ماشین بافندگی سه بعدی
این ماشین بافندگی سه بعدی می تواند در زمینه منسوجات خانگی (مبلمان) بعدی که قصد خرید دارید را ببافد. این سیستم به مانند یک چاپگر سه بعدی با استفاده از نخ، این کار را انجام م یدهد و این دستگاه نمونه اولیه طرح شما را ارائه می نماید. بدین صورت که مبلمان مورد نظر شما را فقط با رشته نخ می تواند تولید نماید.
نمونه اولیه ماشین تولیدی که در دانشگاه کارنگی ملون ایجاد و سپس توسعه یافت، در حال تبدیل پارچه های نرمال بافته شد هدر دنیا، به شکل جدیدی از سیستم های بافندگی است که می تواند اشیاء سه بعدی مختلفی ایجاد کند.
این ماشین بافندگی سه بعدی همانند یک چاپگر با سوزن های بافندگی می تواند محصولات شما را تولید کرده و مجموعه بافت پیچیده و لایه ای از بافت های مختلف منظم را تشکیل دهد. در این نوع بافت، می توان به شکل هر چیزی که مد نظر است برای مثال دمپایی یا مبل سنتی زیبا، بافته و تولید گردد.
اگر در آینده افرادی که به عنوان مسئول این پروژه مدیریت توسعه آن را دارند، بتوانند در ساختار آن بیشتر تغییرات بدهند، می توانند مبلمان جدید و مختلفی را با بافت های متفاوت ارائه نمایند.
متخصص و دکترای رباتیک هیروس می گوید: این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که آن چیزی را که مفهوم یه سعدی در ذهن انسان دارد، طراحی نماید. دانشجوی دانشکده علوم کامپیوتر دانشگاه کارنگی، ملون توضیح می دهد که بر خلاف سیستم های بافندگی معمولی در دنیا، که برای ایجاد پارچه ای مسطح در سیستم بافت حلقوی، پارچه ها با در کنار گرفتن حلقه، ایجاد می شوند، این نوع ماشین بافندگی سه بعدی لایه های مختلف پارچه حلقوی را روی هم می بافند و یک گره متراکم را در مرکز هر بافت تشکیل می دهد که می تواند انواع شکل های مختلف را اجرا کند.
ساخت ماشین بافندگی حلقوی
هیروس برای اولین بار بیش از یک دهه پیش، زمانی که بر روی پروژه پایانی کارشناسی ارشد در ساخت سازهای دیجیتال در دانشگاه Keio در ژاپن کار می کرد، این ایده را یافت. او در حال بررسی مفهوم ساخت و ساز سه سه بعدی قابل تنظیم و تغییر بود، شبیه به فناوری نوظهور میکرو ربات هایی که می توانند به سبک لگو به یکدیگر متصل شوند و سپس جدا شوند. او می گوید: «من فکر می کردم بافتنی نیز می تواند ساختی قابل تنظیم باشد، زیرا می توانید آن را باز کنید و سپس آن را به چیز دیگری تبدیل کنید.»
او مدرسه را تمام کرد، کار پیدا کرد، اما نتوانست ایده ماشین بافندگی سه بعدی را کنار بگذارد. بنابراین در سال 2018 برای کمک هزینه انجام پروژه درخواست داد، کار خود را رها کرد و شروع به ساخت یک دستگاه نمونه اولیه برای اتوماتیک کردن فرآیند بافندگی حلقوی (قلاب بافی) کرد. او در سال 2022 به کارنگی ملون آمد و اکنون دکترای خود را در مؤسسه رباتیک دانشگاه ادامه می دهد، این فرآیند و پیگیری را تا جایی که دستگاه خود آن بتواند جهت ایجاد طیف وسیعی از اشیاء بافتنی حلقوی مختلف را تولید نماید، اصلاح کرده است.
هیروس این دستگاه را اولین گام به سوی نوعی ابزار تولید برگشت پذیر در صنعت نساجی می داند که می تواند از مواد ساده برای ساخت و بازسازی اتوماتیک اشیاء مانند مبلمان استفاده کند
او می گوید: «رویای من این است که ماشین بافندگی سه بعدی حلقوی را در سرتاسر جهان داشته باشم، و سپس می توانید اطلاعات منسوجات خانگی را برای آن ارسال کنید. بنابراین اگر به ژاپن برگردم، مجبور نیستم اثاثیه ای را که در پیتسبورگ تهیه کرده ام بیاورم. من فقط داده ها را ارسال می کنم، اثاثیه شخص دیگری را در ژاپن باز می کنم و سپس آن ها را در منسوجات خانگی خودم تجدید می کنم.
ساخت ماشین بافندگی سه بعدی
برای تحقق بخشیدن به این مفهوم، هیروس زیر نظر جیمز مک کان، استادیار مؤسسه رباتیک و رهبر آزمایشگاه پارچه کارنگی ملون کار می کند. مک کان می گوید ایده هیروس یک تغییر پیچیده اما امکان پذیر در ماشین آلات نساجی است که بیش از یک قرن است که وجود داشته است. او می گوید: «ما هنوز همان منسوجاتی را می سازیم که 100 یا 200 سال پیش می ساختیم. «ماشین ها همان ماشین هایی هستند که ما در ابتدای صنعتی سازی از آن ها استفاده می کردیم، تغییرات کوچکی می دهند یا می گیرند.»
برای ماشین بافندگی سه بعدی حلقوی، دستگاه نمونه اولیه هیروس، عملکرد جدیدی را به چیزی که او نگهدارنده می نامد اضافه می کند، یا نوعی آرماتور که می تواند لایه ای از مواد بافندگی را بگیرد و آن را طوری قرار دهد که یک لایه بافتنی دیگر در آن بافته شود. هیروس می گوید: «این مشکل اصلی است که ما باید در این تحقیق حل کنیم.
منسوجات خانگی کاربرد کوتاه مدت این پروژه است. مک کان می گوید: «فکر می کنم این یک چالش قابل دست یابی در چند سال آینده است و باید فضای ساختگی را پر کند که واقعاً قبلاً نداشتیم». ما چاپگرهای بزرگ سه بعدی نداریم که بتواند اشیاء نرم را به خوبی تولید کند. هیچ دستگاه تولید منسوجات حجمی وجود ندارد. بنابراین مبلمان آزمایش های اولیه امیدوار کننده بوده است. هیروس قبلاً یک مبل چهار گوش مکعبی شکل و یک جفت کفش را تولید کرده است، اما می گوید حجم های دیگر نیز به همان اندازه امکان تولید دارد.
خروجی سه بعدی نیز به این معنی است که دستگاه بسیار بزرگ است. نمونه اولیه هیروس که در ملون ساخته شده است تقریباً به اندازه یک لباس شویی است و دارای دو چرخ دنده که کامل بازرو ها را کنترل می کند و همچنین مجهز به قلاب و سوزن بافندگی مخصوص است. هر دو هیروس و مک کان پیش بینی می کنند که نسخه های کوچکتر با مواد پیشرفته مانند فیبر کربن و آلیاژهای فلزی امکان پذیر است.
بخشی از چالش این است که مطمئن شوید دستگاه می تواند با کمترین رشته نخ ممکن کار کند. در حالت ایده آل، می تواند دو حالت باز کردن بافت گره خورده، بافتن بافت با همان نخ باز شده را مورد بررسی قرار داد. خوشبختانه، محققان فقط باید روی جنبه سازنده فرآیند تمرکز کنند و نه باز کردن و استفاده مجدد از نخ. «باز کردن یک بافت حلقوی بافته شده واقعاً بسیار ساده است. مک کان می گوید، شما فقط آن را بکشید. «تا زمانی که تعداد نخ ها را در یک محصول به حداقل برسانیم، برای باز کردن آن نیازی به دستگاه ندارید. احتمالاً یک گربه خیلی مشتاق کافی است.
منبع: fastcompany.com
