مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

إنشاء أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم.. تفاصيل

38

عالم التكنولوجيا     ترجمة

 

بعد أربع سنوات طويلة من التخطيط ظهر أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم بأمستردام في هولندا الشهر الماضي.

وقد قامت الشركة الهولندية MX3D ببناء الجسر الذي يبلغ طوله 40 قدمًا تقريبًا للمشاة وراكبي الدراجات لعبور قناة Oudezijds Achterburgwal في المدينة.

وقد اعتمدت الشركة على أربعة روبوتات، تتلاءم مع مشاعل اللحام؛ لطباعة الهيكل ثلاثي الأبعاد. وللقيام بذلك وضعت الآلات 10000 رطل من الفولاذ، تم تسخينها إلى 2732 درجة فهرنهايت، في طبقات معقدة. وكانت النتيجة تنفيذ تصميم حائز على العديد من الجوائز.

– تفاصيل إنشاء أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم

أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم
أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم

 

توصل المصممون لأول مرة إلى مفهوم الجسر في عام 2015؛ بهدف إنشاء هيكل فعال بشكل استثنائي. للقيام بذلك كان عليهم التأكد من أمرين: البساطة والأمان. ولمراقبة كفاءة تصميمهم صمم العلماء في إمبريال كوليدج لندن الجسر ليكون “مختبرًا حيًا”.

ثم طور فريق من المهندسين الإنشائيين وعلماء الكمبيوتر والإحصائيين نظامًا يضم أكثر من عشرة مستشعرات مضمنة للجسر، والتي ترسل بيانات مباشرة إلى الجامعة لمزيد من التحليل لأداء الجسر. وبهذه الطريقة راقب العلماء بالجامعة حركة الجسر، والاهتزاز، ودرجة الحرارة، والانفعال (التغير في شكل وحجم المواد تحت تأثير القوى المطبقة)، والإزاحة (مقدار تحرك الجسم في اتجاه معين) بمرور الوقت.

وبناءً على هذه البيانات بنى العلماء “توأمًا رقميًا” -لغة علوم الكمبيوتر لتقديم متطابق افتراضي- للجسر، وبالإضافة إلى استخدام التعلم الآلي يمكنهم الآن البحث عن الاتجاهات التي قد تشير إلى إجراء تعديلات.

ومع ذلك فإن عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد جديدة نسبيًا؛ حيث يعود تاريخها إلى منتصف الثمانينيات فقط، والتوائم الرقمية موجودة فقط منذ عام 2002.

لكن لكي يكتسب الجمهور الثقة في هذه التقنيات يجب على الباحثين إجراء مزيد من البحث. وستكون البيانات التي تم جمعها من الجسر وتوأمه الرقمي مفتوحة المصدر حتى يتمكن العلماء الآخرون من فحص السلوك طويل المدى للفولاذ المطبوع ثلاثي الأبعاد.

– مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد

أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم
أول جسر فولاذي مطبوع ثلاثي الأبعاد في العالم

 

تتمثل إحدى مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد في قدرتها على بناء الأشكال التي تتطلب المزيد من المعدات والوقت والتكلفة في عملية التصنيع التقليدية. كما يتيح ذلك للمصممين أن يكونوا أكثر إبداعًا ويستهلكون موارد أقل.

بالنسبة لهذا الجسر استخدم المصممون طريقتين للطباعة ثلاثية الأبعاد، وهما: الإيداع المباشر للطاقة (DED) و(PBF). وباستخدام (DED) تقوم الطابعة بتغذية المواد (عادةً في شكل مسحوق أو سلك) من خلال فوهة تشبه القلم، ويذيب مصدر الحرارة الشديد (عادةً الليزر، ولكن في بعض الأحيان شعاع الإلكترون) المعدن عند التلامس.

ويعمل (PBF) بالمثل؛ حيث إن شعاع الليزر أو الإلكترون يذوّب المسحوق لأسفل لبناء كل طبقة. ومع ذلك فإن الميزة الرئيسية لـ (PBF) هي أنها تعمل بأجزاء أصغر (وأكثر تكلفة)؛ الأمر الذي يخرج أي مشروع بدقة أعلى.

وبالفعل تستخدم المنظمات الأخرى حول العالم تقنيات التصنيع هذه. على سبيل المثال لا الحصر: تستخدم شركة WASP الإيطالية للطباعة ثلاثية الأبعاد التربة لطباعة الملاجئ المستدامة.

وفي عام 2024 من المقرر أن تقوم شركة XTreeE الفرنسية الناشئة بإنشاء مبنى بطباعة ثلاثية الأبعاد بطول 131 قدمًا في باريس قبل الألعاب الأولمبية. كما تخطط مدينة دبي لطباعة 25 في المائة من مبانيها ثلاثية الأبعاد بحلول عام 2030.

في النهاية يبدو أن التقدم التكنولوجي، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد، ضروري لمكافحة البنية التحتية المتدهورة في البلاد، وإطالة عمر جسورنا وطرقنا، والحفاظ على الموارد، وزيادة الأمان، وهذا الجسر الفولاذي هو مثال رائع لهذه التقنية.

المصدر:

Feast Your Eyes Upon the World’s First 3D-Printed Steel Bridge

اقرأ أيضًا:

باستخدام 70 ألف قارورة.. إنشاء أول جسر زجاجي في العالم

الرابط المختصر :
close

مرحبا 👋

سعداء بالتواصل معكم
قم بالتسجيل ليصلك كل جديد

نحن لا نرسل البريد العشوائي! اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا لمزيد من المعلومات.

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.