משנות דפוסי התנהגות \\ מדפסות תלת מימד

רופאים, מהנדסים ומעצבים משתמשים בהן בקביעות – אבל מהפכת מדפסות תלת המימד עדיין לא כאן • איך תוכלו גם אתם להדפיס כלי בית, אביזרים, ואפילו שוקולד? • בדקנו את איכות ההדפסה

מדפסת תלת המימד הראשונה יוצרה כבר באמצע שנות ה־80, וכבר לפני שלוש שנים דיברו כולם על מסעדות שידפיסו אוכל, אך ההתלהבות מבשורת השינוי הטכנולוגי התפוגגה מהר ונראה שהקדימה את זמנה.
"ב־2013 ציפו שכל סבתא תוכל להדפיס עוגיות לנכדים במדפסת ביתית, אבל הבעיה האמיתית היא ביכולת לדעת כיצד לייצר קבצים איכותיים", מסביר גיא אנגל מ"קליבר הנדסה", המתמחה בתחום. לדבריו, "לאדם שלא למד עיצוב יהיה קשה מאוד להגיע למוצר איכותי באופן עצמאי".
השימושים האפשריים במדפסת חולשים על תחומים רבים – רפואה, שבבים, חלקי חילוף, אביזרים לבית וכו' – אבל נכון להיום המדפסות נפוצות בעיקר בתעשיות מפותחות, ופחות במרחב הביתי. המצב הזה יכול להשתנות, בעיקר עבור מי שמוכן להשקיע כסף וזמן מול המחשב בניסיון לעצב ולהדפיס מודלים. אז… הקאמבק בדרך?

יש תחומים שאימצו בחום את הטכנולוגיה וההדפסות התלת־מימדיות נכנסו בהן לשימוש קבוע. למשל, רופאים המתכוננים לניתוח פנימי מסובך יכולים להדפיס דוגמה זהה בגודל ובמבנה לאיבר שאותו הם אמורים לנתח, ולהתאמן עליה. בתחום הדנטלי יש רופאי שיניים שמדפיסים כתרים ושיניים זמניות או מנשכי סיליקון שעליהם יוצקים גבס בהמשך, ולא מעט מהם ויתרו על סתימות בסגנון הישן והחליפו אותן בסריקה תלת־מימדית של מערך השיניים בחלל הפה ולאחריה עיצוב והדפסה של סתימה במבנה מתאים. גם הדפסה של עזרי שמיעה הפכה נפוצה יותר; מכיוון שלכל אדם מבנה גיאומטרי שונה של חלל האוזן, הדפסה בתלת־מימד משפרת את התחושה בתנוך האוזן.
כמו כן חברת ישקר, היושבת בתפן, משתמשת בתלת־מימד כדי להדפיס להבים וחלקי חילוף למטוסים, וחברות תעופה דוגמת בואינג ואיירבאס מפתחות שיטות חדשניות לייצור חלקי מטוס שיעזרו להפחית ממשקל המטוסים ולחסוך בהוצאות.
את המדפסות אפשר לחלק לשלוש קטגוריות: מדפסות שולחניות ביתיות, שאפשר לרכוש באיביי, באמאזון או באתרים סיניים ומחירן נע מ־2,000 ועד 15 אלף שקלים; מדפסות מקצועיות לייצור בהיקף רחב או כאלה לבתי ספר לעיצוב, שמחירן מתחיל ב־20 אלף שקלים ויכול להגיע גם למאות אלפים; ומדפסות לתעשיות מסחריות המעוניינות ברכיב מוגמר, שמחירן מתחיל במיליון דולר.
ככל שרמת הדיוק של המודל מפורטת יותר, כך נדרש ראש מדפסת ברזולוציה גבוהה יותר. השוני בשימוש מתבטא בסוג החומר שבו משתמשים בהדפסה: בתכשיטים נהוג להשתמש בסלילי שעווה להדפסת המוצר, שלתוכו מזריקים לאחר מכן כסף או זהב; בתעשיות רכב ובניין משתמשים במתכת; ובשימוש הביתי נמצאים הפלסטיק, הגבס והניילון, שהוא מדויק ויקר יותר. לא מומלץ להתלהב ממדפסת שמסוגלת להדפיס בכמה חומרים שונים, שכן איכות ההדפסה בה נמוכה יותר, וכשמערבבים חומרים מסוגים שונים אורך החיים של המדפסת והראש מתקצר.

אז איך מתחילים? לצד תוכנות בתשלום כגון SolidWorks או Maya, המוכרות למעצבים תעשייתיים, לתכשיטנים ולאדריכלים אבל מסובכות להפליא למשתמש חסר הניסיון, קיימות לא מעט תוכנות חינמיות להדפסה בתלת־מימד, למשל 123D Design ,Simplify3D או MakerWare, וגם פוטושופ הוציאה לאחרונה פלאג־אין שנותן פתרון מסוים. נוסף עליהן, ברשת קיימים מדריכים רבים מסוג "עשה זאת בעצמך" וכן פורומים ענפים בתחום. מי שרוצה לדלג על העיצוב, יכול למצוא באינטרנט מודלים שהוכנו על ידי מעצבים. האתר המוביל בתחום הוא Thingiverse.
אריק שפט מחברת סיסטמטיקס, המשווקת מדפסות ביתיות, מספר שהן הפכו ללהיט בבתי ספר. "ילדים מוצאים פתרונות בגישות חדשניות, מה שמפתח מאוד את החשיבה", הוא מסביר, "למעשה, כל אחד שממציא רעיון יכול ליצור בקלות אב טיפוס, שאותו יוכל לנסות למכור". למי שרוצה לחסוך בעלויות של מדפסת מוכנה, שפט ממליץ על מדפסות מסוג RepRap, בהרכבה עצמית, שהן זולות יותר וחלקן מספקות הדפסה מצוינת. איכות ההדפסה נמדדת במיקרונים (אלפיות המילימטר), המייצגים את עובי השכבה המודפסת. מספר מיקרונים נמוך שווה איכות הדפסה גבוהה.
מלבד השדרוג בשימושים רפואיים, תחום אחר שהדפסות תלת המימד יכולות לשדרג הוא האדריכלות. האדריכל איימן טבעוני מסביר כי "תהליך השרטוט המסורתי עובר לקוד ממוחשב, שבו המחשב מקבל נתונים כמו חזית הפונה לים, מקסימום פתחים או מינימום שמש, והללו מתורגמים למבנה בתלת־מימד שאותו אפשר להדפיס. כך אפשר, למשל, לתכנן כל קומה במגדל בנפרד ולמקם את החדרים והחללים בהתאם לאקלים של כל קומה. הדפסה של מבנה בתלת־מימד תהיה מפורטת יותר מתוכנית הכוללת חלל וחזית, ותחשוף צורות וטקסטורות עשירות יותר". נדפיס – ונראה.

המחיר בתלת־מימד – והיכולות בהתאם
• Tarantula i3 היא מדפסת RepRap המיועדת להרכבה עצמית. מחירה 1,549 שקלים והיא אחת הזולות שניתן להשיג בארץ. המדפסת כוללת מסך LCD, מאפשרת הדפסה מכרטיס זיכרון ברזולוציה של 50 מיקרון ועובדת עם סוגים רבים של חומרים, כגון פלסטיק מסוגים שונים וניילון.

• Wanhao Duplicator i3 היא מדפסת מוכנה. מסך ה־LCD שלה נמצא בקופסת השליטה, מה שחוסך מקום. איכות ההדפסה, 100 מיקרון, נחשבת לטובה למתחילים ומחיר המדפסת ב־3DbotX הוא 2,700 שקלים. דגם 6 של אותה חברה, לעסקים ולמפעלים, מדפיס ברזולוציה של עד 20 מיקרון ועולה 6,600 שקלים.

• MakerBot Replicator מגיעה עם מסך LCD צבעוני, תמיכה בענן ומצלמה שמאפשרת מעקב אחר התקדמות ההדפסה. המדפסת יודעת לזהות עצירה בהדפסה ולשלוח התראה לנייד, היא מתאימה לבתי ספר ולמוסדות לעיצוב, רזולוציית הדיוק שלה היא 100 מיקרון והמחיר – 13,900 שקלים.

• ZMorph 2.0 S היא מדפסת מתקדמת המאפשרת להדפיס פלסטיק, חרסינה, סיליקון ואפילו שוקולד, כך שאם תרצו תוכלו גם לבשל איתה. רזולוציית ההדפסה שלה מצוינת (25 עד 100 מיקרון), ומחירה בהתאם: 13,440 שקלים. מחיר כל ראש למדפסת נע בין 300 ל־500 שקלים, ויש לרכוש אותם בנפרד.