הדפס לי כבשה

דמיינו לעצמכם עולם שבו אנשים יכולים להדפיס לעצמם כל דבר, החל מרהיטים ועד למזון. עולם שבו ארכיטקטים מדפיסים בתים, רופאים מדפיסים איברים להשתלה וטרוריסטים מדפיסים לעצמם כלי נשק בלחיצת כפתור. דמיינו מדפסות תלת ממד שיכולות להדפיס מדפסות תלת ממד שיכולות להדפיס מדפסות תלת ממד שיכולות להדפיס מדפסות תלת ממד. נשמע לכם כמו פרק מופרך במיוחד של "בלאק מירור"? אתם תופתעו לגלות כמה העולם הזה קרוב לזה שבו אנחנו חיים.

למקרה שעדיין לא שמעתם, מדפסות תלת ממד הן הדבר הגדול הבא. אמנם לא מדובר בהמצאה חדשה – המדפסות הראשונות פותחו כבר בשנות ה־80 – אבל בשלוש השנים האחרונות חלה ירידה משמעותית במחירים שלהן, וכיום ניתן למצוא מדפסות תלת ממד ביתיות במחיר 1,200 דולר ומעלה וערכות להרכבה אישית של מדפסות כאלה בשליש מהסכום. בעוד שהמדפסות הביתיות מוגבלות יותר ממקבילותיהן התעשייתיות מבחינת גודל האובייקט שהן מסוגלות לייצר, הצבעוניות שלו והחומרים שמהם הוא מורכב (בדרך כלל מדובר בחומרים פלסטיקיים כמו ABS, החומר שממנו עשוי לגו, ו־PLA, חומר מתכלה העשוי מתירס, אף על פי שיש גם מדפסות שמשתמשות בשוקולד, למשל), הן עדיין מאפשרות לכל אחד לייצר פחות או יותר כל צורה שעולה על דעתו, בין אם מדובר בפסל, בחלק חילוף כלשהו שחסר לו או במוצרים פונקציונליים של ממש כמו שעון, ספל, חליל, דילדו, כיסוי לאייפון, תכשיט עם חריטה, רפידה מותאמת אישית לנעל ואפילו פרוטזות, אם למנות כמה דוגמאות פופולריות. כל מה שעליכם לעשות הוא לתת לפרי הדמיון שלכם לקרום עור וגידים באמצעות תוכנת מידול, או לחלופין להיכנס לאתר הקוד הפתוח thingiverse.com, שבו ניתן למצוא אינספור מודלים קיימים שאנשים העלו לרשת להורדה חינמית. את העבודה השחורה עושה המדפסת, שפועלת בטכנולוגיה שמזכירה הזרקת דיו, רק עם חומרים אחרים שמושפרצים שכבה אחר שכבה ומוקשחים עד ליצירת האובייקט המוגמר. למדפסות הללו השפעה לא מבוטלת על עולם העיצוב, שכן הן מאפשרות למעצבים להדפיס בקלות אבטיפוסים לדגמים שלהם, וגם להתפרע עם מודלים המורכבים מצורות גיאומטריות סבוכות, זוויתיות ומעוקלות במיוחד, שהיו כמעט בלתי אפשריות לביצוע בלי התרגום הישיר מתוכנת המידול להדפסה. כמו כן הן מעודדות מעצבים להשתמש בחומרים פלסטיקיים פשוטים שניתנים למחזור ובכך מצמצמים את הנזק לסביבה.

"הבית האינסופי" שיודפס בתלת מימד ועתיד להיבנות ב-2014

כיום המדפסות האלה הן עדיין נחלתם הכמעט בלעדית של מעצבים, ארכיטקטים וממציאנים ("מייקרים" בעגה המקצועית). אנשים פרטיים ובתי עסק משתמשים לרוב, אם בכלל, בשירותיהם של מעבדות וסטודיואים שמדפיסים עבורם מוצרים בהתאמה אישית (בישראל קיימים מספר עסקים כאלה), אך מומחים בתחום טוענים שבעוד כעשר שנים, יהפכו המדפסות הללו למוצר נפוץ מאוד, בדומה למה שקרה עם מחשבי הפנטיום הביתיים במעבר משנות ה־80 לשנות ה־90 של המאה הקודמת. אף על פי שכיום המדפסות האלה עדיין מוגבלות בהרבה מובנים, למשל בכך שהן לא מסוגלות לייצר מוצרים מכמה חומרים ביחד או להדפיס מכשירים אלקטרוניים, גם זה צפוי להשתנות בסופו של דבר. אם מדפסות התלת ממד של היום מאפשרות לך להחליף את המכסה הבטריות בשלט שהלך לאיבוד, המדפסות של מחר יאפשרו לך ליצור שלט חדש.

הפוטנציאל האדיר הגלום בתחום הזה גורם לרבים להתייחס אליו כאל המהפכה התעשייתית הבאה. בנאום מצב האומה שנשא בפברואר האחרון, הציג ברק אובמה את מרכז המחקר החדש לפיתוח טכנולוגיות ייצור תלת ממדיות שהוקם במימון ממשלתי של עשרות מיליוני דולרים ביאנגסטאון, אוהיו ותוכניות למרכזים דומים במקומות אחרים. אובמה התייחס למהפכת התלת ממד כאל "המהפכה הטכנולוגית הגדולה ביותר מאז המירוץ לחלל", ואמר שלדעתו יש בכוחו של התחום המתפתח הזה להחזיר מאות אלפי משרות ממקומות כמו סין ומקסיקו לארצות הברית ולפתור את בעיית האבטלה במדינה. ובמילים אחרות – הקץ לשלוש המילים שמייצגות את תקופתנו בצורה הטובה ביותר: "מייד אין צ'יינה".

טקסטורה בהדפסה תלת ממדית

מייד אין לפטופ

אם הייתם נכנסים עכשיו למכונת זמן, מכוונים אותה לגרמניה של אמצע המאה ה־15, מוצאים צורף זהב בשם יוהאן גוטנברג ושואלים אותו לאילו פסגות הוא חושב שתגיע בעתיד המצאת הדפוס שלו, רוב הסיכויים שהוא לא היה מזכיר את הגיליון שאותו אתם מחזיקים כעת. התקדמויות טכנולוגיות הן דבר שקשה לחזות מראש, ועם זאת, כמה פיתוחים עכשוויים שנשמעים כאילו נלקחו ישירות מספר של אסימוב, עלולים לתת לכם מושג לגבי איך תחום הדפסות התלת ממד הולך לעצב מחדש את עתידנו. בתחום הרפואה והביו־הנדסה, לדוגמה, מדענים מאוניברסיטת פנסילבניה הציגו בשנה שעברה מדפסת שיכולה לייצר כלי דם מסוכר, המצאה שעלולה לייתר בעתיד את הצורך בכרטיסי אדי ולשמש להדפסת איברים שלמים מוכנים להשתלה. צוות מנתחים בלגים כבר ביצעו את ההשתלה הראשונה של לסת מלאכותית, שהודפסה מאבקת טיטניום. המנתח האמריקאי אנתוני אטאלה מפתח כבר שנים טכנולוגיה להדפסת איברים מתאי גזע של מטופלים, וטוען שהוא מתכוון להתחיל לשווק איברים כאלה לקהל הרחב בעשור הקרוב, תחזית שהייתה נשמעת בלתי אמינה בעליל אלמלא היה מצליח להשתיל באמצעות טכנולוגיות דומות שלפוחית שתן מלאכותית במטופל כבר לפני יותר מעשור.

זה העניין. מדפסת תלת ממד של חברת אובג'ט

בתחום הארכיטקטורה יש מחקר מתמשך שמטרתו הסופית וארוכת הטווח היא להדפיס בניינים תוך פחות מיממה, עם צנרת וחוטי חשמל בילט אין, באמצעות מדפסות ענק המתבססות בעיקר על חול וחומר מקשר כתחליף לבטון. גרסאות מתפקדות של המדפסות האלה כבר מסוגלות להדפיס שני מטרים של חומר בנייה בשעה, והדור הבא צפוי להדפיס שלושה מטרים וחצי בשעה. תיאורטית הדבר יאפשר להדפיס בניין בשבוע. הארכיטקט ההולנדי Janjaap Ruijssenaars מתכנן לסיים ב־2014 את "הבית המאוזן" בן שתי הקומות שלו, שייבנה כולו בטכנולוגיית הדפסה תלת ממדית ממספר חלקים שיודפסו בנפרד ויחוברו למבנה בצורת סמל האינסוף. פיתוחים נוספים שעדיין לא עלו לפס הייצור הם למשל מכונית סביבתית בעלת חזות עתידנית העונה לשם Urbee, שהגוף שלה עשוי כולו מחלקים מודפסים, מדפסת של MIT שיכולה לייצר כמעט כל סוג מזון שעולה על הדעת, ומדפסת נוספת של משרד האדריכלים הבריטי פוסטר ושות', שמציעה שיטה מתקדמת לבניית מגורים במושבות מחוץ לכדור הארץ ובפרט על הירח, בהסתמכות כמעט מוחלטת על חומרים שנמצאים במקום.

אבל לפני שאתם בוחרים באיזה מכתש אתם רוצים להתמקם, כדאי שתכירו גם את הצד האפל של הדפסות התלת ממד: בשנה שעברה צצה בארה"ב קבוצת קוד פתוח בשם "דיפנס דיסטריביוטד", ששמה לה למטרה לעצב אקדח שניתן יהיה להוריד מהרשת ולהדפיס בבית. הם הצליחו לייצר אקדח מתפקד שהודפס כולו מחלקי פלסטיק, חוץ מהמחסנית ומהקליעים שעשויים ממתכת. המיזם הפרובוקטיבי של הקבוצה פתח את הצוהר לדיון על הצדדים המסוכנים של הדפסות התלת ממד, שבעצם מאפשרות לכל אחד להוריד מוצרים חומריים מהאינטרנט באופן פיראטי וללא פיקוח, בדיוק כפי שאנחנו עושים כיום עם סרטים ועם מוזיקה. חסידי המדפסות מיהרו לצאת להגנתן, בטענה שגם ככה כל מי שיש לו גישה לדשן ולעוד כמה חומרים נגישים יכול תיאורטית לייצר פצצה, ובכל זאת אנחנו לא רואים את ההמונים רצים למשתלות. כמו במקרה של אנרגיה אטומית, גם למדפסות התלת ממד יש יישומים חיוביים ושליליים, אבל במקרה הזה נדמה שהטוב גובר על הרע.

גם לשם זה יגיע. אופנה בהדפסת תלת ממד

איך מגיעים לאמבטיה

בניגוד לתחום פרסי האוסקר, בתחום מדפסות התלת ממד יש לישראל דווקא הרבה במה להתגאות. לפני כשלושה חודשים הושלם המיזוג בין החברה הישראלית אובג'ט שבפארק המדע ברחובות, לבין הענקית האמריקאית סטרטסיס, האחראית בין השאר לפיתוח המכונית המודפסת שהוזכרה קודם. כיום נסחרת החברה בבורסה האמריקאית לפי שווי של שלושה מיליארד דולר, מעסיקה יותר מ־1,100 עובדים, עובדת עם כ־8,000 לקוחות ודוגרת על יותר מ־500 פטנטים, מה שהופך אותה לחברה הגדולה ביותר בעולם בתחום מדפסות התלת ממד. "אנחנו לא מתעסקים במדפסות הביתיות בינתיים, רק במדפסות תעשייתיות", אומר ארז שמחה, סמנכ"ל כספים ומנהל תפעול ראשי בחברה, ששמרה אחרי המיזוג את שמה האמריקאי אך רשומה כחברה ישראלית לכל דבר. "כיום המדפסות שלנו משמשות בעיקר לייצור אבטיפוסים, ולא למוצרים הסופיים, משום שזאת עדיין לא טכנולוגיה שמשתלמת בייצור המוני אלא רק בסדרות קטנות. מה שכן, הקלות והיעילות שבהן היא מאפשרת לחברות להדפיס אבטיפוסים של המוצרים שלהם כדי לנסות אותם, מקצרות בצורה משמעותית את הטיים טו מרקט (פרק הזמן עד לשיווק המוצר – א"פ) של כל תהליך העיצוב".

בקוטב הצפוני והפרינג'י יותר של התחום ניתן למצוא אנשים כמו אלידור זמיר, מייקר שהתחיל להתעסק עם מדפסות תלת ממד לפני כשנה וחצי, אז נחשף לפרויקט שנקרא RepRap, מדפסת בקוד פתוח שיכולה למעשה לשכפל את עצמה על ידי הדפסת החלקים שממנה היא מורכבת. זמיר הזמין לעצמו ערכה כזאת ובנה את המדפסת הראשונה שלו. "ראיתי שזה סוג של בדיחה. זה לא מתפקד בדיוק כמו מדפסת אלא יותר כמו צעצוע לא מדויק", הוא אומר. "אז החלטתי להיכנס לשוק ולייצר מדפסת משלי שתפשט את העניין ותנגיש את הטכנולוגיה לקהל הרחב. שנה שלמה לא יצאתי מהבית, ירדתי שמונה ק"ג, ובסוף הרכבתי שני דגמים שהם היום בין הפרקטיים שיש בשוק. אפילו ילד בן 12 יכול לבנות אותם. הראשון נקרא אורקה, אני מוכר אותו ב־4,000 ש"ח, שזה הכי זול שיש בעולם, ובקרוב אני יוצא עם הדגם השני שעדיין אין לו שם, והוא יעלה 6,000 ש"ח". את הדגמים ניתן להזמין בעמוד הפייסבוק של החברה שלו, שנקראת REvision3D, שהוא למעשה העובד היחיד בה. מלבד המוצרים שהוא מוכר, זמיר מנסה גם לקדם פרויקט התנדבותי של ייצור פרוטזות לקטועי גפיים, ופרויקט נוסף שנועד ללמד ילדים במתנ"סים בעמק חפר איך להשתמש בטכנולוגיית התלת ממד. "אני חושב שזה יעשה רק טוב לעולם ויביא אותנו למצב הרבה יותר שיתופי", הוא אומר. "זה כמו שהפייסבוק איחד אותנו סביב רעיונות מסוימים, רק שכאן זה ברמה החומרית. כשמישהו מעלה לאינטרנט דגם של מוצר או אפילו חלק חילוף כלשהו, הוא בעצם פותר בעיה עבור עשרות אלפי אנשים".