This post is also available in:
English (אנגלית)
תוכנה חדשה בקוד פתוח פותחת את הדלת להדפסה תלת־ממדית של יותר מחומר אחד בו זמנית, שיפתח את השירות לקהל רחב יותר של משתמשים. הכלי, שנקרא OpenVCAD ופותח על ידי חוקרים מאוניברסיטת קולורדו בולדר, מאפשר לתכנן ולייצר בקלות רבה יותר עצמים מורכבים שמשלבים חומרים שונים, כולל מבנים עם מעברי חומר חלקים.
כלים קונבנציונליים לתכנון בעזרת מחשב (CAD) מתייחסים לרוב לעצם כיחידה מוצקה המוגדרת על פי השטח החיצוני שלה, תוך הנחה כי פנים העצם עשוי מחומר אחיד. הגישה הזו מקשה על תכנון רכיבים בעלי הרכב פנימי משתנה, כמו כאלה שמשלבים חומרים רכים ונוקשים להשגת תגובה מכנית ייחודית.
OpenVCAD מציע גישה שונה לחלוטין; הוא מבוסס על עיצוב תכנון פונקציונלי (function-based), ולא על שרטוטים מבוססי־משטחים. המשמעות היא שמהנדסים ומעצבים יכולים להגדיר לא רק את הצורה החיצונית של העצם התלת־ממדי, אלא גם איך ואיפה יפוזרו חומרים שונים בתוך נפחו. כך, ניתן לייצג ולהתאים בצורה פשוטה גרדיאנטים של חומר (מעבר חלק מחומר אחד לשני) – למשל בסוליות נעליים, דגמי אימון רפואיים או ברובוטים רכים – באמצעות שינוי פרמטרים פשוטים בקוד.
התוכנה תומכת בעד חמישה חומרים שונים בו־זמנית, ונבדקה על פני מגוון מדפסות תלת־ממד, כולל כאלה המשמשות למחקר בתחום חומרים רכים תרכובות מבניים. על פי דיווח של TechXplore, היא גם משתלבת עם תהליכי סימולציה, ומאפשרת לבדוק תכונות מכניות דיגיטלית – עוד לפני ההדפסה הפיזית.
מעבר לשימוש אקדמי, ל־OpenVCAD יש פוטנציאל לשימוש ביישומים רבים כמו תכנון רפואי, רובוטיקה או ציוד מגן – תחומים שבהם נדרשת שליטה מדויקת בתכונות החומר. לדוגמה, ניתן כעת לתכנן בקלות מבני סריג לספיגת זעזועים או מפעילים רכים (soft actuators) עם גמישות מכוונת.
הודות לכך שהיא בקוד פתוח ונגישה בחינם, OpenVCAD מאפשרת למהנדסים ומפתחים שמעוניינים להתנסות בתכנון רב־חומרי להכנס אליה – גם ללא גישה לכלים מסחריים יקרים. התוכנה זמינה להורדה אונליין, עם מימוש בפייתון, וניתן להתחיל לעבוד איתה באמצעות שורת קוד אחת בלבד.
ככל שהדפסה תלת־ממדית מרובת־חומרים הופכת לרלוונטית יותר במגזרים שונים, OpenVCAD מציעה פתרון פרקטי וגמיש לצוותי פיתוח שמבקשים יותר שליטה ויעילות בעבודתם.
המחקר פורסם בכתב העת Additive Manufacturing.
