מפעלים ופסי ייצור מתעשיות מסורתיות שונות פונים בשנים האחרונות לטכנולוגיית ההדפסה בתלת-מימד – במטרה להוביל לחיסכון בעלויות, במשאבים ובזמנים. זיו שדה, מנכ"ל חברת SU-PAD: "מי שלא יהיה שם בזמן – לא יהיה שם בכלל"
בבית החולים סורוקה ביצעו לאחרונה ניתוח מאתגר ויוצא דופן להפרדה בין שתי תאומות סיאמיות. הניתוח התברר כמורכב מהרגיל – בשל העובדה ששתי התאומות מחוברות ביניהן בראשן. הצורך בהכנה מקדימה לניתוח הוביל את צוות בית החולים לגייס טכנולוגיה שצוברת בשנים האחרונות פופולריות: הדפסת תלת-מימד.
בבית החולים הדפיסו מגוון רחב של מודלים רפואיים מדויקים, זאת על בסיס הדמיות CT ו-MRI, במטרה ליצור הדמיה פיזית מדויקת של כלי הדם, קרומי המוח ועצמות הגולגולת. בעבר לא התאפשרה הדפסה מיידית של מודלים מסוג זה – ובוודאי לא הדפסה מותאמת אישית של מודלים שמדמים בצורה מדויקת את מבנה גופו של המטופל.
אולם מדפסות תלת מימד מבית חברת Stratasys הישראלית-אמריקנית אפשרו לייצר את המודלים הרפואיים הללו במהירות. בבית החולים עשו שימוש במדפסת J850 מבית Stratasys, שמתבססת על טכנולוגיית DAP המתקדמת. המודלים הודפסו בעזרת חומרים ייחודיים שמאפשרים לדמות את חלקי גוף המטופל: מעצמות קשות ועד לכלי דם עדינים, הדפסת תלת מימד של מודלים רפואיים מאפשרת לדמות את רמת הקשיות, המרקם והנראות של החלקים המורכבים ביותר בגוף האדם.
בעזרת מודלים אלו ניתן היה לבנות תוכנית ניתוח, לאמן את הצוותים הרפואיים ולהגיע לניתוח עצמו כאשר רמת המוכנות לביצוע הפעולה הכירורגית המורכבת נמצאת בשיאה.
המומחים של סורוקה בניתוח סימולציה על יבש, עם המודלים המודפסים של גולגלות התאומות. צילום: לימור חביב
"מי שלא יהיה שם בזמן – לא יהיה שם בכלל"
השימושים המתקדמים בהדפסת תלת מימד בעולם הרפואה רק הולכים וגוברים – והטכנולוגיה המתקדמת מגיעה למגוון רחב של תעשיות שונות. חברת Stratasys, הגדולה והמובילה מבין יצרניות מדפסות התלת מימד בעולם, מעניקה כיום שירות גם ליצרניות מתחומי הייצור המאתגרים ביותר, בהן ענקיות רכב כמו וולוו ופורד וחברות תעופה וחלל כמו לוקהיד מרטין ואיירבאס.
"Stratasys היא חלוצה טכנולוגית ומובילת שוק בהדפסה", אומר זיו שדה, מנכ"ל חברת סו-פאד שמייצגת את החברה בארץ. "אנחנו מחזיקים היום בארגז כלים של 5 טכנולוגיות הדפסה שונות – שמבוססות על אבקה, נוזל, ג'טינג ועוד. אורך החיים של המוצרים השונים התקצר בשנים האחרונות בצורה ניכרת – וכך הביא לקיצור משמעותי גם בזמני הפיתוח והיציאה לשוק. ברור היום לרבים במגוון תעשיות כי מי שלא יהיה שם בזמן – לא יהיה שם בכלל".
חומרים משוריינים בסיבי פחמן
בניגוד למדפסות תלת מימד ביתיות שמיועדות לחובבים, מדפסות תעשייתיות מחזיקות ביכולות מתקדמות לייצור של מגוון חומרים עוצמתיים. חברת ברמד הישראלית, למשל, עושה שימוש בסדרת מדפסות F123 של Stratasys כדי להדפיס מוצרי קצה בעזרת חומר גלם משוריין בסיבי פחמן. חומרים אלו מאפשרים להחליף רכיבים קיימים מאלומיניום וממתכות אחרות. חומרי גלם הנדסיים אחרים מאפשרים הדפסה של רכיבים מתקדמים בעלי עמידות מכנית, כימית ותרמית.
שדה מוסיף כי מדפסות תלת מימד תעשייתיות מסוגלות להדפיס רכיבים ומוצרים איכותיים ומתקדמים, בעלי מגוון רחב של תכונות הנדסיות, ואף מוצרי קצה. ״בשנים האחרונות אנחנו רואים בשוק יותר ויותר מדפסות תלת-ממד בסיסיות המאפשרות דיגום ראשוני", הוא אומר. "המדפסות המקצועיות, התעשייתיות יותר, נכנסות לתמונה ברגע שעברנו את שלב הקונספט ההתחלתי, כאשר מתחילות לעלות דרישות גבוהות יותר דוגמת: עמידות גבוהה יותר ללחצים וטמפרטורות, לחומרי גלם ספציפיים, הדירות, ניצולת, אמינות, דיוק וריאליזם״.
אלדד יצחק, מנהל המכירות של Stratasys בארץ, מספר כי חברת Picodya הישראלית בנתה אסטרטגיית פיתוח על בסיס הדפסת תלת מימד – מיומה הראשון. "החברה מפתחת מכשירי בדיקות ואבחון רפואי, ומשתמשת במדפסת J35 של Stratasys. טכנולוגיית ה-Polyjet של המדפסת מאפשרת להיבא לאיכות הדפסה גבוהה במיוחד. המדפסת יודעת לתת מענה לתהליכי פיתוח מוצר: רזולוציה גבוהה, דיוק ושילוב חומרים".
מדפסת התלת-מימד J35 מבית Stratasys: מענה מלא לצרכים הנדסיים. צילום: TAGA
צביקה ברקאי, מנכ"ל Picodya, ויהודה יעבץ-חן, טכנולוג ראשי בחברה, מספרים כי הם רכשו שתי מדפסות תלת מימד מבית Stratasys – עוד לפני שקנו כיסא אחד למשרד. "בלעדיהן לא היינו יכולים להגיע לאן שהגענו היום. שלוש שנים של פיתוח אינטנסיבי מקבילות למעשה ל-20 שנים של פיתוח בשיטות קונבנציונאליות. היה ברור שכלי העבודה הזה חייב להיות זמין לנו בכל רגע, כך שאפשר לחשוב על תכן חדש או שינוי במוצר, לתכנן אותו בבוקר, להדפיס כבר בצהריים – ולבדוק את התפקוד פחות מיממה לאחר מכן".
חברת ICL הישראלית עושה גם היא שימוש בכלים של Stratasys – הפעם במדפסת Fortus 450mc שמאפשרת לייצר חלקי חילוף לרצפת הייצור. בעזרת המדפסת ניתן לקצר בצורה ניכרת את זמני ההדפסה, להפחית את עלויות הייצור ולמנוע השבתה של מכונות שלמות – במצבים שבהם השבתה עלולה להוביל לאובדן של עשרות אלפי דולרים בכל יום.
מדפסת אחרת של Stratasys, ה-H350, עושה שימוש בטכנולוגיית הדפסת אבקה (SAF). שיטה זו מאפשרת הדפסה של מוצרים בהיקפים נרחבים ובעלויות נמוכות במיוחד. חברת לייזר מודלינג מנס ציונה גייסה את המדפסת החדשנית כדי לייצר אלפי חלקים ורכיבים שונים. "המדפסת של Stratasys מאפשרת לנו וללקוחותינו להדפיס סדרות ייצור משמעותיות בתפוקות ועלויות שניתנות להשגה רק במדפסת ה-H350", אומר מנכ"ל החברה אריה קאלו.
הפתרון התעשייתי לעתיד ירוק יותר
אחד היתרונות המשמעותיים במדפסות תלת מימד תעשייתיות טמון ביכולתן להפחית את טביעת הרגל הפחמנית, בזבוז המשאבים וייצור הפסולת של תהליכי ייצור מסורתיים. ד"ר יואב זייף, מנכ"ל Stratasys מסביר כי חדשנות טכנולוגית היא המפתח לצמצום פליטות הפחמן הדו-חמצני בתהליך הייצור. ״ייצור מכונית חדשה על כל רכיביה יוצר לעיתים יותר זיהום מאשר הנהיגה במכונית, כפי שמציעים לא מעט מחקרים, שינוי שיטת הייצור יכול ליצור שיפור עצום בפני עצמו, לצד מיקסום הקילומטראז׳ שניתן להפיק מכל ליטר דלק״.
תפיסה חדשה זו עמדה בבסיס שינוי שביצעה לאחרונה יצרנית הרכב היוקרתית Radford, ששילבה לא פחות מ-500 חלקים מודפסים בפס הייצור של רכב היוקרה Locus Type 62-2. הדפסת תלת מימד תעשייתית שימשה לייצור מגוון רכיבים – מהתכנון ויצירת אב הטיפוס ועד לאביזרי קצה. טכנולוגיות ההדפסה המגוונות של חברת Stratasys אפשרה לצוות המהנדסים של חברת Radford ליהנות מחופש עיצובי גבוה ביותר.
ד"ר זייף מסביר כי "תהליך עיבוד של חומרים כמו מתכת ופלסטיק, והפיכתם למוצרי קצה, דורש לא מעט אנרגיה. הדפסת תלת מימד מאפשרת ייצור של מבנים גיאומטריים מורכבים בפחות חומר שנדרש בייצור המסורתי – וכמעט באפס פחת. גם תהליך הייצור עצמו צורך פחות אנרגיה – ובצורה משמעותית. יצירה של תבנית מתכת למוצר כלשהו יכולה לצרוך עד פי מאה יותר אנרגיה מאשר הדפסת התבנית מחומר פולימרי״.
המעבר להדפסה בצורה גמישה ובלחיצת כפתור מאפשר לחסוך את הצורך בהפעלת מחסנים לוגיסטיים ענקיים – וכן להיפטר מבתי חרושת גדולים ומזהמים. "הדפסת תלת-ממד מאפשרת לייצר מה שאתה צריך, היכן שאתה צריך ובכמות לה אתה זקוק", אומר ד"ר זייף ומוסיף: "כחלק מנשיאת דגל הקיימות בתעשייה, המשימה שלנו היא לתרגם את הובלתה של החברה בתחומי ההדפסה בתלת-ממד ליישומים עסקיים שיאפשרו ללקוחות לייצר פחות פסולת ולהפיק ערך מוסף רב יותר מהתהליכים הדיגיטליים שמניעים את פתרונות הייצור של החברה. אנו מכוונים לסייע ללקוחות להפחית את טביעת הרגל הפחמנית, להוריד את התלות בשינוע חלקים ולקצר את שרשראות האספקה בתעשיות רבות״.
SU-PAD מייצגת את חברת Stratasys בישראל
חברת SU-PAD מייצגת את חברת Stratasys בישראל. חברת SU-PAD מעניקה ללקוחותיה שירות מלא- החל משלבי התכנון, הבנת הדרישות והצרכים, דרך הרכישה וההטמעה וכלה במתן שירות מכל הלב, 24/7 לכל דרישה, בקשה או שדרוג.
לפרטים נוספים אודות פתרונות הדפסת 3D, ניתן לפנות לשי אינגבר: shai@su-pad.com.
