3D ပုံနှိပ်ခြင်းဟာ ဘယ်လောက်တောင် ရေပန်းစားလာနေလဲဆိုတာ သတိထားမိလား။ လွန်ခဲ့တဲ့ နှစ်အနည်းငယ်က ပလတ်စတစ်အရုပ်လေးတွေနဲ့ စိတ်ကူးပုံစံငယ်တွေကို ဖန်တီးခဲ့တာကနေ အခုဆိုရင် အိမ်တွေ၊ သွားတွေနဲ့ လူ့အင်္ဂါအစိတ်အပိုင်းတွေကိုတောင် ပုံနှိပ်နိုင်ပါပြီ။ သူ့ရဲ့ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုက ဒုံးပျံတစ်စင်းလိုပါပဲ။
ဒါပေမယ့် လူကြိုက်များပေမယ့်လည်း၊ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းဟာ စက်မှုထုတ်လုပ်မှုမှာ အမှန်တကယ် ဦးဆောင်ချင်တယ်ဆိုရင် ပလတ်စတစ်နဲ့ သစ်စေးလိုမျိုး “ပျော့ပျောင်းတဲ့ သစ်တော်သီး” တွေကိုပဲ အားကိုးလို့ မရပါဘူး။ သရုပ်ပြအပိုင်းအစတွေ ပြုလုပ်ဖို့အတွက်တော့ အဆင်ပြေပါတယ်၊ ဒါပေမယ့် အပူချိန်မြင့်မားတဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေ ဒါမှမဟုတ် ခိုင်ခံ့မှုမြင့်မားပြီး ဟောင်းနွမ်းမှုဒဏ်ခံနိုင်တဲ့ တိကျတဲ့ စက်ပစ္စည်းတွေ ပြုလုပ်တဲ့အခါမှာတော့ ပစ္စည်းအများစုဟာ ချက်ချင်းပဲ မသင့်တော်တော့ပါဘူး။
ဒီနေ့ဆောင်းပါးရဲ့ ကျွန်တော်တို့ရဲ့ အဓိကဇာတ်ကောင်က ဒီမှာပဲ ပေါ်လာပါတယ်—အလူမီနာမှုန့်"corundum" အဖြစ် လူသိများသည်။ ဤပစ္စည်းသည် တွန်းကန်အားမရှိပါ၊ မူလကပင် မာကျောသောဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်- မာကျောမှုမြင့်မားခြင်း၊ ချေးခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၊ အပူချိန်မြင့်မားစွာခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းနှင့် အပူလျှပ်ကာကောင်းမွန်ခြင်း။ ရိုးရာစက်မှုလုပ်ငန်းများတွင်၊ ၎င်းသည် ခံနိုင်ရည်မရှိသောပစ္စည်းများ၊ ပွတ်တိုက်ပစ္စည်းများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် အတွေ့အကြုံရင့်ကျက်ပြီးဖြစ်သည်။
ဒါကြောင့် မေးခွန်းက ရိုးရာ “ခိုင်ခံ့တဲ့” ပစ္စည်းတစ်ခုနဲ့ ခေတ်မီ “ဒစ်ဂျစ်တယ် ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်တဲ့ ထုတ်လုပ်မှု” နည်းပညာတို့ ဆုံတွေ့တဲ့အခါ ဘယ်လို မီးပွားတွေ ပေါ်ပေါက်လာမလဲ ဆိုတာပါပဲ။ အဖြေကတော့ တိတ်ဆိတ်ငြိမ်သက်တဲ့ ပစ္စည်းတော်လှန်ရေးတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်နေပါပြီ။
၁။ ဘာကြောင့် အလူမီနာလဲ။ မှိုကို ဘာကြောင့် ချိုးတာလဲ။
3D ပုံနှိပ်ခြင်းသည် ယခင်က ကြွေထည်ပစ္စည်းများကို အဘယ်ကြောင့် မျက်နှာသာမပေးခဲ့ကြောင်း ဦးစွာဆွေးနွေးကြပါစို့။ စဉ်းစားကြည့်ပါ- ပလတ်စတစ် သို့မဟုတ် သတ္တုအမှုန့်များကို လေဆာဖြင့် sinter လုပ်ခြင်း သို့မဟုတ် extrude လုပ်ခြင်းပြုလုပ်သည့်အခါ ထိန်းချုပ်ရန် အတော်လေးလွယ်ကူပါသည်။ သို့သော် ကြွေထည်အမှုန့်များသည် ကြွပ်ဆတ်ပြီး အရည်ပျော်ရန် ခက်ခဲပါသည်။ လေဆာဖြင့် sinter လုပ်ပြီးနောက် ၎င်းတို့ကို ဖွဲ့စည်းခြင်းတွင် လုပ်ငန်းစဉ်ပြတင်းပေါက် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသောကြောင့် ၎င်းတို့သည် အက်ကွဲခြင်းနှင့် ပုံပျက်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ရလဒ်အနေဖြင့် အလွန်နည်းပါးပါသည်။
ဒါဆို အလူမီနာက ဒီပြဿနာကို ဘယ်လိုဖြေရှင်းပေးသလဲ။ ဒါဟာ ရက်စက်ကြမ်းကြုတ်မှုပေါ်မှာ မှီခိုမနေဘဲ “လိမ္မာပါးနပ်မှု” ပေါ်မှာပဲ မှီခိုနေပါတယ်။
အဓိကအောင်မြင်မှုမှာ 3D ပုံနှိပ်နည်းပညာနှင့် ပစ္စည်းဖော်မြူလာများ၏ ညှိနှိုင်းတိုးတက်မှုတွင် တည်ရှိသည်။ binder jetting နှင့် stereolithography ကဲ့သို့သော လက်ရှိ mainstream နည်းပညာများသည် “curve approach” ကို အသုံးပြုသည်။
Binder jetting: ဒါက အတော်လေး လိမ္မာပါးနပ်တဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုပါ။ လေဆာနဲ့ အလူမီနီယမ်အောက်ဆိုဒ်မှုန့်ကို တိုက်ရိုက်အရည်ပျော်စေတဲ့ ရိုးရာနည်းလမ်းတွေနဲ့ မတူဘဲ၊ ဒီနည်းလမ်းက အလူမီနီယမ်အောက်ဆိုဒ်မှုန့် အလွှာပါးကို ဦးစွာလိမ်းပါတယ်။ ပြီးရင် တိကျတဲ့ inkjet ပရင်တာလိုပဲ၊ ပရင့်ခေါင်းက လိုချင်တဲ့နေရာပေါ်ကို အထူး “ကော်” ဖြန်းပြီး အမှုန့်ကို ချည်နှောင်ပေးပါတယ်။ အမှုန့်နဲ့ ကော်ကို အလွှာလိုက် လိမ်းခြင်းအားဖြင့် နောက်ဆုံးမှာ ကနဦးပုံသဏ္ဍာန် “အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်” ကို ရရှိစေပါတယ်။ ဒီအစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်ဟာ အစိုင်အခဲမဖြစ်သေးတာကြောင့် ကြွေထည်တွေလိုပဲ အပူချိန်မြင့်မီးဖိုမှာ နောက်ဆုံး “မီးနဲ့နှစ်ခြင်းခံခြင်း” ကို ဖြတ်သန်းရပါတယ်။ sintering လုပ်ပြီးနောက်မှသာ အမှုန်တွေဟာ အမှန်တကယ် ခိုင်မြဲစွာ ချည်နှောင်ထားပြီး ရိုးရာကြွေထည်တွေရဲ့ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိတွေနဲ့ နီးစပ်လာပါတယ်။
ဒါက ကြွေထည်တွေကို တိုက်ရိုက်အရည်ပျော်စေတဲ့ စိန်ခေါ်မှုတွေကို လိမ္မာပါးနပ်စွာ ရှောင်ရှားနိုင်ပါတယ်။ အဲဒါက အစိတ်အပိုင်းကို ဦးစွာ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းနဲ့ ပုံသွင်းပြီးနောက် ရိုးရာနည်းစနစ်တွေကို အသုံးပြုပြီး ဝိညာဉ်နဲ့ ခွန်အားကို ထည့်သွင်းတာနဲ့ တူပါတယ်။
II. ဤ “ထိုးဖောက်အောင်မြင်မှု” သည် အမှန်တကယ် မည်သည့်နေရာတွင် ပေါ်လွင်သနည်း။ လုပ်ဆောင်ချက်မပါဘဲ ပြောဆိုခြင်းသည် အချည်းနှီးသော ပြောဆိုမှုသာ ဖြစ်သည်။
ဒါကို တိုးတက်မှုတစ်ခုလို့ ခေါ်ရင် တကယ့်ကျွမ်းကျင်မှုတစ်ခုခုတော့ ရှိရမယ်မဟုတ်လား။ တကယ်တော့၊ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းမှာ အလူမီနီယမ်အောက်ဆိုဒ်မှုန့်ရဲ့ တိုးတက်မှုဟာ “သုညကနေ” သက်သက်မဟုတ်ဘဲ “ကောင်းတာကနေ အကောင်းဆုံးအထိ” အမှန်တကယ်ဖြစ်ပြီး ယခင်က မဖြေရှင်းနိုင်တဲ့ ဝေဒနာတွေကို ဖြေရှင်းပေးပါတယ်။
ပထမဦးစွာ၊ ၎င်းသည် "စျေးကြီးခြင်း" နှင့် တူညီသော "ရှုပ်ထွေးမှု" ဟူသော အယူအဆကို ဖယ်ရှားပေးသည်။ ရိုးရာအစဉ်အလာအရ၊ ရှုပ်ထွေးသော အတွင်းပိုင်းစီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်းများပါရှိသော nozzle သို့မဟုတ် အပူလဲလှယ်ကိရိယာများကဲ့သို့သော alumina ကြွေထည်များကို ပြုပြင်ခြင်းသည် မှိုဖွဲ့စည်းခြင်း သို့မဟုတ် စက်ဖြင့်ပြုပြင်ခြင်းအပေါ် မူတည်ပြီး ၎င်းသည် စျေးကြီးပြီး အချိန်ကုန်ကာ အချို့သောဖွဲ့စည်းပုံများကို ဖန်တီးရန် မဖြစ်နိုင်ပါ။ သို့သော် ယခုအခါ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းသည် သင်ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်သော ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံတိုင်းကို တိုက်ရိုက် "မှိုမဲ့" ဖန်တီးနိုင်စေပါသည်။ အတွင်းပိုင်း biomimetic honeycomb ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော alumina ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို မြင်ယောင်ကြည့်ပါ၊ အလွန်ပေါ့ပါးသော်လည်း အလွန်ခိုင်ခံ့ပါသည်။ အာကာသလုပ်ငန်းတွင်၊ ၎င်းသည် အလေးချိန်လျှော့ချခြင်းနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်မှုအတွက် စစ်မှန်သော "မှော်လက်နက်" ဖြစ်သည်။
ဒုတိယအချက်အနေနဲ့၊ ဒါဟာ “လုပ်ဆောင်ချက်နဲ့ ပုံသဏ္ဍာန်ရဲ့ ပြီးပြည့်စုံတဲ့ ပေါင်းစပ်မှု” ကို ရရှိစေပါတယ်။ အစိတ်အပိုင်းတချို့ဟာ ရှုပ်ထွေးတဲ့ ဂျီသြမေတြီတွေနဲ့ အပူချိန်မြင့်မားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၊ ယိုစိမ့်မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းနဲ့ လျှပ်ကာမှုစတဲ့ အထူးပြုလုပ်ဆောင်ချက်တွေ နှစ်မျိုးလုံး လိုအပ်ပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလုပ်ငန်းမှာ အသုံးပြုတဲ့ ကြွေထည်ချည်နှောင်လက်တွေဟာ အလေးချိန်ပေါ့ပါးရမယ်၊ မြန်နှုန်းမြင့် ရွေ့လျားနိုင်စွမ်းရှိရမယ်၊ လုံးဝလျှပ်စစ်ဓာတ်အား တားဆီးပေးနိုင်ရမယ်၊ ယိုစိမ့်မှုဒဏ်ကိုလည်း ခံနိုင်ရည်ရှိရမယ်။ အရင်က အစိတ်အပိုင်းများစွာကို တပ်ဆင်ဖို့ လိုအပ်ခဲ့တာကို အခုအခါမှာ အလူမီနာကနေ ပေါင်းစပ်ထားတဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုတည်းအဖြစ် တိုက်ရိုက် 3D ပုံနှိပ်နိုင်ပြီဖြစ်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါတယ်။
တတိယအချက်အနေနဲ့ ပုဂ္ဂိုလ်ရေးသီးသန့် စိတ်ကြိုက်ပြုပြင်မှုရဲ့ ရွှေခေတ်ကို ကြိုဆိုပါတယ်။ ဒါက ဆေးပညာနယ်ပယ်မှာ အထူးထင်ရှားပါတယ်။ လူ့အရိုးတွေဟာ အလွန်ကွဲပြားပြီး ယခင်အတုအရိုးအစားထိုးမှုတွေမှာ ပုံသေအရွယ်အစားတွေ ရှိခဲ့တာကြောင့် ဆရာဝန်တွေဟာ ခွဲစိတ်မှုအတွင်းမှာ သူတို့ကို ကိုင်တွယ်ခဲ့ရပါတယ်။ အခုဆိုရင် လူနာဆီက CT scan အချက်အလက်တွေကို အသုံးပြုပြီး လူနာရဲ့ပုံသဏ္ဍာန်နဲ့ လုံးဝကိုက်ညီတဲ့ porous alumina ceramic implant ကို 3D print ထုတ်နိုင်ပါတယ်။ ဒီ porous structure ဟာ ပေါ့ပါးရုံသာမက အရိုးဆဲလ်တွေကို ၎င်းထဲကို ကြီးထွားစေပြီး စစ်မှန်တဲ့ “osseointegration” ကို ရရှိစေပြီး implant ကို ခန္ဓာကိုယ်ရဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု ဖြစ်စေပါတယ်။ ဒီလို စိတ်ကြိုက်ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ဖြေရှင်းချက်မျိုးဟာ အရင်က စိတ်ကူးလို့တောင် မရပါဘူး။
၃။ အနာဂတ်ရောက်ရှိလာပါပြီ၊ သို့သော် စိန်ခေါ်မှုများ များပြားလှသည်။
ဟုတ်ပါတယ်၊ ကျွန်တော်တို့ စကားပဲပြောနေလို့ မရပါဘူး။ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းမှာ အလူမီနာမှုန့်ကို အသုံးပြုခြင်းဟာ အလားအလာကြီးမားပေမယ့် ဆယ်ကျော်သက်အရွယ်မှာ စိန်ခေါ်မှုအချို့လည်း ရှိနေတဲ့ ကြီးထွားလာနေတဲ့ “ပါရမီရှင်” တစ်ခုလိုပါပဲ။
ကုန်ကျစရိတ်က မြင့်မားနေဆဲပါ- 3D ပုံနှိပ်ခြင်းအတွက် သင့်လျော်သော မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော ဂလိုဘယ်အလူမီနာအမှုန့်သည် မူလကတည်းက စျေးကြီးပါသည်။ ထို့အပြင် ဒေါ်လာသန်းပေါင်းများစွာတန်သော အထူးပြုပုံနှိပ်ကိရိယာများနှင့် နောက်ဆက်တွဲ sintering လုပ်ငန်းစဉ်၏ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် အလူမီနာအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို ပုံနှိပ်ခြင်း၏ ကုန်ကျစရိတ်က မြင့်မားနေဆဲဖြစ်သည်။
လုပ်ငန်းစဉ်အတားအဆီးများ- အရည်ပျော်ပြင်ဆင်ခြင်းနှင့် ပုံနှိပ်ခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်ဆက်တင်များမှသည် လုပ်ငန်းစဉ်ပြီးနောက် debinding နှင့် sintering curve control အထိ၊ အဆင့်တိုင်းတွင် နက်ရှိုင်းသောကျွမ်းကျင်မှုနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာစုဆောင်းမှု လိုအပ်ပါသည်။ အက်ကွဲခြင်း၊ ပုံပျက်ခြင်းနှင့် မညီမညာကျုံ့ခြင်းကဲ့သို့သော ပြဿနာများ အလွယ်တကူ ပေါ်ပေါက်လာနိုင်သည်။
စွမ်းဆောင်ရည် တသမတ်တည်းရှိမှု- ပုံနှိပ်ထားသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီတွင် ခိုင်ခံ့မှုနှင့် သိပ်သည်းဆကဲ့သို့သော အဓိကစွမ်းဆောင်ရည်ညွှန်းကိန်းများ တသမတ်တည်းရှိစေရန် သေချာစေခြင်းသည် ကြီးမားသော အပလီကေးရှင်းများအတွက် အရေးကြီးသော အခက်အခဲတစ်ခုဖြစ်သည်။