3D, 4D आणि 5D प्रिंटिगच्या आगमनाने मेकॅनिकल इंजिनिअरिंगमधील अभियंत्यांसाठी अनंत शक्यतांचे क्षेत्र उघडले आहे. यामुळे या क्षेत्रात अभूतपूर्व संधी उपलब्ध झाल्या आहेत.
3D प्रिंटिंगने आरोग्यसेवा, एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, बांधकाम, मेडिकल, बायोमेडिकल आणि ग्राहकोपयोगी वस्तूंसह विविध उद्योगांमध्ये वेगाने परिवर्तन केले आहे. एक मेकॅनिकल इंजिनिअर म्हणून, 3D प्रिंटिंगमध्ये करिअरसाठी असंख्य संधी उपलब्ध होतात. 3D प्रिंटिंग यांत्रिक अभियंत्यांना कॉम्प्लेक्स शेप्स, क्लिष्ट स्ट्रक्चर आणि प्रोटोटाईप सहजतेने तयार करण्याची मुभा देते. थ्रीडी प्रिंटिंग ही डिजिटल मॉडेल किंवा डिझाईनच्या आधारे एकमेकांच्या वर मटेरियलचे थर (Layer by Layer) जोडून त्रिमितीय वस्तू (3D Dimensional Object) तयार करण्याची प्रक्रिया आहे. 3D प्रिंटिंगमध्ये ऑब्जेक्ट करण्यासाठी खालील चरणांचे पालन केले जाते. उदा. ऑब्जेक्ट डिझाईन करणे, मॉडेलचे लेअर्स (Slicing – थर) करणे, मटेरियल निवडणे, प्रिटिंग प्रक्रिया, पोस्ट-प्रोसेसिंग. या क्षेत्रात व्यक्तीला अभूतपूर्व संधी उपलब्ध आहेत.
3D प्रिंटिंगमुळे मेकॅनिकल इंजिनिअर वैयक्तिक ग्राहकांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी तयार केलेली उत्पादने प्रत्येक ग्राहकाच्या इमॅजिनेशनप्रमाणे तयार करू शकतात. भारतामध्येसुद्धा 3D प्रिटिंगचा वापर आता खूप वेगाने वाढत आहे. बेंगलोरमध्ये 3D प्रिंटेड पोस्ट ऑफिसचा प्रारंभ झाला आहे.
या शहरात हे अत्याधुनिक टपाल कार्यालय दिमाखात उभे आहे. मद्रासच्या माजी विद्यार्थ्यांनी बांधलेले भारतातील पहिले 3D प्रिंट केलेले घर आता तयार आहे. तसेच भारतातील मोठमोठ्या ऑटोमोटिव्ह कंपन्या आता कार, दुचाकी आणि इतर क्षेत्रांत मोठ्या प्रमाणात 3D प्रिंटरचा वापर करत आहेत.
वैद्यकीय क्षेत्रांमध्ये, सर्जिकल कस्टमाइज्ड प्रोस्थेटिक, इम्प्लांट आणि इतर वैद्यकीय मॉडेल्स तयार करण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे. एरोस्पेस उद्योगातसुद्धा 3D प्रिंटिंगचा वापर करून विमानासाठी मेटल कॉम्पोजिटस्पासून हलके पार्टस् तयार केले जातात, ज्यामुळे विमानांची कार्यक्षमता वाढते. 3D प्रिंटिंगच्या तत्त्वावर उभारलेले 4D प्रिंटिंग वेळेच्या परिमाणाची ओळख करून देते.
4D प्रिंटिंगसह मेकॅनिकल इंजिनिअर अशा वस्तू तयार करतात जे बाह्य उत्तेजनांना रूपांतरित करू शकतात. प्रिंटिगच्या साह्याने मेकॅनिकल इंजिनिअर्स सेल्फ-असेंब्ली आणि स्वतःच आकार बदलणार्‍या वस्तू डिझाईन करू शकतात. शेप-मेमरी पॉलिमरसारख्या प्रतिसादात्मक मटेरियल्सचा समावेश करून, मेकॅनिकल इंजिनिअर्स अशा 4D प्रिन्टेड वस्तू तयार करू शकतात, ज्या बाहेरील ट्रिगर्सशी जुळवून घेतात आणि त्यांना प्रतिसाद देतात. या वस्तू स्वयंउपचार संरचना, सॉफ्ट रोबोटिक्स आणि अनुकूल प्रणाली विकसित करण्यास सक्षम करते. तसेच मेकॅनिकल इंजिनिअर्स कार्यक्षम सामग्री वापरासाठी, कचरा आणि पर्यावरणीय प्रभाव कमी करण्यासाठी डिझाईन ऑप्टिमाईझ करण्यास अनुमती देते.
5D प्रिंटिंग हे एक हायब्रीड तंत्रज्ञान आहे, ज्यामध्ये अ‍ॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगबरोबरच पारंपरिक उत्पादन तंत्रांचा समावेश होतो. प्रिंटिंग सध्या अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे. तरीसुद्धा, 5D प्रिंटिग कॉम्प्लेक्स शेप्स, एकाच वास्तूमध्ये एकापेक्षा जास्त मटेरियल्स (बहु-मटेरियल) आणि कार्यक्षमता एकाच प्रिंटमध्ये एकत्रित करते. हे बहुमेकॅनिकल इंजिनिअर्स प्रिंटेड वस्तूंमध्ये सेन्सर्स आणि सर्किटसारखे इलेक्ट्रॉनिक घटक अखंडपणे एकत्रित करू शकतात. मेकॅनिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींचे हे अभिसरण प्रगत उपकरणे आणि स्मार्ट उत्पादनांसाठी मार्ग मोकळा करते. मेकॅनिकल इंजिनिअर्स 5D प्रिंटिगच्या क्षमतेचा वापर करून व्हॉल्व्ह, मायक्रोफ्लुइडिक्स, हीट एक्सचेंजर्स आणि अगदी कृत्रिम अवयव यांसारख्या जटिल प्रणाली विकसित करू शकतात. पॉलिमर, धातू, सिरॅमिक्स आणि कंपोझिटसह विविध साहित्य एकत्र करून 5D प्रिंटिंग मेकॅनिकल इंजिनिअर्सना कस्टमाईज्ड यांत्रिक, थर्मल आणि इलेक्ट्रिकलसह प्रगत संरचना तयार करण्यास सक्षम करते.
