3डी प्रिंटिंग खिलौनों और कारों से लेकर पवन टर्बाइनों और उपग्रहों तक हर चीज के लिए जटिल, बहुस्तरीय घटकों का उत्पादन करके यूरोपीय विनिर्माण में क्रांति लाने के लिए तैयार है।

यदि 3डीमुद्रणअपने वादे पर खरा उतरते हुए, यह चीजों के निर्माण के तरीके को मौलिक रूप से बदल देगा।और यह हर किसी का सबसे अच्छा दोस्त भी बन सकता है।ज़रा कल्पना करें कि आपके घर में कोई टूटा हुआ हिस्सा हो, तो आप आसानी से अपने होम प्रिंटर से नया बना सकते हैं।

यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित अनुसंधान टीम द्वारा की गई प्रगति के लिए धन्यवाद, अब बहुत कम अपशिष्ट पैदा करते हुए विभिन्न सामग्रियों और आकृतियों का उपयोग करके मोटरबाइक, कार, विमान और यहां तक ​​कि उपग्रहों के लिए उन्नत भागों को प्रिंट करना संभव है।विद्युत कंडक्टरों या ऑप्टिकल फाइबर को एम्बेड करना भी संभव है जो सेंसर के रूप में कार्य कर सकते हैं।

बहुस्तरीय विनिर्माण

ऐसा इसलिए है क्योंकि 3डी प्रिंटिंग भागों को परत दर परत बनाने की अनुमति दे सकती है, जिससे एक ही प्रक्रिया में, उदाहरण के लिए धातु, प्लास्टिक, सिरेमिक और यहां तक ​​​​कि फाइबरऑप्टिक्स को एक साथ, एक ही हिस्से में जोड़ना आसान हो जाता है।यह कंपनियों को आवश्यक मात्रा में सामग्री का उपयोग करके बेहतर हिस्से बनाने में सक्षम बनाता है, जिससे अपशिष्ट न्यूनतम हो जाता है।

ऑस्ट्रियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एक शोध इंजीनियर रुडोल्फ ग्रेडिंगर इन विकासों को आगे बढ़ाने में मदद करने वाले शोधकर्ताओं में से एक हैं।उन्होंने तीन-वर्षीय बहु-देशीय अनुसंधान पहल का नेतृत्व कियामल्टी मज़ाजिसे 3डी बहु-सामग्री विनिर्माण की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए यूरोपीय संघ से धन प्राप्त हुआ।

मल्टी-फन टीम, जिसने दिसंबर 2023 तक साढ़े तीन साल तक एक साथ काम किया, में पूरे यूरोप (ऑस्ट्रिया, बेल्जियम, जर्मनी, पोलैंड, पुर्तगाल, स्पेन, स्विट्जरलैंड, यूके) के शोधकर्ता और औद्योगिक भागीदार शामिल थे।उनका ध्यान बाज़ार के लिए तैयार नवोन्वेषी उन्नत सामग्री विकसित करने पर था।नौ एसएमई की भागीदारी ने बाजार में तेजी लाने में मदद करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

ग्रेडिंगर ऑप्टिकल फाइबर वाले हवाई जहाज के हिस्से के उदाहरण पर प्रकाश डालता है।शोधकर्ताओं ने एल्यूमीनियम और एम्बेडिंग ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके परत दर परत भाग का निर्माण किया।इससे इसे "असंभव महाशक्तियाँ" प्राप्त हुईं।

ग्रेडिंगर ने कहा, "आपकी बांह की नसों का मतलब है कि जब आपकी बांह मुड़ती है तो आप समझ सकते हैं।""ये ऑप्टिकल फाइबर तंत्रिकाओं की तरह होते हैं और जब कोई हिस्सा बहुत अधिक झुकता है या क्षतिग्रस्त हो जाता है तो यह समझ सकते हैं।"

जर्मन ऑटोमोटिव कंपनी EDAG के एक डिज़ाइन इंजीनियर, रिचर्ड कोर्डास, जो अनुसंधान टीम के भागीदारों में से एक हैं, का उद्देश्य भी बेहतर कार्यक्षमता था।उन्होंने तांबे की तारों और सिरेमिक इन्सुलेशन के साथ मुद्रित मोटरबाइक हैंडलबार विकसित किए।

कोर्डास ने जोर देकर कहा, "एकमात्र तरीका जो संभव है वह एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग है।"

इतनी प्रगति हुई है कि बेल्जियम में यूरोपीय वेल्डिंग फेडरेशन की रीता गोम्स बोला, जिन्होंने मल्टी-फन पर भी काम किया है, का मानना ​​है कि नवीनतम प्रगति ने डिजाइन इंजीनियरों के काम करने के तरीके को मौलिक रूप से बदल दिया है।

उन्होंने कहा, "अब हम इस बात पर पुनर्विचार कर सकते हैं कि भागों को इस तरह से कैसे डिज़ाइन किया जाता है जिसके बारे में निर्माताओं ने कभी सपने में भी नहीं सोचा होगा।"

चाँद पर निशाना साधो

3डी प्रिंटिंग की संभावनाएं उच्च प्रदर्शन वाले भागों के निर्माण तक विस्तारित हैंअंतरिक्ष उद्योग.शोधकर्ताओं ने अंतरिक्ष उपग्रहों पर उपयोग की जाने वाली मोटर के लिए एक विशेष आवरण बनाया।इसके स्टील बॉडी में इलेक्ट्रिक ड्राइव के ताप प्रबंधन में महत्वपूर्ण सुधार के लिए तांबे के राजमार्गों को शामिल किया गया है।

ग्रेडिंगर ने कहा, "हमने गर्मी हस्तांतरण दर को दोगुना कर दिया है ताकि इलेक्ट्रिक मोटर अब तेजी से काम कर सके और इतनी गर्म न हो," यह समझाते हुए कि तापमान धातु के हिस्सों को थकान का कारण बनता है।

क्षतिग्रस्त हिस्से काम करना बंद कर सकते हैं या मरम्मत की आवश्यकता हो सकती है, जो तब व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है जब कोई उपग्रह पृथ्वी की परिक्रमा कर रहा हो।यह अंतरिक्ष उद्योग को 3डी प्रिंटिंग की प्रगति से लाभ पाने का प्रमुख उम्मीदवार बनाता है।

वर्तमान में EU का हिसाब है22%विश्व के विनिर्माण उत्पादन का, प्रत्येक वर्ष £421 बिलियन का विनिर्मित वस्तुओं का व्यापार अधिशेष प्रदान करता है।यही कारण है कि यूरोपीय संघ इस क्षेत्र को और मजबूत करने के लिए अनुसंधान में निवेश कर रहा है।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग को यूरोपीय संघ के विनिर्माण भविष्य के केंद्र के रूप में देखा जाता है और इसे विभिन्न पहलों के माध्यम से समर्थित किया जाता हैयूरोप में निर्मितऔरभविष्य की फैक्ट्रियाँउद्योग के साथ साझेदारी.इसका उद्देश्य एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव उत्पादन और स्वास्थ्य देखभाल जैसे क्षेत्रों में यूरोपीय कंपनियों की औद्योगिक प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ावा देना है।

जब 3डी प्रिंटिंग को पहली बार विनिर्माण क्षेत्र में पेश किया गया था, तो इसका उपयोग ज्यादातर प्रोटोटाइप बनाने के लिए किया गया था।हालाँकि, अब यह विनिर्माण प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया है, जिससे यह तेज़ और अधिक कुशल हो गया है।

कोर्डास ने कहा, "हम तेजी से प्रोटोटाइप से तेजी से निर्माण की ओर बढ़ गए हैं।"

3डी मुद्रित भागों का उपयोग पहले से ही एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योग में किया जा रहा है जहां वे ईंधन की खपत को कम करने में मदद करते हैं।जर्मनी में सीमेंस पहले से ही गैस टरबाइन ब्लेड को 3डी प्रिंट करता है, जबकि एयरबस वजन और ईंधन बचाने के लिए वाणिज्यिक विमानों में मुद्रित भागों का उपयोग करता है।

बातों का प्रसार

हालाँकि एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तेजी से आधुनिक औद्योगिक उत्पादन का हिस्सा बन रहा है, लेकिन यह पूरे यूरोप में समान रूप से उन्नत नहीं है।रोमानिया में पोलीथेनिका यूनिवर्सिटी टिमिसोआरा में शोध के वाइस रेक्टर प्रोफेसर लिविउ मार्साविना यूरोपीय शोधकर्ताओं की एक टीम का हिस्सा हैं, जो पूरे यूरोपीय संघ में 3डी प्रिंटिंग तकनीक को और अधिक व्यापक रूप से फैलाने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं।

सामग्री की ताकत और फ्रैक्चर यांत्रिकी में प्रोफेसर मार्साविना ने ईयू-वित्त पोषित पहल का समन्वय कियासिरमजो 2019 से 2023 तक चला।

इसने रोमानिया के शोधकर्ताओं को ब्रनो, चेकिया में चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज (आईपीएम), सर्बिया में बेलग्रेड विश्वविद्यालय, नॉर्वेजियन विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय और इटली में पर्मा विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञान संस्थान (आईपीएम) के शोधकर्ताओं के साथ जोड़ा।.इसका लक्ष्य पूर्वी यूरोप में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में उत्कृष्टता का केंद्र बनाना था।

अकादमिक आदान-प्रदान ने एक ऐसा नेटवर्क बनाने में मदद की जो परियोजना के अंत तक भी कायम रहा।

मार्साविना ने कहा, "अब हमारे पास एक नेटवर्क है जिसमें हम जानते हैं कि हम विभिन्न प्रकार की समस्याओं को कहां हल कर सकते हैं।"इस बीच, रोमानिया, सर्बिया और चेकिया की कंपनियां भी अधिक जागरूक हैंयोगात्मक विनिर्माणविशेषज्ञ और उपकरण उनके दरवाजे पर।

मार्साविना के लिए, 3डी प्रिंटिंग में तेजी से प्रगति संभावित रूप से सुरक्षा और सुरक्षा से संबंधित नए मुद्दे उठाती है।

उन्होंने कहा, "लोग न केवल छोटे हिस्से, बल्कि अधिक जटिल आकार वाली बड़ी संरचनाएं बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करने की ओर बढ़ रहे हैं। इन नई संरचनाओं के गुणों और विश्वसनीयता के बारे में अधिक जानने की जरूरत है।"

अनुसंधान टीम ने अपने अकादमिक साझेदारों और 3डी प्रिंटिंग में रुचि रखने वाले उद्योग प्रतिनिधियों के सहयोग से, वास्तविक दुनिया के अनुसंधान के माध्यम से इन मुद्दों को संबोधित करने पर काम किया।

मार्साविना का अनुमान है कि यह तकनीक कई अन्य उद्योगों और यहां तक ​​कि घरों तक भी फैल जाएगी।

"एक दिन हमारे घरों में एक 3डी प्रिंटर हो सकता है ताकि टूटे हुए हिस्सों को केवल स्वयं प्रिंट करके बदला जा सके।"