مقصورة تخييم إيطالية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد ترافق بياجيو Ape في رحلة 4500 كيلومتر حتى نوركاب

أخبار ar.wedoany.com، قطع السائق الإيطالي فرانشيسكو فورلاني مسافة تتجاوز 4500 كيلومتر عبر 9 دول بمركبته بياجيو Ape TM 703 (Piaggio Ape TM 703) ثلاثية العجلات، المجهزة بوحدة معيشة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، بسرعة لا تتجاوز 40 إلى 45 كيلومترًا في الساعة، انطلاقًا من إيطاليا وصولًا إلى نوركاب (Nordkapp) في النرويج. يبلغ وزن هذه الوحدة نحو 70 كيلوغرامًا دون احتساب المعدات الداخلية، في حين يبلغ وزن الهيكل المكافئ المصنوع من الألياف الزجاجية نحو 200 كيلوغرام. وقد وفرت الشركة الناشئة الإيطالية العميقة التقنية Nugae المواد وعملية التصنيع، التي تتمثل ميزتها التقنية في دمج المواد والآلات والبرمجيات في عملية تصنيع موحدة.

استغرقت الرحلة في الاتجاه الواحد نحو ثلاثة أسابيع. وقد تحملت المقصورة قيادة يومية تصل إلى 12 ساعة، والأمطار، والاهتزازات المستمرة، وهبات رياح بلغت سرعتها 90 كيلومترًا في الساعة، وفروقًا حرارية تجاوزت 30 درجة مئوية عند الانطلاق واقتربت من درجتين مئويتين قرب الوجهة النهائية. وتشير Nugae إلى أن هذه الظروف لا يمكن معادلتها بالاعتماد المخبري، لكنها تمثل بالفعل تعرضًا حقيقيًا طويل الأمد للمكونات ضمن ظروف التشغيل التصميمية.

في التصنيع الإضافي كبير الحجم، تعني المكونات الأكبر عادةً وزنًا أكبر، واستهلاكًا أعلى للمواد، وأوقات معالجة لاحقة أطول. وفي التطبيقات المتنقلة، فإن كل كيلوغرام إضافي يقلص الحمولة الصافية المتاحة. وقد أتاح الفرق بين 70 و200 كيلوغرام لهذه المركبة Ape أن تحمل، بالإضافة إلى هيكل المقصورة، سريرًا ومطبخًا ودشًا خارجيًا وبطاريات وخزانات وإمدادات من الماء والغذاء. ولتركيب وحدة معيشة متكاملة على مركبة بهذا الحجم الصغير، كان على هيكل المقصورة أن يتحمل في آن واحد الأحمال الفعلية والظروف القاسية للطرق.

تُعد CoreLight3D رغوة حرارية بلاستيكية مملوكة طورتها Nugae للطباعة ثلاثية الأبعاد كبيرة الحجم باستخدام الروبوتات، وتتكون قاعدتها من مادة البولي بروبيلين المعاد تدويره، بكثافة تبلغ نحو 300 كيلوغرام لكل متر مكعب. ومن خلال الجدران الرقيقة والأشكال الهندسية المجوفة، يمكن أن تنخفض الكثافة الظاهرية للمكونات النهائية، محسوبةً على أساس الحجم الكلي بما في ذلك الفراغات، إلى نحو 100 كيلوغرام لكل متر مكعب. وينتج خفض الوزن عن الجمع بين المادة الرغوية والبنية الداخلية وعملية الطباعة: إذ لا يتجاوز سمك الجدران الهيكلية بضعة ملليمترات، وتوضع المواد فقط في المواضع التي تتطلب تحمل الأحمال.

تُطلق Nugae على هذه العملية اسم UL-LFAM (التصنيع الإضافي كبير الحجم فائق الخفة، Ultra-Light Large Format Additive Manufacturing)، وتتكون من مادة CoreLight3D، وبثق حاصل على براءة اختراع، وروبوت صناعي بستة محاور، واستراتيجيات هندسية محسّنة حاصلة على براءة اختراع، وبرنامج NU-Slice المملوك لشركة Nugae، وتمكّن من طباعة هياكل كبيرة مجوفة أو مضلعة، مع توزيع أدوات التقوية الداخلية وفقًا لمواضع الأحمال. وعند الحاجة إلى أداء أعلى، يمكن دمج اللب المطبوع مع طبقات خارجية من الألياف الزجاجية أو ألياف الكربون لتشكيل هيكل ساندويتشي، مما يزيد الصلابة مع زيادة طفيفة في الوزن. وتغادر المكونات الطابعة في حالة نصف مصنعة هيكليًا، ويمكن معالجتها مباشرة بالتصفيح أو اللصق أو التشطيب أو الطلاء.

تم تصنيع مقصورة التخييم لمركبة Ape بواسطة أحد عملاء Nugae باستخدام آلة NU-Print Large الموجودة في منشآتهم. وقد وفرت Nugae الدعم التقني بما في ذلك المواد والخدمات الهندسية وتصميم CAD المتقدم ودعم الإنتاج، لكنها لم تمول الرحلة الاستكشافية نفسها.

تُعد السفن أول مجال تطبيق رئيسي لهذه التقنية. ففي معرض JEC World 2026، عرضت Nugae مكونًا لقارب ثنائي الهيكل يزن 37 كيلوغرامًا، استغرق طباعته 42 ساعة، وصُنع باستخدام 70% من المواد المعاد تدويرها. وتُطبق هذه التقنية أيضًا في هياكل المركبات ووحدات التنقل الخفيفة، والمكونات المعمارية، والأثاث الحضري، والديكورات المسرحية، والمنشآت الفنية، والنماذج الصناعية، والمكونات المخصصة التي يمكن إنتاجها دون الحاجة إلى قوالب مكلفة. وفي نابولي، صنعت Nugae هياكل مسرحية كبيرة وأسطحًا صوتية لأوركسترا غاريبالدي الحضرية (Garibaldi Urban Orchestra)، بوزن خفيف يسمح بتحريكها بحرية.

تتيح الحرية الهندسية للتصنيع الإضافي دمج القنوات والأسلاك وأجهزة الاستشعار والإضاءة مباشرة في التصميم أثناء عملية الطباعة، بينما يساهم الترسب الانتقائي للمواد في تقليل الهدر. وتعمل Nugae حاليًا على تعزيز نموذج الطباعة في الموقع (print-on-place) استنادًا إلى هذا المبدأ: من خلال بناء شبكة موزعة من المراكز التشغيلية بالتعاون مع العملاء والمشغلين المحليين، مزودة بآلات الشركة. فالمكونات كبيرة الحجم لا تحتاج إلى نقل، بل تنتقل التصاميم الرقمية والخبرات الفنية والمواد الخام، ويتم الإنتاج بالقرب من نقطة الاستخدام.

بدأت الأبحاث في هذه التقنية عام 2012، بمبادرة من فرانشيسكو بيلفيزي، الذي كان يبحث آنذاك عن هياكل محسّنة لصناعة السفن يصعب تصنيعها بالطرق التقليدية، وقد جمع العمل بين البوليمرات وتقنيات الروبوتات والبرمجيات والتصميم التوليدي وعمليات تصنيع المواد المركبة. يقع المقر الرئيسي الحالي لشركة Nugae في صقلية، ولديها قاعدة تشغيلية في لومبارديا. ومن المواد إلى الآلات إلى البرمجيات، تقف وراء ذلك ما يقرب من 15 عامًا من التجارب وبراءات الاختراع وتطوير البرمجيات والتحقق في البيئات الحقيقية.