3D પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજી ની નવી દુનિયા

પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજીના આવ્યા પછી સ્પષ્ટ પ્રિન્ટિંગની શરૂઆત થઈ. કમ્પ્યૂટર પર એવી ડિઝાઈન બનાવવાની શરૂઆત થઈ, જે હાથ વડે શકય નહોતું. હવે 3D પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજી આવી ગયા પછી કમ્પ્યૂટર દ્વારા ડિઝાઈન કરવામાં આવેલી વસ્તુઓ હૂબહૂ બનાવી શકાય છે.

આમ તો 3-D પ્રિન્ટિંગનો ઉપયોગ 80 ના દાયકાથી થઈ રહ્યો છે. જોકે, એ વખતે આ ટેકનોલોજી ખૂબ જ મોંઘી રહેતી હતી. આ કારણે એનો વધારે ઉપયોગ નહોતો કરવામાં આવતો.

પણ છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં એના ઉપયોગમાં જે રીતે તેજી આવી રહી છે એનાથી ધીમે-ધીમે એ સહુ કોઈ સુધી પહોંચી રહી છે. ભવિષ્યમાં એવું પણ બને કે 3-D પ્રિન્ટિંગથી તમે રમકડા અને જરૂરી વસ્તુઓ 3-D પ્રિન્ટિંગથી જાતે જ પ્રિન્ટ કરી લો.

3-D પ્રિન્ટિંગ એક એવી ટેકનીક છે જેમાં ડિજિટલ ફાઈલ્સમાં રહેલા ઓબ્જેકટસને પ્રિન્ટ કરીને વાસ્તવિક રૂપ આપી શકાય છે. એટલે કે કમ્પ્યૂટર પર દેખાતી વસ્તુઓને વાસ્તવિક સ્વરૂપ આપવામાં આવે છે.

કમ્પ્યૂટર પર દેખાતી વસ્તુઓ 3 D પ્રિન્ટરમાં વાસ્તવિકરૂપે બનીને તૈયાર થઈ જશે. આ પ્રિન્ટિંગ અનેક લેયર્સમાં બનીને પૂરી થાય છે. 3-D પ્રિન્ટિંગ માટે સહુથી પહેલા એ ઓબજેકટને ડિઝાઈન કરવો જરૂરી હોય છે, જેને પ્રિન્ટ કરવાનો છે. આ ડિઝાઈન કમ્પ્યૂટર એઈડેડ ડિઝાઈન (CAD) નામના સોફટવેરમાં 3-D મોડેલિંગ પ્રોગ્રામની મદદથી તૈયાર કરવામાં આવે છે.

કોઈ ઓબજેકટને 3-D સ્કેનરની મદદથી સ્કેન કરીને એની 3-D ડિજિટલ કૉપી તૈયાર કરવામાં આવે છે. આવું તમે ફિલ્મ રાવન માં શાહરૂખખાનના ચહેરાને ગેમમાં નાખતા દશ્યમાં જોયું હશે. 3D સ્કેનરની મદદથી 3-D મોડેલ તૈયાર કરવા માટે અનેક જાતની ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

જ્યારે ડિજિટલ ફાઈલ પ્રિન્ટિંગ માટે તૈયાર થઈ જાય છે ત્યારે 3-D મોડેલિંગ સોફ્ટવેર આ ડિઝાઈનને સેંકડોથી લઈને હજારો લેયર્સમાં વહેંચી દે છે. પ્રિન્ટર એ ડિઝાઈનમાં રહેલા દરેક લેયરને રીડ કરે છે અને એને પ્રિન્ટ કરતું જાય છે. આ પ્રક્રિયામાં એક લેયર બીજા લેયરમાં એ રીતે બ્લેન્ડ થઈ (ભળી) જાય છે કે પ્રિન્ટિંગ પછી તૈયાર થનારા ફાઈનલ ઓબજેકટમાં એનો આભાસ સુદ્ધા થતો નથી.

નાનું અને પોર્ટેબલ 3D પ્રિન્ટર જે તમે ઘરે ઉપયોગ કરી શકો છો.

દુનિયાનું સહુથી પહેલું 3-D પ્રિન્ટર ચાર્લ્સ ડબ્લ્યૂ હલ (ચક હલ)એ 1983 માં બનાવ્યું હતું. એમાં સ્ટીરિયોલિથોગ્રાફી નામની ટેકનીકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

સ્ટીરિયોલિથોગ્રાફી ખૂબ જ મોંઘી ટેકનીક છે. એ સમયે આ ટેકનીક પર આધારિત મશીન પર લગભગ એક લાખ ડોલરનો ખર્ચ આવ્યો હતો. આ મશીનથી પહેલી વાર એક નાનકડો કપ બનાવવામાં આવ્યો હતો. એને બનાવવામાં એક મહિનાનો સમય લાગ્યો હતો.

જોકે, હવે 3-D પ્રિન્ટિંગ માટે અનેક જાતની ટેકનીકસનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એમાં મુખ્યત્વે છ જાતના પ્રિન્ટર્સનો ઉપયોગ થાય છે. સ્ટીરિયો લિથોગ્રાફી, ફ્યુઝડ ડિપોઝિશન મોડેલિંગ, સિલેક્ટિવ લેઝર સિટરિંગ, સિલેક્ટિવ લેઝર મેન્ટિંગ, ઈલેકટ્રોનિક બીમ મેસ્ટિંગ અને લેમિનેટેડ ઓબ્જેકટ મેન્યુફેકચરિંગ આ છ પ્રિન્ટર્સનો 3-D પ્રિન્ટિંગમાં ઉપયોગ થાય છે.

આ પ્રિન્ટર્સમાં અલગ-અલગ ટેકનીકસનો ઉપયોગ કરીને પ્રિન્ટિંગ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય રૂપે આ પ્રિન્ટર્સમાં લેયરનું નિર્માણ અને એમને પ્રિન્ટ કરવાની ટેકનીક્સ અલગ-અલગ હોય છે. પ્રિન્ટિંગ દરમિયાન લેયર્સના નિર્માણ માટે મોટાભાગે પીગળેલા અથવા સોફટ ટિરિયલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

સિલેક્ટિવ લેઝર ર્સિટરિંગ (SLS) અને ફયુઝડ ડિપોઝિશન મોડેલિંગ 3-D (FDM) પ્રિન્ટિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાનારી સહુથી કોમન ટેકનોલોજી છે.

3-D પ્રિન્ટિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાનારા સહુથી કોમન મટિરિયલ પીએલએ અને એબીએસ છે. આ સિવાય કાચ, પોલીએમાઈડ, એપોકસી રેઝિન, વેકસ તેમજ ટાઈટેનિયમ, સિલ્વર અને સ્ટીલ જેવી ધાતુઓનો સામાન્ય રીતે પ્રિન્ટિંગ મટિરિયલ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એબીએસ એટલે કે એક્રિલોનાઈટ્રાઈલ બ્યુટેડાઈન સ્ટેરિન વધારે ભારે અને સઘન નથી હોતું. ઠંડું થતા જ એ તરત જામી જાય છે.

એટલે આ મિટિરિયલથી ખૂબ જ વધારે તાપમાન પર પ્રિન્ટિંગ કરવામાં આવે છે. આ મટિરિયલનો ઉપયોગ કરતા, છરી અને બીજા ઓજાર બનાવવામાં થાય છે. પીએલઈ એટલે કે પોલી લેક્ટિક એસિડને મકાઈમાં રહેલા સ્ટાર્ચ અને બીજા પ્રાકૃતિક તત્ત્વોને મિશ્રણ કરીને બનાવવામાં આવે છે. જેને કારણે એ ઈકોફ્રેન્ડલી પણ છે. એનાથી એવી વસ્તુઓ બનાવવામાં આવે છે જેમને આગથી દૂર રાખવામાં આવે છે.

ટેકનોલોજીના વિકાસને કારણે 3-D પ્રિન્ટર્સની કિંમતો ઘટી છે, પણ છતાંય એને સહુ કોઈ ખરીદી નથી શકતું. આ પ્રિન્ટિંગનો લાભ સહુ કોઈ ઉઠાવી શકે એ માટે 3 D પ્રિન્ટિંગ સર્વિસ બ્યુરો પણ બનાવવામાં આવ્યો છે.

3-D પ્રિન્ટિંગની કરામતો

3-D પ્રિન્ટિંગની મદદથી તૈયાર થયેલી વસ્તુઓનો ઉપયોગ આજે લગભગ દરેક ક્ષેત્રમાં કરાઈ રહ્યો છે. 3-D પ્રિન્ટિંગ દ્વારા 3 D મોડેલ્સ, મશીનોના સ્પેરપાર્ટસ, ઐતિહાસિક ધરોહરોના મોડેલ અને હવે તો રહેવા માટેના ઘર તેમજ કામ કરવા માટેની ઑફિસ પણ પ્રિન્ટ કરાઈ રહી છે.

મુખ્યરૂપે એનો ઉપયોગ શ્ શૂ ડિઝાઈનિંગ, ફર્નિચર, જ્વેલરી વગેરેના નિર્માણ માટે થઈ રહ્યો છે. વેકસ કાસ્ટિંગ ટૂલ્સ, ટ્રાઈપોડ, ગિફટ અને રમકડા વગેરેના ઉત્પાદનમાં પણ 3-D ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે. 3-D પ્રિન્ટિંગમાં ઈન્કજેટ ટેકનીકની મદદથી બોડીપાર્ટસ એટલે કે શરીરના અંગોને પણ પ્રિન્ટ કરવામાં આવી રહ્યા છે. આ ટેકનીકથી મેડિકલની

દુનિયામાં પ્રચંડ ક્રાંતિ આવી શકે છે. આ પ્રિન્ટિંગને બાયો પ્રિન્ટિંગ પણ કહેવાય છે. બાયો-પ્રિન્ટિંગમાં જીવંત કોશિકાઓનો પ્રિન્ટિંગ મટીરિયલ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એમને લેયરના સ્વરૂપમાં પ્રિન્ટરના ‘જેલ મિડિયમ'માં નાખવામાં આવે છે. જેનાથી શરીરના અંગના થ્રી ડાયમેન્શનલ સ્ટ્રકચરનું નિર્માણ થાય છે.

હાલમાં જ 3-D પ્રિન્ટિંગની ટેકનીકની ટેકનોલોજીની મદદથી એક બાળકીની ખોપડી તૈયાર કરવામાં આવી છે. આ ખોપડીને ટાઈટેનિયમ નામની ધાતુમાંથી બનાવવામાં આવી છે. આ બાળકીને એક રોગ હતો, જેના કારણે એના માથાનો આકાર સામાન્યથી ચાર ગણો વધારે થઈ ગયો હતો.

આ માટે ખોપડીનો એ ભાગ બદલવો જરૂરી હતો. 3-D પ્રિન્ટિંગની મદદથી એ બાળકીનો જીવ બચાવી શકાયો.

3-D પ્રિન્ટિંગની ટેકનીકની મદદથી પ્રોસ્થેટિકસ એટલે કે રોબોટિક હાથ-પગ બનાવવામાં આવી રહ્યા છે અને લોકો દ્વારા એનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ પણ કરાઈ રહ્યો છે. એનાથી વિકલાંગ લોકોને આશાની નવી કિરણ દેખાઈ છે. ન્યૂજર્સીમાં રહેતી 10 વર્ષની બાળકી એનેસ્ટીસિયાને જન્મથી જ એક હાથમાં ખોડ હતી, જેને લીધે એ હાથથી કામ નહોતી કરી શકતી.

નોર્મલ પ્રોસ્થેટિકસની કિંમત 60 હજાર ડોલર એટલે કે લગભગ 50 લાખ રૂપિયા થાય છે. જ્યારે પ્રિન્ટિંગ 3-D ટેકનોલોજીથી પ્રિન્ટ કરવામાં આવેલા પ્રોસ્થેટિકસ ફકત બે હજાર ડોલર એટલે કે 1.25 લાખ રૂપિયામાં મળી રહે છે. આવા 3 D પ્રિન્ટેડ પ્રોસ્થેટિકસને લગાડયા પછી એનેસ્ટીસિયા સામાન્યરૂપે બધું જ કામ કરી રહી છે.

એક એકસીડેન્ટમાં એક કાચબાનું જડબું તૂટી ગયું હતું. આ જડબાને પણ ટાઈટેનિયમ અને 3-D પ્રિન્ટિંગની મદદથી બનાવવામાં આવ્યું અને કાચબામાં એનું સફળ પ્રત્યારોપણ પણ કરવામાં આવ્યું. હવે એ કાચબો પોતાની જાતે ખાઈ-પી શકે છે.

બિલ્ડિંગ બનાવવા માટે પણ 3-D પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે. હાલમાં જ ચીનની વિનસન કંપનીએ દુબઈમાં 3-D પ્રિન્ટરની મદદથી એક ઑફિસને તૈયાર કરી છે. આ સિવાય હવે કંપની એક આખું એપાર્ટમેન્ટ તૈયાર કરી રહી છે. આ માટે આ કંપનીએ ખૂબ જ મોટા 3-D પ્રિન્ટરનો ઉપયોગ કર્યો છે.

એવિએશન ઈન્ડસ્ટ્રીમાં પણ 3-D પ્રિન્ટિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે. આ વર્ષે જ અમેરિકાના ફેડરલ એવિ એશન એડમિનિ-સ્ટ્રેશને એક 3-D પ્રિન્ટેડ જેટ એન્જિનને ઉડ્ડયન માટેની પરવાનગી આપી છે. હવે તો 3-D પ્રિન્ટિંગ ટેકનો લોજીની મદદથી ચંદ્ર પર વસાહતો ઊભી કરવાનું પ્લાનિંગ થઈ રહ્યું છે.