« חזור לבלוג

מדפסת התלת מימד הגדולה בעולם מדפיסה סירת עץ באורך של 7.62 מטר

פורסם ב-27 לאוקטובר, 2019

במרכז למבנים מתקדמים וחומרים מרוכבים של אוניברסיטת מיין בארצות הברית, הצליחו להדפיס סירה באורך של  7.62 מטר. זאת באמצעות מדפסת תלת ממד בסגנון גנטרי שיכולה לייצר חתיכות בגודל של  6.7x 30.5 מטר ובגובה של  3.05 מטר. אוניברסיטת מיין זכתה בשלושה שיאי עולם של גינס: מדפסת תלת מימד להדפסת אב טיפוס באמצעות פולימרים הגדולה בעולם; האובייקט הגדול ביותר המודפס בתלת-ממד; והסירה הגדולה ביותר המודפסת בתלת-ממד.

עם זאת, הם לא יצרו את הסירה כדי לזכות בפרסים - ואפילו לא על מנת לעבוד עם פולימרים. הסירה היא, כמובן, פרויקט בפני עצמו, והיא תיבחן כמובן בתנאי שטח, אולם הסיפור האמיתי כאן הוא, תאמינו או לא, עץ. אוניברסיטת מיין והמעבדה הלאומית Oak Ridge מבקשות לבדוק כיצד ניתן לשלב עץ בהדפסה תלת מימדית בקנה מידה גדול וכתחליף אפשרי למתכת. ובמילים אחרות: מנסים לפתח ייצור מתווסף בקנה מידה גדול באמצעות חומרים ביו-בסיסיים. המטרה של מדפסות תלת המימד, בין היתר,  היא לייצר במהירות אב טיפוס בקנה מידה גדול ליישומי תשתית אזרחית וגם להגנה, כמו קורות גשר, מערכות מקלט וטפסנות בטון. מדובר בקונסטרוקציות בקנה מידה גדול שמצריכות בדרך כלל שימוש במתכת.

באוניברסיטת מיין והמעבדה הלאומית Oak Ridge מנסים לגלות אם חומרים מודפסים על בסיס ביולוגי יהיו חזקים מספיק לשימוש במקום מתכת. אם ההשערה שלהם נכונה, זה לא רק יוביל להקטנת עלויות – כיוון שמתכת די יקרה בימינו - אלא גם יעשה שימוש טוב במשאב מתחדש כמו עץ. במקרה של מדינת מיין העשירה ביערות ובעלת מגזר של בוני סירות, הדפסת תלת מימד של סירות באמצעות פלסטיק עם 50% עץ יכולה לתת לתעשיית בוני הסירות המקומית יתרון תחרותי ולתרום לכלכלת המדינה.

המרכז לחומרים מרוכבים של אוניברסיטת מיין קיבל 500 אלף דולר מהמכון הטכנולוגי של מיין (MTI) כדי לחקור כיצד ניתן לייצר תבניות סירה וחלקים נוספים, במהירות רבה ובאופן חסכוני יותר מהשיטות המסורתיות של ימינו. אם אתם תוהים כיצד ניתן להשתמש בעץ במדפסת תלת מימד המיועדת לעבוד עם פולימרים, התשובה היא ננו-סיבים תאיים (CNF), שניתן לייצר מעיסת עץ. ה- CNF מכיל קבוצות סיבים זעירים, שכאשר הם משולבים בתרמופלסטים, הם עשויים, לכאורה, להוסיף כמות כוח בלתי פרופורציונלית לחומר.

מדפסת תלת המימד הזו היא תוצר של מחקר של האוניברסיטה שנמשך 15 שנה, והמטרה היא להדפיס עם 50% מוצרי עץ, ולהשיג תכונות דומות לאלומיניום.

לסיכום: היכולת להדפיס במהירות אובייקטים ענקיים באמצעות חומרים בני קיימא תהיה ניצחון בעלויות הכוללות, בזמן הכולל שנדרש, ואולי הכי חשוב, יש ביכולת זו גם השפעה חיובית על הסביבה.

 

המאמר המקורי פורסם במגזין Core77.