Επιμέλεια Άρθρου: Γιώτας Ορφέας Δημήτριος, Γιουσμάς Ζαφείρης
Παλαιότερα, η διαδικασία κατασκευής τρισδιάστατων μοντέλων και προτύπων, έγκειτο στη χρονοβόρα και υψηλού κόστους κατασκευή τους, από έμπειρους τεχνίτες, με τη χρήση εργαλείων χειρός, μικρών εργαλειομηχανών ακριβείας (τόρνων, φρεζών, δραπάνων κτλ.) και μηχανών CNC (Computer Numerical Control) για αυτόματη κοπή εξαρτημάτων και χάραξη επιφανειών.
Η ανάπτυξη μηχανών 3D εκτύπωσης, αποτέλεσε την καθοριστική διαχωριστική γραμμή με το παρελθόν. Οι νέες μηχανές, επέτρεψαν την κατασκευή πρωτοτύπων ή αντιγράφων ακριβείας, με μικρότερο κόστος και μέσα σε διάστημα λίγων ωρών (αντί εβδομάδων ή και μηνών που απαιτούσαν οι παλαιότερες διαδικασίες), απευθείας από ψηφιακά μοντέλα των αντικειμένων, δημιουργημένα με δύο τρόπους:
α. με τη χρήση λογισμικού CAD (Computer Aided Design)
β. με τη σάρωσή τους μέσω τρισδιάστατων σαρωτών ή ακτινοδιαγνωστικού εξοπλισμού (ακτίνες Χ, υπερήχους, αξονικούς – μαγνητικούς τομογράφους).
Εκτός από την σημαντική μείωση κόστους και χρόνου κατασκευής του επιθυμητού αντικειμένου, στις εκτυπώσεις 3D δεν υπάρχουν απόβλητα και δεν χρειάζονται καν μήτρες. Επίσης, η χρήση εκτύπωσης 3D συμβάλλει καθοριστικά στην ανακύκλωση, καθώς είναι δυνατό να μετατραπούν τα πλαστικά απορρίμματα σε νήμα κατάλληλο για τρισδιάστατους εκτυπωτές.
Η βασική τεχνική για την τρισδιάστατη εκτύπωση, είναι αυτή της δημιουργίας συνεχόμενων οριζόντιων στρωμάτων· τεχνική που βασίζεται στην τεχνολογία των εκτυπωτών InkJet, οι οποίοι χρησιμοποιούν στρώσεις μελανιών. Αντίστοιχα οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούν στρώσεις άλλων υλικών με μεγαλύτερη μάζα, κυρίως κεραμικά, πολυμερή πλαστικά, και σε κάποιες πολύ ειδικευμένες περιπτώσεις μέταλλα ή γυαλί, για να δημιουργήσουν το τελικό αντικείμενο στην τρισδιάστατη μορφή του.
Ποιες είναι όμως οι εφαρμογές της τρισδιάστατης εκτύπωσης και ποιες τάσεις διαμορφώνονται στον τομέα αυτό;
- Ιατρική τεχνολογία
Το 2008, δημιουργήθηκε το πρώτο, πλήρως λειτουργικό προσθετικό πόδι, με τρισδιάστατη εκτύπωση.
Αντίστοιχα, εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες εργάζονται για να αναπτύξουν τεχνολογία που θα τους βοηθήσει να συνθέσουν ανθρώπινο δέρμα. Μία από τις κύριες εφαρμογές, θα είναι φυσικά οι μεταμοσχεύσεις για θύματα εγκαυμάτων, ατυχημάτων κτλ.
Επίσης, το δέρμα που ήδη κατασκευάζεται με αυτόν τον τρόπο, αν και δεν έχει τελειοποιηθεί, έφερε επανάσταση και στην κοσμετολογία, μειώνοντας την ποσότητα καλλυντικών, που δοκιμάζονται σε ζώα.
- Εκπαίδευση
Μπορούν να εκτυπωθούν, για απτή επαφή των μαθητών – φοιτητών, τα αντικείμενα της διδασκαλίας τους (ζωτικά όργανα για το μάθημα της βιολογίας, σύνθετα μόρια για το μάθημα της χημείας, γεωλογικά φαινόμενα και χάρτες για τη γεωγραφία, μακέτες και κτίρια για την αρχιτεκτονική κτλ).
- Τρισδιάστατα εκτυπωμένα σπίτια
Πρόκειται για μια ισχυρή τάση στην οικοδομική βιομηχανία. Είναι πλήρως λειτουργικά κτίρια, με μειωμένο κόστος εργασίας έως 80% και μειωμένα απόβλητα κατασκευών έως 60%. Είναι ευέλικτα και προσαρμόσιμα στις ανάγκες των πελατών, χρειάζονται μόνο 20% του χρόνου σε σχέση με ένα συμβατικό σπίτι, και δεν επιβαρύνουν τους περίοικους με θόρυβο και σκόνη!
- Διαστημική Εφαρμογή
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μία διαρκώς εξελισσόμενη τεχνολογία, η οποία δίνει όλο και περισσότερες λύσεις, σε προβλήματα σχεδιασμού και παραγωγής αντικειμένων και στο Διάστημα για παράδειγμα, εκτύπωση εργαλείων και ανταλλακτικών, καθώς και μικρών δορυφόρων για συλλογή πληροφοριών.
Φυσικά, έπεται συνέχεια…
Πηγές:
Περιοδικό «ΠΕΡΙΣΚΟΠΙΟ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ»
