مختبر أوك ريدج الوطني الأمريكي يطور تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد لتصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي

أخبار ar.wedoany.com، كشف مختبر أوك ريدج الوطني (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) مؤخرًا عن نظام تقني قادر على تحديد وإصلاح العيوب في الوقت الفعلي أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء البلاستيكية كبيرة الحجم. يعمل هذا النظام من خلال المراقبة المستمرة لحالة العملية وضبط المعلمات تلقائيًا، بهدف تقليل نسبة المنتجات المعيبة وخفض تكاليف التصنيع، مما يعزز الجدوى الاقتصادية للتصنيع المضاف في التطبيقات الصناعية.

تم تزويد المنطقة المحيطة بفوهة الطباعة بأجهزة استشعار وكاميرات تصوير حراري لجمع بيانات درجة حرارة المواد المودعة بشكل مستمر. يستخدم وحدة التحكم الرؤية الحاسوبية — وهو فرع من الذكاء الاصطناعي يمكّن الآلات من فهم الصور — لمقارنة القيم المقاسة مع ظروف الإنتاج المثالية. بمجرد اكتشاف انحراف درجة حرارة طبقة ما عن النطاق المناسب، يقوم النظام تلقائيًا بتصحيح سرعة الطباعة لضمان الاندماج الكامل بين الطبقات والحفاظ على شكل الجزء. وفقًا لفريق التطوير، يمكن لهذه الآلية أن تقلل بشكل فعال من عيوب التشكيل وهدر المواد.

تم إجراء التحقق على طابعة صناعية كبيرة، حيث تمت طباعة جزء سداسي الشكل يتجاوز حجمه إطار شاحنة. أثناء التجربة، قام الباحثون عمدًا بتقليل سرعة الطباعة، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة المواد المقاسة بنحو 30% عن القيمة المحددة. اكتشفت وحدة التحكم الشذوذ على الفور، وقامت بضبط معلمات العملية ذاتيًا لإعادة ظروف التصنيع إلى النطاق الطبيعي.

أشار كريس فيليز، مدير المشروع، إلى أن الابتكار الأساسي لهذه التقنية يكمن في قدرة النظام على مراقبة العملية والاستجابة الفورية أثناء التشغيل، وهو نهج مشابه لطريقة معالجة المشغل البشري في الموقع. ومن السمات البارزة الأخرى مرونته: فلا تحتاج وحدة التحكم إلى تدريب خاص لأنواع مختلفة من الطابعات أو درجات البلاستيك أو أشكال الأجزاء، مما يجعلها قابلة للتكيف مع مجموعات متنوعة من الطابعات الكبيرة والمواد. كما استخدم الفريق التعلم الآلي لبناء توأم رقمي لعملية التصنيع، مما يتيح إجراء تجارب افتراضية على مواد جديدة وأشكال هندسية جديدة قبل بدء الإنتاج الفعلي.

يرى فريق البحث أن أتمتة عملية المراقبة ستسمح للمتخصصين التقنيين بتوجيه جهودهم نحو المهام ذات القيمة المضافة الأعلى، مثل تحسين التصميم وتطوير العمليات. من المتوقع أن تساهم هذه التقنية في دفع التطبيقات واسعة النطاق للطباعة ثلاثية الأبعاد في المجالات الصناعية مثل حاويات التبريد وقوالب السفن وعناصر البناء.

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