يشبه Vader طابعة نفث الحبر للمعدن المنصهر
يشبه Vader طابعة نفث الحبر للمعدن المنصهر

تقوم الطابعات ثلاثية الأبعاد المنزلية مثل Cubify Cube و MakerBot Replicator ببناء كائنات عن طريق وضع طبقات من خيوط بلاستيكية منصهرة. لقد ألهموا موجة من الإبداع من خلال السماح للناس بتحويل فكرة إلى كائن أصلي مصمم خصيصًا. لكنها لا تزال قطعة من البلاستيك - جيدة للنماذج الصناعية أو الألعاب منخفضة التكلفة أو الأدوات أو tchotchkes ، ولكن ليس للأجزاء الدقيقة أو العناصر المصقولة والمتينة.

يهدف فريق الأب والابن ، سكوت وزاكاري فيدر ، إلى أخذ الطباعة ثلاثية الأبعاد بدرجة كبيرة من خلال الطباعة باستخدام المعادن المنصهرة مثل الألومنيوم والنحاس. بعبارات تقريبية ، فإن آلة النموذج الأولي الخاصة بهم ، والتي ظهرت لأول مرة في Maker Faire في مدينة نيويورك خلال عطلة نهاية الأسبوع ، تشبه طابعة نفث الحبر للمعادن.

أكثر: 10 مشاريع طباعة ثلاثية الأبعاد رائعة

قد لا يكون لديك أحد أجهزتهم في المنزل قريبًا ، أو أبدًا ، على الرغم من ذلك: ستكون الوحدات الأولى ، التي ستُطلق عليها اسم Mark 1 ، عبارة عن أعمال مُصممة خصيصًا قيد التنفيذ ومن المحتمل بيعها مقابل ما بين 20000 و 100000 دولار. ويقول المخترعون إنهم يستطيعون صنع العديد من المكونات في المنتجات التي تشتريها والآلات التي تصنع تلك المنتجات. يعتزم Vaders الخروج بنسخة أقل من 10000 دولار في غضون عام تقريبًا ، كما قال الابن زاكاري فيدر لمرشد توم. "لكن في هذه المرحلة ليس لدينا أي فكرة عما سيكون عليه أو شكله."

في المستقبل ، يمكن أن تسمح الطابعات للمخترعين "الصانعين" ببناء آلات أحلامهم في ورش صغيرة. قال الأب ، سكوت فيدر ، "أعتقد أنه في غضون سنوات قليلة يمكن أن يكون هذا منتجًا صانعيًا ، أو أداة قد تمتلكها مساحة صانع لأعضائها". (موقع الويب الخاص بهم ، Vadersystems.com، الشمع أكثر شاعرية ، قراءة "... لن تكون طابعة Direct to Metal الخاصة بنا أداة لعالم الشركات فحسب ، بل ستكون أيضًا أداة للرجل العادي.") 

أصبحت طباعة المعادن ممكنة الآن ، ولكن ليس للأجزاء الصناعية الشاقة. العملية الأكثر شيوعًا ، وهي التلبيد الانتقائي بالليزر ، تضع طبقة من مسحوق المعدن وتسخنها بالليزر بحيث يذوب المعدن ويتدفق معًا. يتم استخدامه بشكل متزايد لإنتاج عناصر مثل المجوهرات التي يمكنك شراؤها على مواقع مثل Etsy. قال زاكاري فيدر إن الأشياء ليست مثالية لبناء أجزاء الماكينة لأنها مسامية قليلاً.

أكثر: أفضل الطابعات ثلاثية الأبعاد لعام 2013

لذا فإن Vaders يسلكون طريقًا مختلفًا - طريق يبدو أكثر من أي تقنية أخرى مثل طابعات نفث الحبر التي ألهمت الطباعة ثلاثية الأبعاد في المقام الأول. تبدأ عملية طابعة بدء التشغيل بفرن كهربائي في الأعلى يقوم بصهر السبائك المعدنية. هذه العملية موفرة للطاقة. تعمل الطابعة من خلال مقبس حائط عادي: بالكاد يعمل مصدر الطاقة بقوة 400 واط على كمبيوتر سطح المكتب. الفرن مُغطى بمكعب أسود لامع مع كتابة اسم العائلة بأحرف غامقة وزاوية في المقدمة - مما يستدعي جمالية فيدر الأكثر شهرة.

كان زاكاري فيدر ، البالغ من العمر 20 عامًا ، والذي درس الهندسة الميكانيكية ، متحفظًا في شرح كيفية عمل تقنية العائلة بالضبط. لكن بعبارات عامة ، قال إن العملية - التي تسمى الطباعة النفاثة المعدنية السائلة أو الطباعة المباشرة إلى المعدن - تستخدم المغناطيسية لدفع المعدن المنصهر على سطح الطابعة. بعض المعادن لها بالفعل خصائص مغناطيسية. بالنسبة للآخرين ، مثل الألومنيوم الذي ستدعمه الماكينة أولاً ، يجب على الطابعة أولاً تطبيق شحنة كهربائية على المعدن.

هذه الآلية تشبه البعض عن كثب الطابعات النافثة للحبر، التي تطبق شحنة كهربائية على قطرات الحبر وتستخدم القوة المغناطيسية لتوجيهها على ورقة. فبدلاً من إطلاق قطرة واحدة تلو الأخرى ، يمكن حتى للطابعات النافثة للحبر الرخيصة دفعها عبر آلاف الفوهات ، آلاف المرات في الثانية. قال زاكاري فيدر إن أجهزتهم يمكن أن تحتوي أيضًا على آلاف الفوهات وتعمل بالقرب من سرعة النافثة للحبر أو أسرع منها. عادة ما تحتوي طابعات البلاستيك اليوم على فوهة واحدة فقط ، وحوالي نصف دزينة على الأكثر ، ترسم التصميم.

قال زاكاري فيدر ، لأن التوصيل الكهربائي للمعدن هو مفتاح آلية الطباعة ، فإن إضافة مواد جديدة قد تتطلب بعض التغيير والتبديل في العملية. لكنه يعتقد أنه سيكون من السهل إضافة النحاس والفضة والذهب.

ومع ذلك ، لا يزال لدى Vaders طريق للذهاب. لقد انتهوا من وضع النموذج الأولي معًا قبل أيام قليلة من ظهورهم في نيويورك. وكان يفتقد الجزء الأكثر أهمية: رأس الطباعة. ولم يعرض الفريق أي عناصر مصنوعة بالطابعة.

ما الهدف من طباعة المعادن بخلاف "لأننا نستطيع"؟ أولاً ، هناك فائدة عامة لـ طباعة ثلاثية الأبعاد - يمكن أن يصنع شيئًا واحدًا فريدًا لم يكن من الممكن في السابق تصنيعه إلا بكميات كبيرة. سيسمح ذلك للشركات ببناء عدد صغير من المنتجات أو النماذج الأولية ، مثل 100 أو حتى 10 فقط. وقال سكوت فيدر إن ذلك يمكن أن يخفض تكلفة صنع أشياء معدنية مخصصة لمرة واحدة ، مثل الأطراف الصناعية أو الغرسات الطبية.

لكن الطباعة المعدنية يمكن أن تخلق أيضًا أنواعًا جديدة من المكونات المعدنية خفيفة الوزن. بدلاً من إنتاج قطع صلبة من البلاستيك ، تقوم الطابعات ثلاثية الأبعاد بطباعة بنية داخلية تشبه قرص العسل لتوفير الوزن والمواد. يمكن لطابعة Vader أن تفعل الشيء نفسه مع المعدن.

"ما يمكنك القيام به سيكون أكثر برودة من الترس هو أنه يمكنك عمل ترس مجوف من الداخل به هياكل دعم محددة اتجاه عزم الدوران ، "قال فيدر الأصغر ،" لذلك يمكن أن يكون خفيفًا جدًا جدًا ، و [له] تكاليف مادية منخفضة جدًا ، ولكن قم بالمهمة بشكل كبير حسنا."

لكل هذه الأسباب ، فإن سكوت فيدر متفائل بأن الطباعة المعدنية ستصبح كبيرة. قال: "يمكن أن يكون ثلث العالم الصناعي في يوم من الأيام". واضاف "بالطبع انا متفائل" 

اتبع شون كابتن تضمين التغريدة و على + Google. تابعنا تضمين التغريدة، على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و على + Google.

  • دليل المشتري للطابعة ثلاثية الأبعاد
  • آخر أخبار الطباعة ثلاثية الأبعاد
  • تشمل طباعة Future Home 3D الألوان والمعادن والليزر