ثورة في الطباعة ثلاثية الأبعاد: وضع معايير جديدة للصناعة!

ثورة في الطباعة ثلاثية الأبعاد: وضع معايير جديدة للصناعة!

في 20 أغسطس 2025، سيقدم الباحثون في جامعة دويسبورج إيسن معلومات حول التقدم الرائد في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد، ولا سيما من خلال عملية دمج طبقة مسحوق الليزر (LPBF). كيف uni-due.de وفقًا للتقارير، أثبتت LPBF نفسها كعملية طباعة ثلاثية الأبعاد صناعية واسعة النطاق تُستخدم بشكل خاص في قطاعات الطيران والتكنولوجيا الطبية وصناعة الأدوات. تتيح هذه التقنيات إنتاج مكونات معقدة وعالية المرونة.

تم إجراء البحث على مدى ست سنوات كجزء من برنامج ذو أولوية تموله مؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG) بعنوان "مواد التصنيع الإضافي". لقد تم الآن إكمال هذا البرنامج بنجاح وتم توفير المعرفة المكتسبة من خلال دراسة بينية وإصدار خاص من مجلة المواد الهندسية المتقدمة. وتصف الدكتورة آنا زيفوس، أحد الباحثين المشاركين، نتائج الدراسة البينية بين المختبرات بأنها علامة فارقة للعلوم والصناعة.

التقييس ونتائج البحوث

وتضمنت الدراسة المشتركة بين المختبرات، والتي تعتبر أكبر مجموعة بيانات مفتوحة من نوعها، تعاونًا بين 32 مختبرًا دوليًا. وكان الهدف هو تعزيز الإنتاج الموحد للمكونات من المساحيق المعدنية والبوليمرية. على وجه الخصوص، تم فحص المقارنة بين خصائص المواد ومعلمات الآلة وإدارة العمليات.

الهدف الرئيسي لهذه الجهود البحثية هو تحسين وتوحيد المواد والعمليات المضافة. تم إطلاق البرنامج ذو الأولوية SPP 2122 في عام 2019، والذي شارك فيه أكثر من 30 فريقًا بحثيًا في تطوير مساحيق مصممة خصيصًا وتفعيل الجسيمات النانوية. اعتبارًا من 10 نوفمبر 2025، ستكون البيانات التي تم جمعها من الدراسة المشتركة بين المختبرات متاحة للجمهور.

بالإضافة إلى LPBF، يعتمد التصنيع الإضافي على عمليات أخرى مختلفة مثل تصنيع الفتيل المنصهر (FFF) والبث الآلي. بحسب المعلومات الواردة من iwn.fraunhofer.de تؤثر ريولوجيا السوائل بشكل كبير على سلوك الضغط أثناء قذف المواد. يتم استخدام خليط من خيوط البوليمر والجزيئات عالية الذوبان، والتي يتم صهرها ومعالجتها من خلال فوهة.

في المشاريع، يتم دعم جمع البيانات أيضًا من خلال عمليات المحاكاة الرقمية لجعل الجوانب المختلفة لعملية الطباعة أكثر كفاءة. هذه خطوات مهمة في تحديد تركيبات اللصق المثالية المطلوبة للكائنات المطبوعة المطلوبة.

سياق الطباعة ثلاثية الأبعاد

الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا باسم التصنيع الإضافي، تصف عمليات إنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد من خلال تطبيق مادة طبقة تلو الأخرى. لقد تطورت هذه العملية بسرعة منذ الثمانينات، وهي تستخدم في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك الصناعة والبحث والبناء والتكنولوجيا الطبية. تتم معالجة المواد تحت تحكم الكمبيوتر استنادًا إلى بيانات CAD/CAM، مما يزيد من فعالية التكلفة مع انخفاض عدد القطع وزيادة التعقيد الهندسي.

ومع ذلك، فإن تحديات تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد متنوعة. وتشمل هذه الجوانب القانونية والمخاطر الصحية والتكاليف المادية. على الرغم من تنوع التدريب والتعليم الإضافي في مجال التصنيع الإضافي، إلا أنه لا توجد مهنة تدريبية محددة في هذا المجال. كيف ويكيبيديا يوضح أن الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تفتح إمكانيات إنتاج جديدة فحسب، بل تفتح أيضًا أساليب مبتكرة في البحث، مثل الطباعة الحيوية لإنتاج الأعضاء والأنسجة.

باختصار، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد نقطة تحول حيث يعد توحيد العمليات وتحسينها أمرًا بالغ الأهمية لمواصلة تطوير المواد الجديدة والتطبيقات التقنية. تعد نتائج المشاريع البحثية الجارية بأن يكون لها تأثيرات بعيدة المدى على الصناعة.