أخبار ar.wedoany.com، نجح فريق من المهندسين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج بالولايات المتحدة مؤخرًا في تطوير منصة تصنيع إضافي متعددة المواد، قادرة على طباعة المحركات الكهربائية في خطوة واحدة، مما يبسط عملية التصنيع بشكل كبير. يستخدم النظام أربعة أدوات بثق يمكنها التعامل مع مجموعة متنوعة من المواد الوظيفية مثل المواد الموصلة والمغناطيسية، حيث يتم بناء الجهاز طبقة تلو الأخرى عبر التبديل بين البواثق وفوهات الطباعة.
طبق الباحثون هذا النظام لطباعة محرك كهربائي خطي في غضون ساعات قليلة، باستخدام خمس مواد مختلفة. بعد الانتهاء من الطباعة، يتطلب المحرك خطوة معالجة لاحقة واحدة فقط ليصبح جاهزًا للتشغيل. قال الدكتور لويس فرناندو فيلاسكيز-غارسيا، كبير علماء الأبحاث في مختبر تكنولوجيا الأنظمة الدقيقة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "يمكن أن يؤدي تعطل المحرك في الآلات المؤتمتة إلى توقف الإنتاج في المصانع، وإذا لم يجد المهندسون قطع غيار بديلة، فقد يضطرون لطلبها من أماكن بعيدة، مما يتسبب في تأخيرات مكلفة."
وأضاف فيلاسكيز-غارسيا: "سيكون تصنيع محركات جديدة محليًا أكثر ملاءمة وسرعة وتكلفة أقل، لكن الإنتاج التقليدي للمحركات يعتمد على معدات متخصصة وعمليات معقدة، وغالبًا ما يكون مركزًا في عدد قليل من مراكز التصنيع." تعتمد تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد هذه على طريقة البثق، والتي تتضمن بثق المواد عبر فوهة لبناء الجسم طبقة تلو الأخرى، ويحتاج المهندسون للتبديل بين مواد مختلفة لتصنيع الأجهزة الكهربائية، مثل المواد الموصلة لنقل التيار، والمواد المغناطيسية الصلبة لتوليد مجال مغناطيسي لتحقيق تحويل فعال للطاقة.
صمم الفريق كل باثق بعناية لموازنة متطلبات وقيود المواد، وأشار فيلاسكيز-غارسيا: "كانت هناك تحديات هندسية كبيرة، حيث كان علينا دمج تعبيرات مختلفة لنفس طريقة الطباعة – البثق – بسلاسة في منصة واحدة." استخدموا أجهزة استشعار استراتيجية وإطار تحكم مبتكر لضمان قدرة الذراع الآلي على التقاط ووضع كل أداة بشكل متسق، وأن تكون حركة الفوهة دقيقة وقابلة للتنبؤ، مما يضمن محاذاة طبقات المواد بشكل صحيح.
استغرق تصنيع المحرك الخطي حوالي 3 ساعات، وبعد الطباعة، تمت مغنطة المواد المغناطيسية الصلبة لتحقيق الوظيفة الكاملة. وصف فيلاسكيز-غارسيا أداءه بأنه "مماثل أو أفضل من المحركات المماثلة التي تتطلب تصنيعًا أكثر تعقيدًا أو معالجة لاحقة إضافية." في المستقبل، يخطط المهندسون لدمج خطوة المغنطة في عملية البثق متعدد المواد، وطباعة محركات دوارة وأجهزة إلكترونية أكثر تعقيدًا. على المدى الطويل، يمكن استخدام منصة الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه في التصنيع السريع لمكونات إلكترونية قابلة للتخصيص لتقنيات الروبوتات أو المركبات أو الأجهزة الطبية، مع تقليل هدر المواد في الوقت نفسه.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
