة حقن. يفتح التصنيع غير الماهر نماذج أعمال جديدة ويمكن أن يقدم أساليب إنتاج جديدة للأشخاص في البيئات النائية أو الظروف القاسية.
- المبدأ السابع: تصنيع مدمج ومحمول. لكل حجم من مساحة الإنتاج ، تتمتع الطابعة ثلاثية الأبعاد بقدرة تصنيع أكبر من ماكينة تصنيع تقليدية. على سبيل المثال ، يمكن لآلة التشكيل بالحقن فقط أن تجعل الأشياء أصغر بكثير من نفسها. في المقابل ، يمكن لطابعة ثلاثية الأبعاد تصنيع الأشياء بحجم كبير مثل سرير الطباعة. إذا تم ترتيب طابعة ثلاثية الأبعاد بحيث يمكن لجهاز الطباعة الخاص بها التحرك بحرية ، يمكن لطابعة ثلاثية الأبعاد تصنيع أجزاء أكبر من نفسها. إن القدرة الإنتاجية العالية لكل قدم مربعة تجعل الطابعات ثلاثية الأبعاد مثالية للاستخدام المنزلي أو الاستخدام المكتبي حيث أنها توفر بصمة فعلية صغيرة.
- المبدأ الثامن: تقليل المخلفات الثانوية. تعمل الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تعمل بالمعدن على إنتاج نفايات ثانوية أقل من تقنيات تصنيع المعادن التقليدية. المعدن الميكانيكي ذو إهدار كبير حيث أن 90 بالمائة من المعدن الأصلي يحصل على الأرض وينتهي به المطاف في أرضية المصنع. الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر عديمة القيمة لتصنيع المعادن. ومع تحسن مواد الطباعة ، يمكن أن يكون التصنيع "الشكل الصافي" طريقة أكثر خضرة لتصنيع الأشياء.
- المبدأ التاسع: ظلال لا نهائية من المواد. من الصعب الجمع بين مختلف المواد الخام في منتج واحد باستخدام آلات التصنيع اليوم. نظرًا لأن آلات التصنيع التقليدية تقوم بتشكيل الأشياء أو تقطيعها أو تشكيلها إلى أشكال ، فإن هذه العمليات لا يمكنها بسهولة مزج المواد الخام المختلفة. مع تطور الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد المتعددة ، سنكتسب القدرة على مزج المواد الخام المختلفة ومزجها. تزودنا الخلطات الجديدة التي لم يكن بالإمكان الوصول إليها من قبل ، من المواد الخام ، بلوحة أكبر بكثير ، معظمها غير مستكشفة من المواد ذات خصائص جديدة أو أنواع مفيدة من السلوكيات.
- المبدأ العاشر: التكرار البدني الدقيق. يمكن نسخ ملف الموسيقى الرقمية بلا نهاية دون فقدان جودة الصوت. في المستقبل ، ستوسع الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه الدقة الرقمية إلى عالم الأشياء المادية. تقنية المسح الضوئي والطباعة ثلاثية الأبعاد ستقدمان معا عملية تحويل عالية الدقة بين العالمين المادي والرقمي. سنقوم بمسح وتحرير وتكرار كائنات فعلية لإنشاء نسخ متماثلة دقيقة أو لتحسين النسخة الأصلية.
بعض هذه المبادئ صحيحة بالفعل اليوم. سيتحقق الآخرون في العقد أو العقدين التاليين (أو ثلاثة). من خلال إزالة قيود التصنيع المألوفة والمعروفة بالوقت ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد تمهد الطريق لسلسلة من الابتكارات التحويلية. في الفصول التالية ، نستكشف كيف ستغير تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد طرق عملنا ، وتناول الطعام ، والشفاء ، والتعلم ، والإبداع واللعب. لنبدأ بزيارة إلى عالم التصنيع والتصميم ، حيث تخفف تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد من استبداد وفورات الحجم.
سير المؤلف:
المؤلفان المشتركان Hod Lipson و Melba Kurman هما من الخبراء الرائدين في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وكثيراً ما يتحدثون ويقدمون المشورة حول هذه التقنية إلى الصناعة والأوساط الأكاديمية والحكومة. كان مختبر ليبسون في جامعة كورنيل رائداً في الأبحاث متعددة التخصصات في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وتصميم المنتجات ، والذكاء الاصطناعي ، والمواد الذكية. كورمان هو محلل في مجال التكنولوجيا واستشاري في استراتيجية الأعمال يكتب عن تقنيات تغيير الألعاب في لغة واضحة وجذابة.
لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة موقع Wiley Publishing.
مقتطف بإذن من الناشر ، وايلي ، من فيلمقة: العالم الجديد للطباعة ثلاثية الأبعاد من قبل هود ليبسون وميلبا كورمان. حقوق النسخ 2013.