מדפסות העתיד

המדפסות המתקדמות הגיעו לרמה כה משובחת של הדפסה, עד כי נדמה שהמכשול היחיד שעומד בפניהן הוא שהתדפיסים הם דו-ממדיים ולא חיים בתלת-ממד. אלא שגם המכשול הזה, מסתבר, הולך וקורס. כמעט כל עלון, עיתון, או דבר דפוס מכל סוג עובר היום הגהה באמצעות בדיקה של תדפיסי צבע, שהודפסו באמצעות מדפסות לייזר צבעוניות או בטכנולוגיית הזרקת דיו. הרעיון של הגהה מגיע עתה גם למוצרים תלת-ממדיים - באמצעות מדפסת תלת ממדית להזרקת פלסטיק, בשיטת הזרקת דיו, שפותחה על-ידי חברת אובג'ט הישראלית.

הדפסה בשכבות

המדפסת OBJET QUADRA, בגודל של שתי מכונות כביסה תעשייתיות גדולות - מדפיסה אבות טיפוס של מוצרים שונים, שעוצבו בתוכנות תלת-ממד. כך, למשל, חברה המייצרת נעליים יכולה לתכנן את הנעל על מסך המחשב, ולהדפיס אב-טיפוס תלת-ממדי שנראה ממש כמו נעל שיצאה זה עתה מפס הייצור. היתרון משמעותי ביותר: בלחיצת כפתור ומבלי לייצר אפילו נעל אחת, אפשר לדעת איך תיראה הנעל המתוכננת.

המדפסת פועלת כך: על-פי הנחיות מתוכנת תלת-ממד, בונה המדפסת את המוצר שכבות-שכבות, כאשר כל שכבה מופקת בעובי של 20 מיקרון (לשם השוואה, בסנטימטר אחד נכנסות 500 שכבות כאלו). ראש ההדפסה לא מזריק דיו אלא חומר פלסטי, פוטופולימר אקרילי ייחודי, המגיע כנוזל במיכלים אטומים לאור.

לאחר שנמרחת שכבה כזו של פוטופולימר, מפציץ ראש המדפסת את השכבה הזו באור אולטרה-סגול הגורם לה להתקשות. במקביל, מוזרק חומר תמיכה רך וגמיש, המזכיר בצורתו ג'לי, המסייע בבניית המודל. מה שיוצא מהמדפסת בסופו של דבר הוא מעין קוביה שבתוכה מסתתר המוצר המוגמר.

לאחר שמסירים את שכבת הג'לי באופן ידני או בעזרת סילון מים, מתקבל דגם תלת-ממדי מדויק של המוצר עם שטח פנים חלק, ממש כמו מוצר מוגמר שיצא זה עתה מפס הייצור. המדפסת מסוגלת להפיק דגמים כאלו בגודל מקסימלי של 30X30 ס"מ ובגובה מקסימלי של 20 ס"מ.

פיתוח המדפסת התלת-ממדית נמשך 5 שנים, משלב הרעיון ועד לייצור. חברת אובג'ט החלה את הפיתוח בפארק המדע בקיסריה, והמכירות החלו בשנת 2001. עד כה נמכרו המדפסות התלת ממדיות ב-81 מדינות ברחבי העולם, ובין לקוחותיה של החברה הישראלית נמנים תאגידים רב-לאומיים כמו קודאק, אדידס, פורד, HP, יונדאי וסאיטקס.

תלת-מימד בפורמולה 1

עד היום נמכרו כ-50 מכונות בקצב ממוצע של 10 מכונות בחודש. כל מדפסת כזו נמכרת במחירים שבין 80 ל-90 אלף דולר, אך הרווחים המשמעותיים לחברה נובעים ממכירת חומרים מתכלים - החומר הפולימרי הרגיש לאור. חברת פורד, למשל, רוכשת מדי חודש חומרים מתכלים בכ-400 דולר.

מה ליצרנית המכוניות ולמדפסות תלת-ממדיות? פורד רכשה מספר מדפסות שכאלו למחלקת הפיתוח שלה. כאשר החברה מתכננת דגם חדש, היא מייצרת טיוטה של כל חלק ברכב בתדפיס הפלסטי כדי לדעת איך המכונית תיראה בסופו של דבר. את המדפסת גילו גם יצרנים נוספים מעולם הרכב, כמו יצרן המצמדים של מכוניות המירוץ פורמולה 1.

כל הטכנולוגיה והידע מתרכזים היום בבניין אחד שנמצא בפארק תעשיות המדע של נס-ציונה, על גבול רחובות. במקום עובדים 32 איש ב-6 קבוצות פיתוח: הנדסת מכונות, פיזיקה, כימיה (פיתוח חומרים), אלקטרוניקה ו-2 קבוצות של הנדסת תוכנה - האחת עוסקת בממשק המשתמש והשנייה בפעולה בזמן-אמת. לחברה יש סניפים גם בארה"ב ובבלגיה, המעניקים שירותי מכירה ותמיכה טכנית לצפון-אמריקה ולאירופה.

התגלית של אדידס

סיפור ההצלחה של אובג'ט לשנת 2002 היה חברת אדידס, יצרנית ציוד הספורט השנייה בגודלה בעולם. אדידס החלה ליישם את הפתרונות של אובג'ט לפני כשנה, והיא עושה בהם שימוש אינטנסיבי על-מנת ליצור דגמים תלת-ממדיים של מרבית סוליות הנעליים שהיא מעצבת.

החברה בחרה בטכנולוגיית POLYJET של אובג'ט כדי להעביר נתונים תלת-ממדיים בין משרדיה הראשיים בגרמניה ובארה"ב, לבין מפעלי הייצור במדינות אסיה. אם בעבר היה צריך לשלוח את הנעל מהמשרדים למפעל באמצעות שליחים, הרי שכעת פרק-הזמן שחולף מהתכנון לייצור המוני התקצר משמעותית. התהליך שנמשך בעבר 90 יום, קוצר עד לכדי 30 יום בלבד. התקנת המדפסות של 'אובג'ט' במשרדינו העלתה את רמת הביצועים שלנו. "לחברה הישראלית יש חלק בשינוי הדרך שבה עבדנו עד היום", אומר סגן נשיא אדידס לטכנולוגיית פיתוח מוצרים, גארי פיטמן.

ספקי המשנה של אדידס בסין, באינדונזיה, בקוריאה ובווייטנאם, הלכו גם הם בעקבות הנהלת החברה - והזמינו מערכות של אובג'ט לבניית דגמים תלת-ממדיים ישירות מהמחשב. "עד היום מכרנו את הפתרונות שלנו למספר חברות בינלאומיות מובילות בתחומן, אך 'אדידס' היא החברה היחידה שמשתמשת במערכות של אובג'ט כאמצעי תקשורת גלובלי לבחינת רעיונות עיצוביים".

"הדבר משול להימצאותו של פקס תלת-ממדי בסניפים, מסביר דרור דנאי", סמנכ"ל לשיווק ופיתוח עסקי של אובג'ט. "כשמגיע דגם חדש צריך לבדוק אם כדאי לייצר אותו בעיצוב החדש. במפעל הייצור מדפיסים אב-טיפוס, ובודקים האם ניתן לייצר אותו בייצור המוני במחיר סביר. אם יש בעיה, מחזירים אותה מייד למעצב שימצא פתרון. לחברת אובג'ט תוכניות רבות לשימושים נוספים למדפסת, אך היא מודעת למחסום המחיר, המונע רכישות המוניות. כל הוזלה מביאה לנו עוד לקוחות ומגדילה את סידרות הייצור, דבר המוביל להוזלה נוספת.

להציל את התאומות

מערכת QUADRATEMPO, שהיא דגם מסוים של אותה מדפסת, זכתה לפני כחצי שנה לפרסום עולמי בזכות אירוע שריגש מיליונים. המערכת הישראלית היתה אחד הכלים המרכזיים שאיפשרו לבצע ניתוח מסובך להפרדת תאומות סיאמיות, שנערך באוגוסט 2002 בלוס-אנג'לס והסתיים בהצלחה יתרה.

זוג התאומות מגואטמלה, מריה-תרזה ומריה דה-חסוס קייח-אלוורז, נולדו מחוברות בראשן ב-24 ביולי2001. לתאומות היו מוחות שלמים ונפרדים, עורקים נפרדים וקרום חוצץ. עם זאת, הוורידים, האמונים על הובלת הדם - היו שזורים אלה באלה. על אף שהפרדת תאומים סיאמים הוא תמיד הליך מסובך ביותר, קבעו המנתחים מבית-החולים מאטל לילדים שבאוניברסיטת קליפורניה (UCLA) כי הניתוח אפשרי.

החלק המסובך ביותר בניתוח היה מיון הוורידים וניתוב מחדש של אספקת הדם, אך מכיוון שכלי הדם של התאומות הצטלבו בצורת שתי וערב, היה זה בלתי-אפשרי לעקוב אחר מסלולם בעזרת צילומי רנטגן דו-ממדיים. אחד הרופאים הציע להשתמש בטכנולוגיה תלת-ממדית על-מנת לסייע למנתחים הפלסטיים לתרגל אתהפרדת הגולגלות של התאומות ולנתב מחדש את אספקת הדם, כמו גם לתכנן השתלת עור לכיסוי המוחות הנפרדים.

אובג'ט נבחרה להפיק את המודל הנדרש בשל הדיוק המירבי בטכנולוגיה שפיתחה. צוות המנתחים מאוניברסיטת קליפורניה העביר 3 סריקות CT (טומוגרפיה ממוחשבת) מזוויות שונות, ואלו אוחדו למודל תלת-ממדי של מוחות התאומות והצטלבות שתי הגולגלות. בעזרת תוכנת MIMICS של חברת LISEA ב- MATERI, מוזגו שלוש הסריקות ועובדו הנתונים, לרבות מודל ביולוגי של הגולגלות שכלל את מבוך כלי הדם. חברת אינטרפרו הקנדית התבקשה לבנות את המודל.

"החלטנו כי מערכת QUADRATEMPO היא הבחירה הטובה ביותר לשם הפקת המודלים בדיוק המרבי הנדרש", אומר קווין דייר, מבעלי חברת אינטרפרו. "הדיוק לפרטי-פרטים במודלים שהופקו על-ידי QUADRATEMPO היה קריטי, מפני שעל המנתחים היה לבחון את פנים המודל ולתכנן את ניתוב כלי הדם מחדש".

הניתוח להפרדת התאומות נערך ב-5 באוגוסט 2002, והשימוש במודל תלת-ממדי קיצר את פרק הזמן הנדרש ל-22 שעות בלבד - במקום 97 שעות בעבר. "אנו גאים על כך שהטכנולוגיה שלנו נבחרה לקחת חלק במשימה ההומאנית הזו. זו רק דוגמה אחת מני רבות לשימושים שאותם מציעה הטכנולוגיה המתקדמת של 'אובג'ט' לתעשיות שונות", אומר מנכ"ל אובג'ט, חנן יוספי. אנו מאמינים כי QUADRATEMPO תתרום רבות לקהילייה הרפואית, בשימושים רפואיים שונים". ומתי תגיע המדפסת התלת-ממדית גם אלינו, המשתמשים הקטנים? פיתוחן של מכונות ביתיות, שיעלו 10,000-5,000 דולר, צפוי להתחיל רק בעוד כמה שנים.