طابعة MIT ثلاثية الأبعاد تنتج محركاً كهربائياً كاملاً بـ 50 سنتاً فقط
مقدمة
2|طوّر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) منصة طباعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد قادرة على إنتاج محرك كهربائي يعمل بشكل كامل في عملية طباعة واحدة مستمرة. يُبنى المحرك الخطي النموذجي الأولي من خمسة مواد وظيفية مختلفة، بتكلفة مواد خام لا تتجاوز 50 سنتاً، ويستغرق إنتاجه حوالي ثلاث ساعات. الخطوة الوحيدة المعالجة المطلوبة بعد الطباعة هي تغليف المحرك المغناطيسي.
3| 4|وبحسب ما أفادت وسائل الإعلام بما فيها Tom’s Hardware وMIT News، يمثل هذا الإنجاز نقلة نوعية في مجال التصنيع الإضافي متعدد المواد. أثبت فريق البحث أن جهازاً كهروميكانيكياً كاملاً — وليس مجرد غلاف بلاستيكي أو مكون واحد — يمكن تصنيعه طبقة بطبقة في عملية أتمتة واحدة.
5| 6|كيف تعمل طابعة MIT ثلاثية الأبعاد متعددة المواد
7|تُقيد الطابعات ثلاثية الأبعاد التقليدية عادةً بمادة واحدة — عادةً خيط بلاستيكي واحد. وحتى الطابعات المتقدمة المزدوجة مثل Bambu Lab X2D يمكنها التعامل مع مادتين فقط في نفس الوقت. تدفع منصة MIT الجديدة هذا المفهوم إلى آفاق جديدة من خلال دمج مواد وظيفية متعددة في نظام رأس طباعة واحد.
8| 9|طبع الباحثون محركاً خطاً (محرك حركة خطية) باستخدام خمسة مواد مختلفة في جلسة واحدة. وتشمل هذه المواد مواد موصل للملفات الكهربائية، ومواد مغناطيسية، وبوليمرات هيكلية للهيكل، وعوازل بين المكونات. وضعت الطابعة كل مادة بدقة في مكانها المطلوب، ببناء المحرك الكامل طبقة بعد طبقة.
10| 11|“نحن لا نطبع مجرد أجزاء بلاستيكية ثم نقوم بتركيب إلكترونيات مصنعة بشكل منفصل”، وضح فريق MIT. “نطبع الجهاز الوظيفي الكامل — الموصلات والعوازل والعناصر الهيكلية — كلها في جلسة واحدة.”
12| 13|لماذا محركات بـ 50 سنتاً تهم التصنيع
14|تتجاوز آثار هذه التقنية حدود المختبر بكثير. بتكلفة 50 سنتاً للمحرك ووقت إنتاج ثلاث ساعات، تتحدى هذه المقارنة اقتصاديات التصنيع التقليدية للأجهزة الكهروميكانيكية صغيرة الحجم.
15| 16|تتطلب سلسلة التوريد الحالية للمحركات الكهربائية: يجب الحصول على المواد الخام، وتصنيع المكونات بشكل منفصل (الملفات والمغناطيسات والهياكل والمحامل)، ثم تجميعها عبر خطوات متعددة. تضيف كل خطوة تكلفة ووقتاً وإمكانية وجود عيوب. تضغط نهج MIT هذا السلسلة الكاملة إلى عملية أتمتة واحدة.
17| 18|للصناعات التي تحتاج دفعات صغيرة من المحركات المخصصة — تطوير الروبوتات النموذجية، ومحركات الطيران والفضاء، والأجهزة الطبية، أو مستشعرات إنترنت الأشياء — يمكن لهذه التقنية خفض التكلفة ووقت التسليم بشكل كبير. بدلاً من طلب الحد الأدنى من مورد المحركات والانتظار أسابيع، يمكن للمهندسين طباعة المحرك الذي يحتاجونه بالضبط في بضع ساعات.
19| 20|التطبيقات عبر الصناعات
21|يتوقع فريق MIT عدة مجالات تطبيق رئيسية لهذه التقنية:
22| 23|الفضاء والطيران
24|تحتاج المركبات الفضائية والأقمار الصناعية إلى محركات حركة خفيفة الوزن متخصصة، عادة ما يتم إنتاجها بكميات صغيرة جداً. قدرة طباعة المحركات الكهربائية المخصصة عند الطلب — أو حتى على متن المحطة الفضائية الدولية — يمكن أن تغير كيفية تعامل وكالات الفضاء مع تصنيع المكونات والإصلاح.
25| 26|روبوتات وأتمتة
27|مع انتشار الروبوتات في التصنيع واللوجستيات والمنتجات الاستهلاكية، تستمر الطلب على المحركات المدمجة والمخصصة في النمو. يمكن لتقنية الطباعة متعددة المواد أن تمكّن من التطوير السريع لتصميمات المحركات لتطبيقات روبوتية محددة، من الطائرات بدون طيار الصغيرة إلى الروبوتات التعاونية.
28| 29|الأجهزة الطبية
30|غالباً ما تتطلب المعدات الطبية محركات دقيقة مصغرة لأدوات الجراحة والأطراف الاصطناعية وأجهزة التشخيص. القدرة على طباعة هذه المكونات عند الطلب بمواصفات مخصصة يمكن أن تسرع الابتكار في تكنولوجيا الطب.
31| 32|الإلكترونيات الاستهلاكية
33|من محركات الاستجابة اللمسية في الهواتف الذكية إلى المحركات المصغرة في الأجهزة القابلة للارتداء، تعتمد الإلكترونيات الاستهلاكية بشكل كبير على المحركات الكهربائية المصغرة. مع نضوج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، قد نرى شركات الإلكترونيات تدمج المحركات المطبوعة مباشرة في خطوط تطوير منتجاتها.
34| 35|كيف يمكن لـ TT3DPrint المساعدة
36|في TT3DPrint، نتخصص في خدمات طباعة FDM ثلاثية الأبعاد المخصصة التي تساعد الشركات والمبتكرين على تحويل أفكارهم إلى واقع. بينما يركز إنجاز MIT على الطباعة متعددة المواد للأجهزة الإلكترونية الوظيفية، فإن الاتجاه الأوسع لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في التصنيع المنخفض التكلفة والسريع هو ما نقدمه كل يوم.
37| 38|سواء كنت بحاجة إلى أغلفة مخصصة للمكونات الإلكترونية، أو أغلفة نموذج أولي لتجميعات المحركات، أو أجزاء وظيفية لمشاريع الروبوتات، يمكن لمجموعة طابعات Bambu Lab لدينا إنتاج طبعات FDM عالية الجودة في مواد تتراوح من PLA وPETG إلى خيوط هندسية متخصصة. نخدم العملاء حول العالم بتسليم سريع وأسعار تنافسية.
39| 40|مع استمرار تطور صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد نحو تصنيع أكثر تكاملاً ووظيفية، يزداد دور خدمات الطباعة المخصصة مثل TT3DPrint أهمية — ربط البحث المتطور بحلول تصنيع عملية وسهلة الوصول لشركات من جميع الأحجام.
41| 42|الخاتمة
43|تمثل منصة MIT للطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد لمحة على مستقبل التصنيع — حيث يمكن إنتاج الأجهزة الكهروميكانيكية المعقدة بنفس سهولة طباعة الأجزاء البلاستيكية اليوم. بتكلفة 50 سنتاً للمحرك وثلاث ساعات فقط من الطباعة، تمتلك هذه التقنية القدرة على ديمقراطية الوصول إلى المحركات الكهربائية المخصصة عبر جميع الصناعات من الطيران والفضاء إلى الإلكترونيات الاستهلاكية.
44| 45|مع استمرار تطور تقنيات الطباعة المتقدمة هذه، يزداد دور خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد المخصصة مثل TT3DPrint أهمية — ربط البحث المتطور بحلول تصنيع عملية وسهلة الوصول لشركات من جميع الأحجام.
46| 47|هل أنت مستعد لإحياء مشروعك القادم بطباعة ثلاثية الأبعاد مخصصة؟ تواصل معنا اليوم للحصول على عرض أسعار مجاني.
