3D பிரின்டிங்… ஆச்சர்யம் தரும் நாளைய தொழில்நுட்பம்!

3D பிரின்டிங்… ஆச்சர்யம் தரும் நாளைய தொழில்நுட்பம்!

இந்தியாவில் உள்ள ஐ.ஐ.டி-களிலேயே 3D பிரின்டிங் லேப் உள்ள ஒரே ஐ.ஐ.டி சென்னை ஐ.ஐ.டி-தான். 2015-ம் ஆண்டு முதல் இங்கே 3D பிரின்டிங் க்ளப் இயங்கி வருகிறது. கடந்த 2008-ல் தொடங்கப்பட்ட ‘சென்டர் ஃபார் இன்னோவேஷன்’ என்கிற அமைப்பின் கீழ் இயங்கி வருகிறது 3D பிரின்டிங் க்ளப். இந்த க்ளப்பின் தலைவர் லோகேஷ் குமாரிடம் 3D பிரின்டிங் பற்றிக் கேட்டோம்.

“1986-ம் ஆண்டு, அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த சக் ஹல் (Chuck Hull) என்பவர்தான் 3D பிரின்டிங் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டீரியோ லித்தோகிராபி முறையைக் கண்டறிந்தார். அதன்பின்புதான் இந்த 3D பிரின்டிங் முறை உலகெங்கும் வளரத் துவங்கியது.

பொருள்களை உருவாக்குவதில் பிரபலமான இரண்டு வழிமுறைகள் ஸ்கல்ப்டிங் மற்றும் சி.என்.சி (Computer Numerical Control) முறை. இவை இரண்டையும்விட 3D பிரின்டிங் சிறப்பானது.

ஸ்கல்ப்டிங் முறை என்பது சிற்பத்தை உருவாக்குவது போன்ற முறை. அதாவது, முழு உருவம் ஒன்றை எடுத்துக்கொண்டு, அதிலிருந்து 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 நீக்கும்போது அவை பயனற்றுப் போக வாய்ப்புண்டு. சி.என்.சி முறையிலும் இதே பிரச்னை உண்டு. ஆனால், 3D பிரின்டிங்கில் இந்தப் பிரச்னையே இருக்காது. எனவே நேரம், பணம் அனைத்தும் மிச்சமாகும். வடிவம், அளவு, பொருளின் தன்மை போன்ற அனைத்துக் குணங் களையும் முதலிலேயே முடிவு செய்துவிடுவதால், நமக்குத் தேவையான பொருள்களைக் கச்சிதமாக உருவாக்கவும் முடியும். இன்றைக்குப் பல்வேறு தொழில் துறைகளில் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை விரும்பி வரவேற்கக் காரணம் இதுதான்.

3D பிரின்டிங் செயல்படும் விதம்

பொருள்களை 3D பிரின்ட் செய்யும் முன் சில வழிமுறைகள் உள்ளன. அதில் முதலாவது, பொருளின் டிசைன். நமக்குத் தேவையான பொருளின் வடிவத்தைக் கணினி மென்பொருள்கள் மூலம் உருவாக்கலாம். இல்லையெனில் நிஜத்தில் இருக்கும் பொருள்களை 3D ஸ்கேனர்கள் மூலம் ஸ்கேன்செய்து, அதனை பிரின்ட் செய்யலாம். இந்த இரண்டும் இல்லையெனில், குறிப்பிட்ட பொருள்களுக்கான டிசைன்களை இணையத்தில் இருந்து டவுன்லோடு செய்து பிரின்ட் செய்யலாம். இப்படிதான் 3D பிரின்டுக்கான டிசைன் உருவாகிறது.

அடுத்தது அதனை எஸ்.டி.எல் (STL) எனப்படும் ஃபார்மேட்டில் டிசைனாக மாற்ற வேண்டும். ஒரு டெக்ஸ்ட்டை டாக்குமென்ட்-ஆக மாற்ற .Doc, .pdf என முறைகள் இருக்கிற மாதிரி, 3D பிரின்டுக்கு எஸ்.டி.எல் ஃபார்மேட். இது தவிர, இன்னும் சில ஃபைல் ஃபார்மேட்டுகள் இருந்தாலும், எஸ்.டி.எல் தான் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இதற்கடுத்து ஸ்லைசிங் (Slicing) செய்ய வேண்டும். 3D பிரின்டிங்கைப் பொறுத்தவரை, பிரின்டர் ஆனது உலோகக் கலவையை அடுக்கடுக்காகத் தான் தீட்டும். எனவே, ஸ்லைசிங்கின்போது, விர்ச்சுவலாகவே நாம் ஸ்கேன் செய்த பொருளின் ஸ்லைஸ்களை உருவாக்க வேண்டும். இதன்பின்னர் தான் பிரின்டிங் செய்ய முடியும்.

3D பிரின்டர்களைப் பொறுத்தவரை, பல வகை உண்டு. எங்கள் க்ளப்பில் மொத்தம் ஆறு இயந்திரங்கள் இருக்கின்றன. ஒவ்வொரு இயந்திரமும் ஒவ்வொரு மாதிரியான குணங்களைக் கொண்டது. அதேபோல, 3D பிரின்டிங்குக்காக பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருள்கள் ஃபிளமென்ட் (Filament) எனப்படும். தற்போது எங்கள் லேபில் தெர்மோ பிளாஸ்டிக்கைத்தான் ஃபிளமென்ட்டாகப் பயன்படுத்துகிறோம். இந்த ஃபிளமென்ட் மூலம் சுமார் 125 பொருள்களைத் தயாரிக்கலாம். இவற்றின் எண்ணிக்கை இன்னும் அதிகமாகிக்கொண்டே செல்லும்.

ஒவ்வொரு 3D பிரின்டருக்கெனச் சில கட்டுப்பாடுகள் உள்ளன. அவற்றின் செயல்பாடு, அளவு, பயன்படுத்தப்படும் பொருள்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுதான் அதில் எது மாதிரியான பொருள்களை பிரின்ட் செய்யலாம் என முடிவு செய்யலாம். தற்போது இரும்பு போன்ற உலோகங்கள், பிளாஸ்டிக், மண் கலவை என பல்வேறு மூலப்பொருள்களைக் கொண்டு 3D பிரின்டிங் செய்யப்படுகிறது. இவை அனைத்துக்கும் பிரத்யேக பிரின்டர்கள் இருக்கின்றன.

ஒரு பொருளை பிரின்ட் செய்வதற்கு முன்பாகவே அதன் உறுதித்தன்மை, பிரின்ட் எடுக்கும் நேரம், அளவு போன்ற அனைத்தையும் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும் என்பதே 3D பிரின்டிங்கின் பலம். பழைய முறையில் ஒரு பொருளை உருவாக்க வேண்டுமெனில், முன்கூட்டியே நன்கு திட்டமிட வேண்டும். 3D பிரின்டிங்கில், எந்த இடத்தில் வேண்டுமானாலும் உற்பத்தியை நிறுத்தி உங்களுக்கு ஏற்றதுபோல மாற்றிக்கொள்ள முடியும்.

ஜெனரல் எலெக்ட்ரிக் நிறுவனம், விமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ஃப்யூயல் நாஸிலை உருவாக்கப் பல்வேறு உதிரிபாகங்களை வெவ்வேறு இடங்களில் இருந்து கொண்டுவந்து, அவற்றை ஒரு இடத்தில் வைத்து இணைத்து வந்தது. இதற்கு அதிக நேரமும், போக்குவரத்துச் செலவும் ஆனது. இதனை 3D பிரின்டிங் மூலம் உருவாக்கியதன் மூலம் பெருமளவு செலவை அந்த நிறுவனத்தால் குறைக்க முடிந்தது. தவிர, 3D பிரின்டிங் மூலம் மினி ஜெட் இன்ஜின் ஒன்றை உருவாக்கி அசத்தியது அந்த நிறுவனம்.

ஆபரணங்கள் தயாரிப்பு, கார்கள் உற்பத்தி, ராணுவம், மருத்துவம் எனப் பல துறைகளில் 3D பிரின்டிங் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. 3D பிரின்டிங் கார்கள், ஷூக்கள் எல்லாம்கூட உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.

3D பிரின்டிங்கில் மிகப் பெரிய புரட்சி செய்து வருவது மருத்துவத் துறைதான். கடந்த வருடம்தான் மனிதனின் காதை 3D பிரின்டிங்கில் உருவாக்கி சாதனை படைத்தனர். 2023-ம் ஆண்டில் மனித இதயத்தை 3D பிரின்டிங்கில் உருவாக்கும் சோதனைகளும் நடந்துவருகிறது. இதுமட்டுமின்றி, மனிதனுக்கான ரோபோட்டிக் கைகள், கால்கள் எல்லாம்கூட உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. மருத்துவத் துறையைப் பொறுத்தவரை, சாதாரண 3D பிரின்டிங் இல்லாமல், பயோ பிரின்டிங் முறைதான் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கார்கள், விமானங்கள், ராக்கெட்கள் போன்ற வற்றை முழுதாக உருவாக்கும்முன் சோதித்துப் பார்ப்பதற்காக, சிறிய அளவில் 3D பிரின்டிங் மாடல்கள் உருவாக்கப்பட்டு சோதிக்கப்படுகின்றன.

தொழில்துறையில் இது மிகப் பெரும் பங்கு வகிக்கக் காரணம், இதன் விலைதான். இப்போது உள்ள முறையில் ஒரு பொருளைத் தயாரிக்க ஆகும் செலவைவிட 3D பிரின்டிங் மூலம் பொருள்களைத் தயாரித்தால் செலவு குறையும். அத்துடன் பொருள்களின் தரத்தை உயர்த்தவும் முடியும்.

எப்படி இருக்கும் எதிர்காலம்?

வீட்டுக்கு ஒரு 3D பிரின்டர் என்ற நிலைகூட வருங்காலத்தில் வரலாம். முதன்முதலில் கணினி வந்தபோது சிலர் மட்டுமே அதைப் பயன்படுத்த முடிந்தது. ஆனால், இன்று பலரது கையில் லேப்டாப் இருக்கிறது. அதுபோல, 3D பிரின்டர்கள் எதிர்காலத்தில் எல்லோர் வீட்டிலும் இருக்க சாத்தியம் இருக்கவே செய்கிறது.

எல்லா டெக்னாலஜிபோல, 3D பிரின்டிங்கிலும் சில குறைபாடுகள் அடிக்கடி விவாதிக்கப்படுகின்றன. அவற்றில் ஒன்றுதான் 3D பிரின்டிங் மூலம் தயாரிக்கப்படும் துப்பாக்கி. இதனால் பாதுகாப்புக்கு அச்சுறுத்தல் ஏற்படுமே என்ற கேள்வி தொடர்ந்து எழுப்பப்படுகிறது. தவிர, காப்புரிமை தொடர்பான பிரச்னைகளும் எழவே செய்கின்றன. ஒரு நிறுவனத்தின் பொருளை, இன்னொரு நிறுவனம் ஸ்கேன் செய்து பிரின்ட் செய்துவிட முடியும் என்பதால், இந்தப் பிரச்னையும் பேசப்படுகிறது. 3D தொழில்நுட்பத்தை யார் பயன்படுத்தலாம், எப்படிப் பயன்படுத்தலாம் என்பது குறித்த விதிமுறைகள் இப்போது இல்லை. இந்தச் சிக்கல்கள் வருங்காலத்தில் சரியாகலாம்” என்றபடி முடித்தார்.

எல்லா தொழில்நுட்பங்களும் அறிமுகமாகும் போது, குழப்பம்தான் வரும். இதற்கு 3டி பிரின்டிங் விதிவிலக்கல்ல.