- تعريف بالطباعة ثلاثية الأبعاد :
هي عملية صنع مجسمات صلبة ثلاثية الأبعاد من ملف رقمي، يتم إنشاء الكائن المطبوع باستخدام عملية التصنيع التجميعي، أي عن طريق وضع طبقات متتالية من المواد حتى يتم إنشاء الكائن، يمكن رؤية كل طبقة من هذه الطبقات على أنها مقطع عرضي مقطوع إلى شرائح رفيعة من الكائن.
تمكنك الطباعة ثلاثية الأبعاد من إنتاج أشكال معقدة باستخدام مواد أقل من طرق التصنيع التقليدية.

- تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد:
نقطة البداية لعمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تصميم نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد، يمكن القيام بهذه العملية بواسطة العديد من البرامج، و في النهاية يُصدَّر النموذج إلى ملف قابل للقراءة من قبل الطابعة، وبعد أن يصبح الملف قابل للطباعة، فإن الخطوة التالية هي إعداده للطابعة ثلاثية الأبعاد، وهذا ما يسمى بالتقطيع؛ والتقطيع يكون من ملف قابل للطباعة إلى طابعة ثلاثية الأبعاد، ويكون بشكل أساسي تقسيم نموذج ثلاثي الأبعاد إلى مئات أو آلاف الطبقات ويتم ذلك باستخدام برنامج التقطيع، عندما يتم تقسيم الملف إلى شرائح، يكون جاهزًا للطابعة. يمكن توصيل الملف إلى طابعتك عبر USB أو SD أو Wi-Fi. الآن الملف جاهز للطباعة ثلاثية الأبعاد طبقة تلو الأخرى.
تشمل الطباعة ثلاثية الأبعاد العديد من أشكال التقنيات والمواد، حيث يتم استخدامها في جميع الصناعات تقريبًا، بعض الأمثلة عنها:
- المنتجات الاستهلاكية (نظارات، أحذية، تصميم، أثاث).
- المنتجات الصناعية.
- منتجات طب الأسنان.
- الأطراف الصناعية.
- مجسمات معمارية.
- إعادة بناء الحفريات.
- تقليد القطع الأثرية القديمة.

- المواد المُستخدَمة في الطباعة :
إن المواد المصنعة أو المطبوعة من قبل الطابعات ثلاثية الأبعاد تكون على شكل طبقات، وذلك حسب التصميم والعمليات.
توظف المواد مثل البلاستيك والمعادن والخرسانة والسيراميك والورق والنايلون وبعض المواد الغذائية (مثل الشوكولا والسكر) في الطباعة ثلاثية الأبعاد، وذلك حسب الجسم المُراد طباعته.

- تطبيقات هذه التقنية :

في مجال السيارات :
يستخدم مصنعو السيارات الطباعة ثلاثية الأبعاد لفترة طويلة. تقوم شركات السيارات بطباعة قطع الغيار والأدوات والتركيبات وأيضًا قطع الغيار ذات الاستخدام النهائي. أتاحت الطباعة ثلاثية الأبعاد التصنيع حسب الطلب مما أدى إلى انخفاض مستويات المخزون وقصر دورات التصميم والإنتاج.
يستخدم محبو السيارات في جميع أنحاء العالم الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لاستعادة السيارات القديمة. أحد الأمثلة على ذلك هو عندما قام المهندسون الأستراليون بطباعة أجزاء لإعادة Delage Type-C إلى الحياة. وبذلك طباعة الأجزاء التي توقف إنتاجها لعقود.

- في مجال البناء :
هل من الممكن طباعة مبنى؟
نعم إنه كذلك. البيوت المطبوعة ثلاثية الأبعاد متاحة تجارياً بالفعل. تقوم بعض الشركات بطباعة الأجزاء الجاهزة والبعض الآخر يقوم بذلك في موقع البناء.

- في مجال الطعام:
هي إحدى التطبيقات الناشئة من حيث العمليات وطرق الطباعة والمواد وهناك شركات متحمسة جداً في هذا المجال، ستظهر لنا طرق جديدة في إعداد وتقديم الطعام و بالأخص الأطعمة الجاهزة .
المستخدمون الأوائل في هذا المجال كانوا مصنعي الحلويات مثل الشوكولا والسكر وذلك باستخدام طابعات خاصة بها، وهناك بعض التجارب المبتكرة مع المواد الغذائية مثل طباعة اللحوم على مستوى البروتينات الخلوية.
في الآونة الأخيرة تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد في إعداد المعكرونة. نظراً لمستقبل هذه التقنية، سيكون للطعام المطبوع حظاً كبيراً لأننا بالنهاية كلنا يحتاج الأكل ^^

- في مجال المنتجات الصناعية:
✔️ الأحذية: تحتوي مجموعة Adidas 4D على حذاء مطبوع بالكامل ثلاثي الأبعاد وتتم طباعته بكميات كبيرة، في عام 2018 طبعوا 100000 نسخة منه، ومن المتوقع أن يصل إجمالي سوق الأحذية المطبوعة ثلاثية الأبعاد إلى 5.9 مليار دولار بحلول عام 2029.

✔️النظارات: من المتوقع أن يصل سوق النظارات ثلاثية الأبعاد المطبوعة إلى 3.4 مليار دولار بحلول عام 2028. وهناك قسم يتزايد بسرعة وهو قسم إطارات النظارات.

✔️ الأزياء: قد وُجد طريقة لطباعة الأزياء كالعباءات و الملابس والقبعات والحقائب طباعة ثلاثية الأبعاد.
أريش فان هيرب ( Iris van Herpen ) تعتبر من الرائدات في هذا المجال حيث قامت بإنتاج مجموعات ونماذج تم عرضها في باريس و ميلان باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وقامت بنسف الطرق التقليدية في صناعة الأزياء والتي لم تعد تنطبق على تصاميم الأزياء .

- في المجال الطبي وطب الأسنان:

أحد المجالات التي تبنت الطباعة ثلاثية الأبعاد في وقت مبكر، وذلك لتحسين حياة الناس المرضى، حيث بدأ استخدامها في المجال الطبي الصناعي، وذلك بصناعة النماذج الأولية لدعم وتطوير المنتجات الطبية و صناعات أدوات طب الأسنان، كصناعة نماذج مفصلة للصب المعدني للتيجان وصناعة المعدات الطبية.

كذلك استخدمت في صناعة الأعضاء الاصطناعية لاستخدامها في الزرع مثل الورك والركبة والمفاصل الخاصة وأجهزة السمع وتقويم العظام والأطراف الصناعية للمرضى المصابين بهشاشة العظام والسرطان .
تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تتطور أيضا لطباعة الجلد والعظام والأنسجة والمستحضرات الصيدليّة وحتى الأعضاء البشرية!.
تحتاج هذه التقنيات رغم بدايتها الواعدة إلى زمن طويل لتتحول إلى الاستغلال التجاري الواسع وتكون في متناول يد الجميع .

يوضح لنا هذا المقال أهمية هذه التقنية، وفوائدها العظيمة حيث أنها أرخص ثمنا وأقل تعقيدا من الصناعات اليدوية، وآلية سهلة لإنتاج أكبر كمية وبأسرع وقت وأعلى جودة، إضافة على ذلك أنها تقنية مستديمة أي صديقة للبيئة حيث تنتج القليل من الفضلات و تكون أخف وأقوى من الطرق التقليدية