להדפיס את העולם בתלת מימד: "זה מדהים, זה מרגש וזה יכול לתרום לילדים שלנו המון"

מה דעתכם על שיעור תורה בו המורה מלמד את תלמידיו על תיבת נוח, ובסיום השיעור לוקח אותם לחדר המחשבים ומכריז: "כעת נבנה כולנו תיבה כמו שהייתה לנוח". התיבה נבנית על צג המחשב ולאחר מכן נשלחת להדפסה. מן המדפסת היא יוצאת בדגם העשוי מפלסטיק קשיח. התיבה מוחשית לגמרי, אפשר לפתוח את דלתותיה ואפילו למשש את בעלי החיים השוכנים בתוכה.

ומה דעתכם על ילד שרוצה להביא לחברו מתנה ליום ההולדת – קופת חיסכון בצורה של ברווז? הוא מחפש בכל החנויות ולא מוצא, ואז מחליט לבחור בדרך הפשוטה – חוזר הביתה, מתיישב מול המחשב ומדפיס מתנה – קופת חיסכון בדיוק בצורה ובסגנון שרצה.

ומה דעתכם על עקרת בית שאחד המזלגות מהסט היוקרתי ביותר שלה הושלך בטעות לאשפה? היא לא מאבדת עשתונות, אלא ממהרת לחנות הדפוס הקרובה לביתה, שם יש מדפסת איכותית ביותר שמדפיסה עבורה באמצעות מתכת בתלת מימד. עקרת הבית מקבלת את המזלג החסר ושבה לביתה מרוצה ושמחה.

אם כל זה נראה לכם כלקוח ממדע בדיוני, או כחלק מהפיתוחים שצפויים להיות בעוד מאה שנה, תופתעו לשמוע שהאופציות האלו קיימות כבר היום, הן מוצעות במגוון סגנונות וטכניקות, והטכנולוגיה המדהימה הזו משתלטת על העולם בקצב מהיר.

יהודה דוולצקי

מדפסת כבקשתך

"מדפסות תלת ממד הן דבר שקיים למעשה כבר מאז שנת 1983", מספר יהודה דוולצקי, איש חינוך במקצועו, אשר בשנת השבתון שלו החליט לצאת לחקור את נושא המדפסות ומאז הפך ל'משוגע לדבר'. 

"כמובן שהמדפסת הראשונה נועדה בעיקר לתעשייה עבור פיתוח", הוא מציין, "היא ממש לא הייתה זמינה לציבור. אבל בשנת 2006 פג תוקף הפטנט וזכויות הייצור הפכו להיות נחלת הכלל. באותו רגע החלה תנועה לייצור מדפסות ביתיות. בתחילה זה היה מאוד מורכב, כי מי שהיה מעוניין שתהיה לו מדפסת כזו היה חייב לקנות הרבה מאוד חלקים ולחבר אותם בכוחות עצמו. כך נוצרו באינטרנט קהילות של כאלו שצורכים זה מזה ותומכים זה בזה.

"אבל עם הזמן הגיעה התקדמות נוספת והטכנולוגיה החדשה הפכה להיות יותר ויותר זמינה. בעשור האחרון כבר התחולל ממש מהפך – פתאום המדפסות הללו פרצו לתודעה וזה הפך להיות משהו שכולם מתעסקים בו ומשתמשים בו".

נשמח להבין – מהי בעצם הדפסה בתלת ממד?

"הדפסה בתלת ממד היא למעשה שם קוד להרבה דברים שהם שונים אחד מהשני, גם בסוגי הטכנולוגיה, גם בחומרים שבהם משתמשים וגם בתהליך הייצור. אבל מה שמשותף לכל הדברים הללו זהו הייצור הדיגיטאלי, כי כולם מיצרים באופן הבא: מעצבים דגם באמצעות תוכנה במחשב, ואת הקובץ הזה אני שולח למדפסת שמתייחדת בכך שהיא מסוגלת לייצר אותו שכבה על גבי שכבה. המדפסת בעצם לוקחת את הדגם שתכננתי וחותכת אותו לפרוסות דקות-דקות, וכך מייצרת אותו".

וממה עשוי הדגם?

"הדבר משתנה בהתאם לסוג המדפסת. המדפסות הפופולאריות ביותר לשימוש ביתי הן אלו שמדפיסות סוגים שונים של פלסטיק קשיח, אבל יש גם מדפסות שמדפיסות קרמיקה, בטון או מתכות ואפילו שוקולד. זה מאוד יצירתי וזה מדהים".

יש מדפסות שיכולות להדפיס ממספר חומרים? נניח - גם מפלסטיק וגם מברזל?

דוולצקי משיב שבשלב הזה אין אפשרות לייצר כאלו מדפסות, והוא גם מסביר מדוע: "כדי להדפיס פלסטיק צריכים להשתמש בטמפרטורה של בין 200 מעלות ל-280 מעלות, אבל כשמשתמשים במתכת אז 200 מעלות אפילו לא ידגדגו ויהיה צורך להדפיס בטמפרטורה של 1500 מעלות. מה שכן – קיימות כבר היום מדפסות שמדפיסות במספר חומרים בעלי קשר זהה, כמו למשל במספר סוגי מתכות ".

בפועל, אם אנחנו רוצים שתהיה לנו מדפסת תלת מימד בבית – מה עלינו לעשות?

"עליכם לרכוש מדפסת ותוכנה מתאימה. לגבי התוכנה זה לא מסובך מידי, אבל צריכים לדעת שקיימות מגוון תוכנות שמשמשות להדפסה בתלת מימד. התוכנות הללו מתחלקות באופן כללי לשתי משפחות – סוג אחד אלו תוכנות תיב"ם – ראשי תיבות של המילים 'תכנון ייצור בעזרת מחשב'. אלו התוכנות שבהן מתכננים את הדגם, מעצבים ו'ממדלים' אותו (מלשון מודל).

"הסוג השני של התוכנות הן תוכנות הסלייסר (מלשון חיתוך). הסלייסר הוא זה שבעצם לוקח את הדגם שהכנו וחותך אותו לפרוסות דקות. הסלייסר גם מכין קוד מתאים כדי שהמדפסת תדע מה לעשות וכיצד להדפיס, מבחינת עובי של שכבה, עם או בלי תמיכות, ועוד. אחרי שמשתמשים בשתי התוכנות האלו, הן בעצמן מעבירות את הקובץ למדפסת, ואז המדפסת עושה את העבודה".

דוולצקי מציין כי חשוב לדעת שכיום הרבה מאוד מהתוכנות האלו הן חינמיות ומצוינות. "זו בשורה של ממש, כי לפני מספר שנים היו מחזיקים בתוכנות כאלו רק בתעשייה, וגם אז שילמו 30,000 שקלים על רישיון להשתמש בהן, אבל כיום זה כבר נגיש לכל הציבור ובחינם".

ומה עם המדפסת? היא בוודאי לא בחינם...

"נכון, המדפסת אינה בחינם כמובן וגם החומר שממלאים בתוכה אינו חינם. את שני הדברים האלו צריכים לקנות. מחיר המדפסות הביתיות הפשוטות ביותר מתחיל ב-3000 שקלים ומגיע עד ל-15,000 שקלים. כמובן שיש גם מדפסות יקרות יותר שמחיריהן מגיעים אפילו לחצי מיליון יורו, אבל הן משמשות בעיקר לתעשייה ולייצור, יש בהן גם לייזרים מסוכנים וזה לא מתאים לבתים פרטיים. מדפסות ביתיות ופרטיות נמכרות במחירים שציינתי, כאשר המחיר המדויק מושפע משנות הביטוח והאחריות, ממספר הראשים שיש בכל מדפסת, מותגים מסוימים, ועוד".

מדפיסים ידיים לילדים

האפשרויות שבהן אפשר לנצל את מדפסות התלת הממד הן אינסופיות, אבל דוולצקי בוחר לספר על שימוש מיוחד ומדהים שעושים בעזרתן. "ישנו מיזם בינלאומי שנקרא enable. העמותה בארץ שמייצגת את המיזם נקראת חיפה 3D והם בחרו לקרוא למיזם 'תנו יד בתלת מימד'. המיזם מתמחה בייצור של ידיים באמצעות הדפסה של תלת ממד, עבור ילדים שנולדו בלי אצבעות או בלי כף יד ולפעמים גם בלי חלק מהזרוע. לצערי מדובר בתופעה שכיחה יותר מכפי שניתן לשער. ילדים כאלו בדרך כלל אינם מקבלים פרוטזה, כי פרוטזה היא דבר יקר ולא ייתכן לתת לילד להסתובב עם פרוטזה בעלות של 10,000 דולר. הם גם גדלים במהירות ולכן לא ייתכן להחליף להם את הפרוטזה מידי שנה. אז כאן בדיוק מגיע הארגון ומציע לילדים ידיים מפלסטיק שהודפסו בתלת ממד. הן זולות בהרבה, כיוון שהן מודפסות דרך המדפסת.

"הדבר המעניין הוא שבתחילה תכננו בארגון למצוא פלסטיק בצבע עור ולהדפיס את הידיים באמצעותו, אלא שמהר מאוד הבינו שהילדים מבקשים דווקא ידיים צבעוניות, בצבעים שהם אוהבים ומתחברים אליהם. כל כך מרגש לראות את זה – הילדים שתמיד התרגלו להסתיר את היד הפגועה שלהם, פתאום הולכים עם היד למעלה, גבוה, כדי שכולם יראו  אותה. יש כאן לא רק תרומה מוטורית כשניתן לעשות פעולות שלא היה ניתן, אלא גם תרומה רגשית גדולה עבור הילדים. זה משהו מדהים שמתאפשר רק בזכות הטכנולוגיה הזמינה והפשוטה הזו".

אולי הדפסת ידיים נשמעת כמו דבר יומרני מעט, אבל דוולצקי אומר שהטכנולוגיה הזו יכולה לשמש עבור מגוון דברים אחרים. "אני אישית, כאיש חינוך, החלטתי פשוט לקחת את הידע הרב שרכשתי בנושא תלת הממד ולרתום אותו לטובת עבודתי החינוכית. כך למשל הכנתי עם תלמידיי כל מיני מתנות, יצרנו גם פרויקטים של הדפסת דגמים, כמו למשל דגמי כלי המשכן, או דגמים מתוך כפר אמתי שאותם יצרנו בדיוק מושלם".

באחד הימים, מציין דוולצקי כי הוא החליט לצאת עם תלמידיו ביוזמה מיוחדת בעלת ערך חברתי. "ביקשתי מהם שיכתבו על הלוח שמות של משחקים שהם אוהבים לשחק בהם. אחר כך ביקשתי מהם לבדוק אלו מן המשחקים יכולים להתאים גם לילדים עיוורים וגילינו שכמעט כל המשחקים אינם מתאימים לעיוורים. ואז ביקשתי מהם לבצע את המשימה הבאה: לעצב מחדש משחקים כאלו, עם התאמה ללקויי ראייה. כל ילד לקח על עצמו משחק וכך הדפסנו משחק איקס עיגול מותאם, פאזל מתאים עם בליטות, ואפילו משחק דמקה בו חלק מהריבועים שעל הלוח הם בגבהים שונים, וגם העיגולים שונים זה מזה, ולא רק בצבעים, אלא גם בצורה, כדי שהעיוור יוכל להבדיל ביניהם. אחר כך הדפסנו את הכל, וזה היה מדהים ומרגש".

דוולצקי מציין כי כאיש חינוך זה מה שלמעשה מעניין אותו בכל התחום של ההדפסות. "בעולם כולו מדברים על כך שהטכנולוגיה הזו עומדת להשפיע על תחומים רבים בחיים שלנו ולשנות אותם בהרבה מובנים. אבל אני אומר שמה שחשוב לי זה לתת הזדמנות להשתמש בטכנולוגיה הזו בשביל התלמידים שלנו ולהביא אותם למקום יצירתי של בנייה וייצור. זה דבר שכל כך חשוב, כי אף אחד לא יודע מה יהיו המקצועות של דור המחר, אבל ברור שילדינו יצטרכו שיתוף פעולה, יצירתיות, והתמודדות עם בעיות אמתיות של העולם, אז אלו בדיוק הדברים שאותם אני מתרגל אצל תלמידיי".