جامعة سيجن تفتتح معمل طباعة ثلاثي الأبعاد للمعادن على أحدث طراز!

جامعة سيجن تفتتح معمل طباعة ثلاثي الأبعاد للمعادن على أحدث طراز!

افتتحت جامعة زيغن مختبرًا جديدًا للطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن في الحرم الجامعي Paul-Bonatz-Straße في 20 مارس 2025. ويمثل هذا المرفق خطوة مهمة أخرى في تطوير تقنيات التصنيع الحديثة، والتي أصبحت ذات أهمية متزايدة في مختلف الصناعات. تم تجهيز المختبر خصيصًا بعمليتين: ذوبان الليزر على قاعدة المسحوق واللحام بالترسيب بالليزر. تعتبر هذه التقنيات ضرورية لزيادة الكفاءة والمرونة في معالجة المعادن. ويُعد الصهر بالليزر القائم على قاعدة المسحوق مثاليًا لتطوير الأدوات المعقدة، بينما يمكن استخدام اللحام بالترسيب بالليزر خصيصًا لإصلاح المكونات الموجودة أو توسيعها، كما توضح الجامعة في تقريرها.

تبلغ تكلفة المعدات التقنية للمختبر الجديد 1.6 مليون يورو ويهدف إلى تقديم مساهمة كبيرة في نقل المعرفة بين الجامعة والصناعة. ويهدف ذلك إلى تعزيز استقرار المهندسين في المنطقة وفي نفس الوقت تأمين سوق العمل. وقد تم بالفعل الحصول على مشاريع بحثية ممولة للغاية. كما أن معدات السلامة في المختبر على مستوى عالٍ وتتضمن نظام ترشيح للمواد الخطرة ومنشأة جديدة لتخزين الغاز.

التطبيقات الممكنة للتصنيع المضافة

تتنوع الاستخدامات المحتملة للتصنيع الإضافي في المختبر الجديد. الهدف هو استخدام المواد المعدنية المعاد تدويرها لتعزيز الاقتصاد الدائري المستدام. ويجري أيضًا دراسة دمج أجهزة الاستشعار الذكية في الأدوات كجزء من أنشطة المختبر. ويتم وضع أمل خاص على تطوير مفاهيم جديدة لصناعة السيارات الإلكترونية، وهو أمر ذو أهمية خاصة بالنظر إلى الاتجاهات الحالية في صناعة السيارات.

يعد ذوبان شعاع الليزر القائم على مسحوق المسحوق (LPBF) أحد أشهر عمليات التصنيع المضافة. تتم معالجة المواد طبقة تلو الأخرى باستخدام ذوبان شعاع الليزر الانتقائي، مما يتيح مستوى عالٍ من دقة التفاصيل. يتم تطبيقه في طبقات رقيقة تتراوح بين 10 و 200 ميكرومتر ويتم صهره بشكل انتقائي بواسطة شعاع ليزر موجه. وفقًا لنتائج Fraunhofer IPT، التي تعمل بشكل وثيق مع جامعة سيغن، تُظهر عملية LPBF مزايا كبيرة، ولكن لها أيضًا عيوبًا من حيث سرعة العملية والتكاليف. ومع ذلك، يتم العمل على التحسين إلى جانب سلاسل العمليات الهجينة من أجل تحسين فعالية التكلفة وملاءمة سلسلة التصنيع الإضافي.

تطوير ومستقبل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في ألمانيا

لقد قطع التصنيع الإضافي شوطا طويلا في ألمانيا منذ بداياته في الثمانينات. تعتمد الصناعات المهمة مثل صناعة السيارات والفضاء والتكنولوجيا الطبية على تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد منذ عقود. تأسست أول شركة ألمانية لأنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد، EOS GmbH، في عام 1989. وتتزايد باستمرار الضغوط السياسية والاقتصادية لإدخال تقنيات التصنيع الحديثة.

في عام 2023، من المتوقع أن يتراوح حجم سوق التصنيع الإضافي في جميع أنحاء العالم بحوالي 20 إلى 22 مليار دولار أمريكي، حيث تمثل ألمانيا حوالي 2.21 مليار دولار أمريكي، وهو ما يعادل حوالي 11٪ من إجمالي السوق. تظهر الآفاق المستقبلية المزيد من التصنيع وتوسيع نطاق الإنتاج المتسلسل في مختلف الصناعات. لقد طورت شركات مثل Volkswagen AG بالفعل خططًا مبتكرة للاعتماد بشكل كبير على عمليات التصنيع المضافة في المستقبل القريب.

وبشكل عام، تعد المنشأة الجديدة في جامعة زيغن مثالاً على الأهمية المتزايدة للتصنيع الإضافي. ويمكن لهذه التقنيات أن تساعد في دفع حدود التصنيع التقليدي وإدخال أساليب إنتاج جديدة وفعالة إلى الحياة. من صناعة السيارات إلى الطيران إلى التكنولوجيا الطبية – فالاحتمالات لا حصر لها تقريبًا.

وستكون الاستثمارات والتطورات في الجامعات ومعاهد البحوث، كما أظهرت جامعة زيغن وFraunhofer IPT، حاسمة لضمان القدرة التنافسية للصناعة الألمانية في السياق العالمي لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول تطورات التصنيع الإضافي في ألمانيا في المقالات من جامعة سيجن, فراونهوفر اي بي تي و 3D لا حدود لها.