உதிரிப்பாகங்கள் முதல் உடலுறுப்புகள் வரை... எதிர்காலத்தை ஆளப்போகும் 3D பிரின்டிங்! #3DPrinting

ங்கள் காரில் ஏதேனும் ஒரு பாகம் பழுதடைந்துவிட்டது; உடனே அதை மாற்ற வேண்டும் என்றால் என்ன செய்வீர்கள்? கார் ஷோரூமுக்கோ அல்லது ஆன்லைனிலோ ஆர்டர் செய்து வாங்குவீர்கள். எப்படியும் இதற்கு குறைந்தது ஒரு நாளாவது ஆகிவிடும். ஆனால், எதிர்காலத்தில் இப்படிக் காத்திருக்க வேண்டிய அவசியமே இருக்காது. உங்கள் வீட்டுக்கு அருகில் இருக்கும் 3D பிரின்டிங் கடைக்குச் சென்று, உங்களின் உதிரிபாகத்தின் டிசைனைக் கொடுத்தாலே போதும். உடனே அதனை பிரின்ட் செய்து உங்கள் கைகளில் கொடுத்துவிடுவார்கள். கேட்க ரொம்பவும் மிகையாக தெரிகிறதா? ஆனால் 3D பிரின்டிங் பற்றி தெரிந்துகொண்டால் நிச்சயம் நீங்கள் மேலே சொன்னதை ஒப்புக்கொள்வீர்கள். அந்த அளவுக்கு பல தொழில்களில் ஆதிக்கம் செலுத்திவருகிறது 3D பிரின்டிங் டெக்னாலஜி. 

3D பிரின்டிங் டெக்னாலஜி

உலகளவில் மட்டுமில்லாமல், இந்தியாவிலும் வேகமாக வளர்ந்துவருகிறது இந்தத் தொழில்நுட்பம். இதுபற்றி விரிவாக தெரிந்துகொள்வதற்காக சென்னை ஐ.ஐ.டி.,யில் இயங்கிவரும் 3D பிரின்டிங் க்ளப்-ஐ தொடர்பு கொண்டோம். இந்தியாவில் உள்ள ஐ.ஐ.டி.,களிலேயே 3D பிரின்டிங் லேப் உள்ள ஒரே ஐ.ஐ.டி., சென்னை ஐ.ஐ.டி.,தான். 2015-ம் ஆண்டு முதல் இந்த 3D பிரின்டிங் க்ளப் இயங்கிவருகிறது. மாணவர்களின் படைப்பாற்றலை ஊக்குவிக்கவும், புதுப்புது தொழில்நுட்பங்களைக் கற்றுக்கொள்ளவும், 2008-ம் ஆண்டு இந்த சென்டர் ஃபார் இன்னோவேஷன் என்ற அமைப்பு சென்னை ஐ.ஐ.டி.,யில் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த அமைப்பின் கீழ் இயங்கிவரும் அமைப்புதான் 3D பிரின்டிங் க்ளப். இந்த க்ளப்பின் தலைவர் லோகேஷ் குமார் 3D பிரின்டிங் பற்றி விளக்கினார். "1986-ம் ஆண்டு அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த சக் ஹல்  என்பவர்தான் 3D பிரின்டிங் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டீரியோலித்தோகிராபி முறையைக் கண்டறிந்தார். அதன்பின்புதான் இந்த 3D பிரின்டிங் முறை உலகெங்கும் வளரத்துவங்கியது. மற்ற உற்பத்தி முறைகளை விடவும் 3D பிரின்டிங்கில் நிறைய சாதகங்கள் இருக்கின்றன. அதனால்தான் தொழில் நிறுவனங்கள் இதில் அதிகம் ஆர்வம் காட்டி வருகின்றன.

லோகேஷ் குமார்பொருள்களை உருவாக்குவதில் பிரபலமான இரண்டு வழிமுறைகள் ஸ்கல்ப்டிங் மற்றும் சி.என்.சி முறை. இவை இரண்டையும் வைத்து எப்படி 3D பிரின்டிங் இவற்றை விடவும் சிறப்பானது எனப் பார்ப்போம். ஸ்கல்ப்டிங் முறை என்பது சிற்பத்தை உருவாக்குவது போன்ற முறை. அதாவது முழு உருவம் ஒன்றை எடுத்துக்கொண்டு அதில் இருந்து தேவையற்ற பாகங்களை நீக்கி, நமக்குத் தேவையான வடிவங்களை உருவாக்குவது. சி.என்.சி முறை என்பது கணினி கோடிங் மூலம் நமக்கு வேண்டிய வடிவங்களை உருவாக்குவது. 

ஸ்கல்ப்டிங் முறையில் பொருளை உருவாக்க நிறைய நேரம் தேவைப்படும். மேலும், தேவையற்ற பொருள்களை நாம் நீக்கும்போது அவை பயனற்றுப் போகின்றன. சி.என்.சி முறையிலும் இதேதான் நடக்கிறது. நமக்குத் தேவையான டிசைன்கள் போக மீதி மூலப்பொருள்கள் நிறைய வீணாக்கப்படுகின்றன. ஆனால், 3D பிரின்டிங்கில் இந்தப் பிரச்னையே இருக்காது. எனவே நேரம், பணம் அனைத்தும் மிச்சமாகிறது. வடிவம், அளவு, பொருளின் தன்மை போன்ற அனைத்துக் குணங்களையும் முதலிலேயே முடிவு செய்துவிடுவதால் நமக்குத் தேவையான பொருள்களை கச்சிதமாக உருவாக்க முடியும். தொழில்துறை இந்த தொழில்நுட்பத்தை விரும்புவதற்கு முக்கியமானக் காரணம் இதுதான். 

எப்படி செயல்படுகிறது 3D பிரின்டிங்?

பொருள்களை 3D பிரின்ட் செய்வதற்கு முன்பு சில வழிமுறைகள் இருக்கின்றன. அதில் முதலாவது பொருளின் டிசைன். நமக்குத் தேவையான பொருளின் வடிவத்தைக் கணினி மென்பொருள்கள் மூலம் உருவாக்கலாம். இல்லையெனில் நிஜத்தில் இருக்கும் பொருள்களை 3D ஸ்கேனர்கள் மூலம் ஸ்கேன் செய்து அதனை பிரின்ட் செய்யலாம். இந்த இரண்டும் இல்லையெனில் குறிப்பிட்ட பொருள்களுக்கான டிசைன்களை இணையத்தில் இருந்து டவுன்லோட் செய்து பிரின்ட் செய்யலாம். இப்படித்தான் 3D பிரின்ட்க்கான டிசைன் உருவாகிறது. இதற்கடுத்து அதனை STL எனப்படும் ஃபார்மேட்டில் மாற்ற வேண்டும். ஒரு டெக்ஸ்ட் டாகுமென்ட்க்கு எப்படி .Doc, .Pdf என இருக்கிறதோ அதைப்போலதான் 3D பிரின்ட்க்கு STL ஃபார்மேட். இதுதவிர இன்னும் சில ஃபைல் ஃபார்மேட்கள் இருந்தாலும் STL ஃபார்மேட்தான் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படும் ஃபார்மெட். 

3D பிரின்டிங் டிசைன்

இதற்கு அடுத்து ஸ்லைசிங் செய்ய வேண்டும். 3D பிரின்ட்டிங்கைப் பொறுத்தவரை, பிரின்ட்டர் ஆனது உலோகக் கலவையை லேயர் மேல் லேயராகத்தான் தீட்டும். எனவே ஸ்லைசிங்கின்போது, விர்ச்சுவலாகவே நாம் ஸ்கேன் செய்த பொருளின் ஸ்லைஸ்களை உருவாக்க வேண்டும். இதன்பின்னர்தான் பிரின்டிங் செல்லும். இப்படித்தான் ஒரு பொருளின் 3D பிரின்டிங் உருவாகும். 

பிரின்டர்களைப் பொறுத்தவரை, பல வகைகள் இருக்கின்றன. எங்கள் க்ளப்பில் மொத்தம் 6 இயந்திரங்கள் இருக்கின்றன. ஒவ்வொரு இயந்திரமும் ஒவ்வொரு மாதிரியான குணங்களைக் கொண்டது. அதேபோல 3D பிரின்டிங்கிற்காக பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருள்கள் Filament எனப்படும். தற்போது எங்கள் லேபில் தெர்மோபிளாஸ்டிக்கைத்தான் ஃபிளமென்ட்டாக பயன்படுத்துகிறோம். சுமார் 125 பொருள்கள் இப்படி ஃபிளமென்ட்டாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றின் எண்ணிக்கை இன்னும் அதிகமாகிக்கொண்டே செல்லும். ஒவ்வொரு 3D பிரின்டருக்கும் சில கட்டுப்பாடுகள் உள்ளன. அவற்றின் செயல்பாடு, அளவு, பயன்படுத்தப்படும் பொருள்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுதான் அதில் எதுமாதிரியான பொருள்களை பிரின்ட் செய்யலாம் என முடிவு செய்யலாம். 

தற்போது இரும்பு போன்ற உலோகங்கள், பிளாஸ்டிக், மண் கலவை என பல்வேறு மூலப்பொருள்களைக் கொண்டு 3D பிரின்டிங் நடைபெறுகிறது. இவை அனைத்துக்கும் பிரத்யேக பிரின்டர்கள் இருக்கின்றன. ஒரு பொருளை பிரின்ட் செய்வதற்கு முன்பாகவே அதன் உறுதித் தன்மை, பிரின்ட் ஆக எடுத்துக்கொள்ளும் நேரம், அளவு போன்ற அனைத்தையும் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும் என்பதுதான் 3D பிரின்ட்டிங்கின் பலம். பழைய முறையில் ஒரு பொருளை உருவாக்க வேண்டுமென்றால் முன்கூட்டியே நன்றாகத் திட்டமிட்டு செய்ய வேண்டும். ஆனால் 3D பிரின்டிங்கில், எந்த இடத்தில் வேண்டுமானாலும் உற்பத்தியை நிறுத்தி உங்களுக்கு ஏற்றதுபோல மாற்றிக்கொள்ளவும் முடியும்.

3D பிரின்டர்

உதாரணமாக ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் நிறுவனத்தை எடுத்துக்கொள்ளலாம். விமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஃபியூயல் நாஸிலை உருவாக்க பல்வேறு உதிரிப்பாகங்களை வெவ்வேறு இடங்களில் இருந்து கொண்டுவந்து, அவற்றை ஒரு இடத்தில் வைத்து இணைக்க வேண்டும். இதனால், அந்நிறுவனத்துக்கு அதிக நேரமும், போக்குவரத்துச் செலவும் ஏற்படும். எனவே, இதனை 3D பிரின்டிங் மூலம் உருவாக்கியது ஜெனரல் எலக்ட்ரிக். இதனால் பெருமளவு செலவை அந்நிறுவனத்தால் குறைக்க முடிந்தது. இதுமட்டுமின்றி மினி ஜெட் எஞ்சின் ஒன்றையும் 3D பிரின்டிங் மூலம் உருவாக்கியது.

3D பிரின்டிங்கின் நன்மைக்கு இன்னொரு சுவாரஸ்யமான உதாரணம் ஜேம்ஸ் பாண்ட் சீரிஸின் ஸ்கைஃபால் படம். படத்தில் மிகவும் பழைமை வாய்ந்த ஆஸ்ட்டின் மார்ட்டின் DB5 காரைப் பயன்படுத்தியிருப்பார்கள். ஆனால், நிஜத்தில் அந்தப் படத்தில் படமாக்கப்பட்ட கார் எது தெரியுமா? ஒரிஜினல் ஆஸ்ட்டின் மார்ட்டின் போலவே வடிவமைக்கப்பட்ட 3D பிரின்டிங் கார்தான். மிகவும் பழைமையான கார் என்பதால், அதனை முழு ஷூட்டிங்கிற்கும் பயன்படுத்த விரும்பாத படக்குழு இப்படி 3D பிரின்டிங் காரை உருவாக்கியது. ஆபரணங்கள் தயாரிப்பு, கார்கள் உற்பத்தி, ராணுவம், மருத்துவம் எனப் பல துறைகளில் 3D பிரின்டிங் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. அதுமட்டுமின்றி 3D பிரின்டிங் மூலம் கான்கிரீட் வீடுகள் கட்டும் திட்டம் கூட வெளிநாடுகளில் நடந்துவருகிறது. 3D பிரின்டிங் கார்கள், ஷூக்கள் எல்லாம் கூட உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.

3D பிரின்டிங்கில் மிகப்பெரிய புரட்சி செய்துவருவது என்றால் அது மருத்துவத்துறைதான். கடந்த வருடம்தான் மனிதனின் காதை 3D பிரின்டிங்கில் உருவாக்கி சாதனை படைத்தனர். 2023-ம் ஆண்டில் மனித இதயத்தை 3D பிரின்டிங்கில் உருவாக்கும் சோதனைகளும் நடந்துவருகிறது. இதுமட்டுமின்றி மனிதனுக்கான ரோபோட்டிக் கைகள், கால்கள் எல்லாம் கூட இருக்கின்றன. மருத்துவத்துறையைப் பொறுத்தவரை, சாதாரண 3D பிரின்டிங் இல்லாமல், பயோ பிரின்டிங் முறைதான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3D பிரின்டிங் பயன்படும் துறைகள் #vikatanInfography

கார்கள், விமானங்கள், ராக்கெட்கள் போன்றவற்றை எல்லாம் முழுதாக உருவாக்குவதற்கு முன்பாகவே சோதித்துப் பார்ப்பதற்காக, சிறிய அளவில் 3D பிரின்டிங் மாடல்கள் உருவாக்கப்பட்டு சோதிக்கப்படுகின்றன. தொழில்துறையில் இது மிகப்பெரும் பங்குவகிக்கக் காரணம் இதன் விலைதான். சாதாரணமாக ஒரு பொருளைத் தயாரிப்பதை விடவும் 3D பிரின்டிங் மூலம் பொருள்களைத் தயாரித்தால் செலவு குறையும். அத்துடன் பொருள்களின் தரத்தை உயர்த்த முடியும். 

எப்படி இருக்கும் எதிர்காலம்?

வீட்டுக்கு ஒரு 3D பிரின்டர் என்ற நிலைகூட வருங்காலத்தில் வரலாம். முதன்முதலில் கணினிகள் வந்தபோது இப்படித்தான் ஆடம்பரமாக, செலவு மிகுந்ததாக இருந்தது. ஆனால், இன்று பலரது கைகளில் லேப்டாப்கள் இருக்கின்றன. அதுபோலவே 3D பிரின்ட்டர்கள் தற்போது இப்படி இருந்தாலும் எதிர்காலத்தில் அனைவரது வீட்டிலும் இடம்பிடிப்பதற்கான சாத்தியங்கள் இருக்கின்றன. உங்கள் வீட்டில் ஒரு போட்டோபிரேம் உடைந்துவிட்டது என்றால் கூட அதற்காக வேறு வாங்கவேண்டாம். உடனே நீங்களே பிரின்ட்டர் மூலம் பிரின்ட் செய்துகொள்ள முடியும். இப்படி பலவிஷயங்களை வீட்டிலேயே 3D பிரின்டர்கள் மூலம் உருவாக்க முடியும். 
உதாரணமாக ஆட்டோமொபைல் துறையை எடுத்துக்கொள்வோம். அதில் அதிக வருமானம் வரக்கூடிய துறைகளில் ஒன்று உதிரிப்பாகங்கள் தயாரிப்பு. தற்போது ஒரு காருக்குத் தேவையான உதிரிபாகம் ஒன்றை வாங்கவேண்டும் என்றால் அந்தக் கார் நிறுவனத்தின் மூலம் வரவைத்து ஷோரூமில் மாட்டுகிறோம். ஆனால் வருங்காலத்தில் கார் நிறுவனம், உங்களுக்குத் தேவையான உதிரிப்பாகத்தின்  3D பிரின்டிங் டிசைனை ஷோரூமுக்கு அனுப்பும். அங்கே பிரின்ட் செய்யப்பட்டு உங்கள் காருக்கு பொருத்தப்படும். இவையெல்லாம் நடக்க இன்னும் 10 வருடங்களே போதும். 

3D பிரின்டிங் மூலம் உருவான மாடல்கள்

எல்லா டெக்னாலஜி போல 3D பிரின்டிங்கிலும் சில குறைபாடுகள் அடிக்கடி விவாதிக்கப்படுகின்றன. அவற்றில் ஒன்றுதான் 3D பிரின்டிங் மூலம் தயாரிக்கப்படும் துப்பாக்கி. இதனால், பாதுகாப்புக்கு அச்சுறுத்தல்கள் ஏற்படுமே என்ற கேள்வி தொடர்ந்து முன்வைக்கப்படுகிறது. அடுத்தது காப்புரிமை தொடர்பான பிரச்னைகள். ஒரு நிறுவனத்தின் பொருளை, இன்னொரு நிறுவனம் ஸ்கேன் செய்து பிரின்ட் செய்துவிட முடியும் என்பதால் இந்தப் பிரச்னையும் பேசப்படுகிறது. அறிவுசார் சொத்துரிமை குறித்த சட்டசிக்கல்கள் உலகம் முழுவதுமே இருக்கின்றன. அப்படிதான் இந்த 3D பிரின்ட்டிங் தொழில்நுட்பத்திற்கும். இதனை யார் பயன்படுத்தலாம், எப்படி பயன்படுத்தலாம் என்பது குறித்த விதிமுறைகள் உலகளவில் எங்குமே இல்லை. இந்த சிக்கல்கள் வருங்காலத்தில் சரியாகலாம்" என்றபடி முடித்தார்.

Do you like the story?

Please Appreciate the Author by clapping!