قد تصبح طباعة المعدن السائل “قوة إنتاجية في مشهد التصنيع والتصميم”

Additive manufacturing – commonly referred to as 3D printing – has long been a tantalizing technology due to its إمكاناته في تعزيز العديد من الصناعات (e.g., semiconductors, scientific equipment, housing, etc.).  This potential has finally reached a tipping point in the last few years as it transitions into reality.  The latest example of this comes from the Massachusetts Institute of Technology (MIT), where a team of researchers has recently unveiled a new additive manufacturing technique called طباعة المعدن السائل (LMP).

ما هي طباعة المعدن السائل؟

تُعد تقنية طباعة المعادن السائلة (LMP) الجديدة نوعًا محددًا من التصنيع الإضافي يستخدم المعدن المنصهر. وتتضمن العملية ما يلي،

1. إنشاء مسار أداة محدد مسبقًا.
2. تسخين والحفاظ على معدن، مثل الألمنيوم، عند درجة حرارة أعلى قليلًا من نقطة انصهاره داخل بوتقة تعمل بالفرن.
3. توزيع المعدن المنصهر على طول مسار الأداة عبر فوهة قابلة للتحكم تُغذى بالجاذبية ومتصلة بالبوتقة.

It is important to note that the team of researchers behind this technique acknowledges that “طباعة المعدن السائل مشابهة من حيث المفهوم إلى الصب الحر الشكل، حيث يتم صهر كمية كبيرة من المعدن وتوزيعها بسرعة على طول مسار أداة محدد مسبقًا لإنتاج شكل ثلاثي الأبعاد.”  The difference is that this process is quicker, provides a much higher degree of control, and allows for more complex shapes and structures to be made.

هل هناك حاجة؟

يجري باستمرار تطوير أساليب جديدة للعمليات والتقنيات القائمة في الصناعة، لكن ليست جميعها جديرة بالتبني. ويرى الفريق الذي يعمل على تطوير LMP أن تقنيته مختلفة؛ فقد حدد أولًا مشكلة مستمرة بوضوح.

“الحالة الحالية لتقنيات التصنيع الإضافي للمعدن تأتي بتكلفة معالجة كبيرة، ومعدلات إنتاج منخفضة، وبيئات بناء يصعب توسيعها”

مع وضع هذه القيود في الاعتبار، يعتقد الفريق أن تقنية LMP قادرة على معالجة كل منها.

“لتجاوز القيود الحالية بين مجموعة تقنيات التصنيع الإضافي للمعدن، نقترح LMP، تقنية قابلة للتوسع وفعّالة من حيث التكلفة لطباعة المكونات الهيكلية بسرعة. تقدم طباعة المعدن السائل نموذجًا جديدًا لطباعة المعادن في الهندسة المعمارية من خلال الانتقال من مكونات صغيرة وبطيئة ودقة عالية إلى أعضاء هيكلية كبيرة وسريعة ومتوسطة الدقة.”

إذا صح اعتقاد الفريق بقدرة LMP على معالجة المشكلات المستمرة في تقنيات التصنيع الإضافي للمعادن، فإنه يتصور مستقبلًا يمكن فيه منح خردة الألومنيوم استخدامًا جديدًا عبر صهرها واستعمالها لطباعة مكونات للهياكل واسعة النطاق.

أهم المستفيدين المحتملين من طباعة المعدن السائل (LMP)

تطور التصنيع الإضافي بسرعة كبيرة خلال الأعوام الماضية. وتمثل LMP اليوم مسارًا عمليًا لاستخدام هذه التقنية على نطاق أوسع وفي صناعات مختلفة، مثل الطيران والفضاء. ورغم أن أيًا من الشركات المدرجة أدناه لم يعتمد LMP رسميًا، فإن لكل منها أقسامًا للطيران والفضاء قد تستفيد يومًا ما من هذا النهج.

*الأرقام المذكورة أدناه كانت دقيقة في وقت الكتابة وقد تتغير.  يجب على أي مستثمر محتمل التحقق من المقاييس*

1.  General Electric

GE مخطط السعر

يمثل دمج تقنية طباعة المعادن السائلة (LMP) فرصة مهمة لتعزيز كفاءة التصنيع والابتكار، ولا سيما في قطاعي الطيران والطاقة لدى GE.

قد يتيح اعتماد LMP لشركة GE إحداث تحول جذري في إنتاج المكونات المعدنية المعقدة، مع خفض محتمل للتكاليف وتسريع جداول الإنتاج. وقد يكون ذلك مفيدًا خصوصًا في تصنيع أجزاء المحركات النفاثة، إذ تتوافق قدرة LMP على إعداد النماذج الأولية بسرعة وإنتاج أجزاء معدنية دقيقة وعالية الجودة مع التزام GE بالتقنيات المتقدمة والكفاءة في تصنيع منتجات الطيران والفضاء.

2. Boeing

BA مخطط السعر

ينبغي للمستثمرين المهتمين بمستقبل تصنيع منتجات الطيران والفضاء إدراك قدرة LMP على إنشاء هياكل معدنية معقدة وخفيفة الوزن. وكما هو الحال مع General Electric (GE.TO )، قد يؤدي اعتمادها إلى تحول سريع في عملية إنتاج Boeing، ولا سيما عند تصنيع مكونات الطائرات التي يُعد الوزن والمتانة فيها عاملين حاسمين.

لن يؤدي هذا التقدم إلى تبسيط عمليات Boeing فحسب، بل قد يقود أيضًا إلى تطوير طائرات أكثر كفاءة وأقل ضررًا بالبيئة، بما ينسجم مع الطلب المتزايد على حلول الطيران المستدامة.

3. Honeywell International Inc.

HON مخطط السعر

قد يحقق إدخال تقنية LMP ضمن قدرات التصنيع لدى Honeywell International (HON ) فوائد كبيرة، خصوصًا في قسم الطيران والفضاء وقطاع مواد الأداء. ويمكن أن يؤدي اعتمادها إلى عمليات إنتاج أكثر كفاءة لمكونات الطيران، مما يعزز قدرة Honeywell التنافسية إلى جانب شركات مثل General Electric وBoeing.

كذلك، قد تتيح دقة LMP وكفاءتها في طباعة المعادن تطوير منتجات مبتكرة في قطاع مواد الأداء، بما ينسجم مع تركيز Honeywell الاستراتيجي على الريادة التقنية والتميز في السوق. وإذا اعتُمدت العملية، فقد تمثل فرصة جذابة للمستثمرين المهتمين بشركة تقف في طليعة الابتكار الصناعي.

الخلاصة

أثبت التصنيع الإضافي أنه باقٍ، وتستعد تقنيات مثل LMP لفتح مجالات استخدام جديدة. وخلاصة القول إن فريق الباحثين وراء LMP عبّر عن ذلك بأفضل صورة.

“في الختام، نثبت أن LMP يحمل القدرة على أن يصبح قوة إنتاجية في مشهد التصنيع والتصميم، سواء كأداة للنمذجة الأولية، أو كشكل من أشكال الإنتاج السريع، منخفض التكلفة، واسع النطاق، والدائري.”