تقنيات ثلاثية الأبعاد

من المحتمل أن يكون منزلك المستقبلي مطبوعًا ثلاثي الأبعاد: كيف تغير الطباعة ثلاثية الأبعاد صناعة البناء

من المحتمل أن يكون منزلك المستقبلي مطبوعًا ثلاثي الأبعاد: كيف تغير الطباعة ثلاثية الأبعاد صناعة البناء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنت تعرفها. لقد سمعت عنها. وربما تحب فعل ذلك. بالطبع نحن نتحدث عن الطباعة ثلاثية الأبعاد. على مدى العامين الماضيين ، شهدنا القوة التخريبية للطباعة ثلاثية الأبعاد. حتى الآن ، خلال الأزمة العالمية الحالية ، رأينا كيف يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تكون مفيدة للغاية.

لقد سمعت ذلك مرارا وتكرارا. ستغير الطباعة ثلاثية الأبعاد العالم وربما تشعر وكأنك قد فاتتك ثورة الطباعة ثلاثية الأبعاد الرائعة هذه. نحن هنا لنخبرك أن الأمر كله يتعلق. فقط انظر إلى الأرقام.

في عام 2018 ، كان حجم سوق التصنيع الإضافي ضئيلًا ولكنه مثير للإعجاب 8 مليارات دولار. ومع ذلك ، بحلول عام 2026 ، من المتوقع أن تتوسع هذه الصناعة إلى 51 مليار دولار بفضل معدل نموها السنوي البالغ حوالي 24-26% كل سنة. لكن لماذا؟ كما ذكرنا سابقًا ، تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد على تعطيل كل صناعة رئيسية تقريبًا ، ولا يزال يتعين علينا حتى رؤية إمكاناتها الكاملة.

يُحدث التصنيع الإضافي موجات في الرعاية الصحية وتصميم الأزياء والأغذية وصناعة الطيران وصناعة السيارات على سبيل المثال لا الحصر. توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد لهذه الصناعات القدرة على إنشاء نماذج أولية ، وإنشاء قطع غيار ، وحتى إنتاج أجزاء تعمل بكامل طاقتها في جزء بسيط من الوقت والتكلفة.

شارك فيوميش جوشي ، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة 3D Systems ، حماسه للطباعة ثلاثية الأبعاد لمراجعة الصناعة قائلاً: "بالنسبة لي ، من المدهش أن ننظر إلى الوراء إلى أكثر من جيل من التصنيع لمعرفة القيمة التي تقدمها الطباعة ثلاثية الأبعاد لعملية التصنيع. ما بدأ كعامل تمكين للنماذج الأولية هو الآن يجد مكانه في بيئات الإنتاج. الإنتاج ثلاثي الأبعاد حقيقي حقًا. تُطبع اليوم ملايين الأجزاء "غير المرئية": أدوات القرابين التي لا ترى ضوء النهار أبدًا. يتم إنتاج مئات الآلاف من نماذج طب الأسنان سنويًا ".

"نشهد تصنيعًا إضافيًا لإنتاج أجزاء ذات خصائص ممتازة من السبائك المعدنية أو البلاستيك الصناعي من حيث الحجم. أدى التقدم الذي تم إحرازه في العام الماضي إلى وضع صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد في مكانة مناسبة للابتكار الرقمي المتعمد والمتزايد ، استنادًا إلى الركائز الأربع للتقدم: الإنتاجية ، والمتانة ، والتكرار ، والتكلفة الإجمالية للتشغيل. "

ماذا عن البناء؟

يبدو أن إحدى الصناعات التي يبدو أنه يتم تجاهلها أحيانًا عند مناقشة اضطراب التصنيع الإضافي هي صناعة البناء. ومع ذلك ، يمكن أن تُعزى بعض التغييرات الأكثر دراماتيكية التي طرأت على الصناعة في السنوات 3-5 الماضية ، فضلاً عن الابتكار ، إلى التصنيع الإضافي. كما ذكرنا سابقًا ، تسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد بإنشاء منتجات باستخدام عملية سريعة وفعالة من حيث التكلفة. أدى ذلك إلى فتح الأبواب أمام أساليب بناء جديدة على كل من الجانب التجاري والمستهلك للأشياء ، وتقنيات بناء أفضل ، وحتى طرق بناء أكثر أمانًا.

الآن ، كتجديد سريع ، فإن التصنيع الإضافي هو عملية صنع كائنات صلبة ثلاثية الأبعاد من ملف رقمي. إذا كنت تمتلك طابعة FDM ثلاثية الأبعاد أساسية ، فمن المحتمل أنك على دراية بهذه العملية. أنت تختار أو تصمم نموذجًا في برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد وترسل الملف إلى الطابعة ثلاثية الأبعاد المحددة. باستخدام فتيل ، في هذه الحالة ، لدن بالحرارة ، تقوم الطابعة بطباعة طبقة نموذجية بطبقة ببطء عن طريق صهر اللدائن الحرارية سريعة الجفاف. على الرغم من وجود اختلافات مختلفة في عملية الطباعة هذه ، والمواد المختلفة ، إلا أن التصنيع الإضافي في البناء لا يختلف كثيرًا. الناس متحمسون للتغييرات القادمة.

كما هو مذكور في منشور مدونة من قبل Evok Advertising ، "كل جزء من مشروع البناء مصمم خصيصًا لتلبية احتياجات المستخدم النهائي ومناطق الأرض التي يتم البناء عليها. في بعض الأحيان ، هناك حاجة إلى جزء ذي شكل خاص ، والطابعة ثلاثية الأبعاد تجعل إنتاجها أسهل وأقل تكلفة. يقدر بعض المهندسين أن استخدام هذه التقنية سيقلل من تكلفة بناء منزل بنسبة تصل إلى 50٪ بسبب انخفاض تكاليف مواد البناء وانخفاض تكاليف العمالة "

اليوم ، سنقوم بفحص كيف يغير التصنيع الإضافي عالم البناء ، وننظر كيف يمكن لهذه التغييرات أن تشق طريقها إلى مدينة قريبة منك.

تخلق الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية إنشاء جديدة تمامًا

إذا رأيت شركة تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء سلسلة من مشاريع الطباعة ثلاثية الأبعاد المفيدة والمثيرة للإعجاب ، فابحث عن الشركة الإبداعية MX3D. تستخدم الشركة الهولندية الإبداعية العملية الرائعة للطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن والروبوتات لإنشاء هيكل وظيفي بالكامل لكل من المشاريع العامة والتجارية. بهدف "تقديم العناصر الصلبة ثلاثية الأبعاد من ملف رقمي" ، يخطط فريق MX3D لاستخدام القوة البناءة للتصنيع الإضافي ، في غرف المعيشة لدينا ، في مشاريع البناء عبر الكوكب ، وحتى في المشاريع على الكواكب الأخرى.

يعد جسر MX3D أحد أروع المشاريع التي وضعها الفريق معًا. باختصار ، قام الفريق بطباعة جسر فولاذي مقاوم للصدأ يعمل بكامل طاقته عبر Oudezijds Achterburgwal ، أحد أقدم وأشهر القنوات في وسط أمستردام. يبلغ طول جسر المشاة 12 مترًا ويتميز بتصميم مستقبلي مذهل. لبناء الجسر ، استخدم الفريق روبوتين صناعيين. كان كل من الروبوتات الآلية مسؤولاً عن طباعة جانبه من الجسر الذي اجتمع في النهاية معًا في المنتصف.

بصرف النظر عن عملية البناء المبتكرة ، تعاون فريق MX3D مع العديد من علماء الرياضيات ومتخصصي إنترنت الأشياء وخبراء الطباعة ثلاثية الأبعاد الرائدين لإكمال المشروع. كما وصفه الفريق ، "يتيح لنا الأسلوب الفريد طباعة هياكل قوية ومعقدة ورشيقة ثلاثية الأبعاد من المعدن. الهدف من مشروع MX3D Bridge هو عرض التطبيقات المحتملة لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة المحاور ".

قد يأتي وقت في المستقبل القريب ، حيث تتم طباعة مشاريع البناء حول مدينة رئيسية ببساطة ثلاثية الأبعاد بمساعدة بشرية قليلة أو معدومة. يمكن للتقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي وتقنية 5G وإنترنت الأشياء أن تجعل هذا ممكنًا في السنوات الخمس المقبلة.

سنقوم بطباعة المواقع التجارية ثلاثية الأبعاد

تشتهر دبي باحتضانها للتقنيات الناشئة. حطمت مؤسسة دبي للمستقبل مؤخرًا رقماً قياسياً هذا العام بإنشاء أول مبنى تجاري مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم. في المستقبل القريب ، قد تتم طباعة المكاتب والمكتبات وحتى المقاهي ثلاثية الأبعاد. تدابير بناء DFF 6 أمتار, 36.5 مترا طويل وحوالي 12.1 مترا. اكتمل المشروع بطابعة ثلاثية الأبعاد واحدة فقط. استغرق إنشاء النسخة الفعلية 17 يومًا وحوالي 3 أشهر للبناء 50% قوة بشرية أقل من المبنى التقليدي الخاص بك. أكثر من ذلك ، استخدموا 60% أقل نفايات لبنائها.

مثل هذه المشاريع هي أمثلة ممتازة على كيفية بناء المدن من حولنا. "لقد أظهرنا طريقة لخفض تكاليف المواد بشكل كبير والمنتجات الثانوية الضارة بالبيئة التي تحدث أثناء عملية البناء ، هو شهادة على موقف دبي الرائد في توفير حلول مستقبلية ومستدامة ، وهو ما يعزز مكانة الإمارة كاختبار - سرير أفكار جديدة وموطن لروح الابتكار. هذه الجائزة تبعث على التواضع ونتطلع إلى الاستمرار في المساعدة في تشكيل مستقبل أمتنا ، "قال خلفان بالهول ، الرئيس التنفيذي لمؤسسة دبي للمستقبل.

سيكون لدينا طرق بناء أفضل

إذا كنت قد تعلمت أي شيء على مدار العامين الماضيين ، فستكون البيانات جيدة مثل الذهب. سمحت الأدوات القائمة على التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي للبشر باتخاذ قرارات أفضل. الآن أكثر من أي وقت مضى ، نحن قادرون على إلقاء نظرة على كميات هائلة من البيانات للإنشاء والتشييد والتصميم بشكل أفضل من أي وقت مضى. باستخدام هذه التقنيات الناشئة ، سنكون قادرين على البناء بشكل أكثر دقة. نظرًا لبعض السمات الفريدة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن للمطورين إنشاء هياكل تصميم غير نمطية مُحسّنة لتلائم ذوق الفرد أو للعمل ببساطة في بيئة ما.

طورت جامعة أيندهوفن للتكنولوجيا منازل مطبوعة ثلاثية الأبعاد تبدو وكأنها شيء من عالم غريب. تحتوي المنازل الخرسانية المطبوعة ثلاثية الأبعاد على جميع وسائل الراحة التي قد تتوق إليها وأكثر في منزل عادي. يمكن تخصيص تصميمات المنزل بشكل كبير لتناسب احتياجات الفرد أو العائلة. سيوفر التخصيص المفرط للناس الفرصة لإنشاء منزل أحلامهم.

يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تجعل البناء أكثر أمانًا

يمكن أن يكون البناء مهمة خطيرة للغاية. وفقًا لـ OSHA ، 1 من كل 5 وفيات عمال سنويًا مرتبطة بالبناء. على الرغم من تحسن أساليب وممارسات البناء ، إلا أنه في عام 2018 فقط ، كانت وفاة عمال البناء هي السبب 47% من جميع إصابات العمل القاتلة في الولايات المتحدة. 33.5% من الوفيات الناجمة عن السقوط ، 11٪ ناجمة عن اصطدام جسم ما ، 8.5% بسبب الصعق بالكهرباء ، بينما 5.5% سببه أولئك الذين وقعوا بين شيء ما.

يمكن أن يستمر التصنيع الإضافي لجعل البناء أكثر أمانًا. كما هو مذكور في هذه المقالة ، ستتطلب الطباعة ثلاثية الأبعاد للمبنى في النهاية القليل جدًا من القوى العاملة. أضف الروبوتات للتعامل مع المهام الأكثر خطورة ويمكنك تقليل الإصابات المتعلقة بالبناء بشكل كبير. باختصار ، يمكن للتصنيع الإضافي أن يجعل حياة عمال البناء أسهل وأكثر أمانًا.

ستجعل الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية البناء أرخص بكثير

لقد قلنا ذلك عدة مرات خلال المقال ، ستجعل الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية البناء أسهل بكثير. أولاً وقبل كل شيء ، ستساعد الطباعة ثلاثية الأبعاد في تقليل إهدار المواد بعدة طرق مختلفة. عند تنفيذ مشروع إنشاء مطبوع ثلاثي الأبعاد ، فإنك تستخدم الكمية الدقيقة من المواد المطلوبة ، بدلاً من استخدام الأساليب التقليدية مثل الطلب بالجملة. والأكثر من ذلك ، يمكن إعادة تدوير مواد البناء بسهولة أكبر واستخدامها مرة أخرى في مشروع آخر.

مطلوب قوة بشرية أقل للمشروع ، مما يقلل من تكاليف الموظفين. في الأساس ، نظرًا لتقليل الإصابات والوقت والتكاليف المادية ، ستشهد الشركات زيادة كبيرة في أرباحها. الجانب السلبي لذلك هو أنه في النهاية ، ستكون هناك حاجة لعدد أقل من الأشخاص لإكمال مشروع البناء.

طباعة ثلاثية الأبعاد للمنازل ميسورة التكلفة للجميع

من الآثار الواضحة الأخرى للتصنيع الإضافي في البناء بناء المنازل. هناك العديد من الشركات الناشئة حول العالم التي تستخدم قوة الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء منازل ملائمة للعيش في غضون 24 ساعة أو أقل. طورت الشركة الرائدة عالميًا Winsun 3D طريقة لإنشاء منازل مطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مواد معاد تدويرها. هذه المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد متينة وقابلة للنقل أحيانًا ، مما يجعلها ممكنة لأولئك الذين يرغبون في نقل منزلهم إلى موقعهم التالي. التكلفة الأرخص وأوقات البناء الأسرع تفتح الأبواب لمزيد من المنازل لمزيد من الناس بما في ذلك المشردون.

لا يوجد مثال أفضل على ذلك من مشروع New Story ، ICON التعاوني في المناطق الريفية بالمكسيك. نيو ستوري ، المنظمة غير الربحية التي تقود المشروع ، لديها مهمة بسيطة باستخدام القوة الجديدة لعملية بناء الطباعة ثلاثية الأبعاد لتقديم مساكن ميسورة التكلفة للأسر ذات الدخل المنخفض والأشخاص الذين يعيشون في بيئات مروعة. باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ضخمة بطول 33 قدمًا ، قام الفريق التعاوني ببناء حي كامل من المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يستغرق صنع كل منزل أقل من 24 ساعة وهو 500 قدم مربع ، مكتمل بأسقف ونوافذ وديكورات داخلية منتهية.

يتبنى فريق نيو ستوري بالكامل القوة الثورية للتصنيع الإضافي. "التحدي الذي نواجهه هائل ؛ هناك أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم يعيشون بدون مأوى آمن. لإحداث تأثير في هذا الرقم ، يجب أن تتغير قدرتنا على التوسع ، "كما يقول فريق New Story.

"يعد بناء المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد أسرع ، وله إمكانية الحصول على منازل بجودة أعلى وبأسعار معقولة أكثر من معايير الصناعة الحالية. من خلال الشراكة مع ICON ، هدفنا هو المساعدة في دعم أولئك الذين يبنون منازل للعائلات التي تعيش بدون مأوى - الحكومات والمنظمات غير الربحية على حد سواء - للقيام بعملهم الأفضل "

ستصبح الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر شيوعًا في المستقبل القريب مما يتيح للناس من جميع الفئات فرصة امتلاك منزل. قامت شركات مثل haus.me بإنشاء منازل مطبوعة ثلاثية الأبعاد تبدو وكأنها شيء جديد من كتالوج إيكيا المستقبلي. تسمح هذه المنازل المذهلة للمقيمين بالعيش بشكل كامل خارج الشبكة في منازلهم المستدامة. هل ستعيش في منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد؟

الطباعة ثلاثية الأبعاد بعد ذلك

لا تزال الطباعة ثلاثية الأبعاد في عالم البناء في مراحلها الأولى ، ومع ذلك فإن الصناعة نفسها تتطور بوتيرة سريعة. ومع ذلك ، لا تزال هناك بعض العقبات التي يتعين علينا تجاوزها قبل أن نبدأ في طباعة مدن بأكملها وربما حتى مدن. أحد أكبر القيود هو أن طابعات البناء تميل إلى استخدام مادة واحدة فقط في كل مرة.

هذا هو السبب في أنه قد تكون هناك حاجة إلى طابعات متعددة أو قوى عاملة أخرى خارج الموقع لإكمال المشروع. والأكثر من ذلك ، أن صناعة البناء لم تجد بعد طريقة مجدية تجاريًا لطباعة هياكل ضخمة على مستوى المدينة حيث ستحتاج إلى إنشاء طابعة ثلاثية الأبعاد ضخمة. ومع ذلك ، فإن عالم بناء الطباعة ثلاثية الأبعاد مثير. في السنوات الخمس المقبلة ، قد تعيش في هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد خاص بك. هل بامكانك؟


شاهد الفيديو: نبراس المعرفة. ثورة الطباعة ثلاثية الأبعاد: طباعة البيوت (شهر اكتوبر 2022).