در سال ۲۰۱۳، «ویلسون» و تیم همراهش در شرکتی به نام Difense Distributed [واقع در ایالت تگزاس] برای اولین بار اسلحه‌ای سه بعدی را که همچون سایر اسلحه‌ها شلیک می‌کرد، تولید نمودند [هدف این شرکت دفاع از حقوق شهروندان امریکایی در داشتن اسلحه است]. بلافاصله پس از آن طرح‌های مربوط به هر قطعه از این اسلحه را در سایت خود منتشر کردند، طوری که کاربران می‌توانستند آنها را دانلود کرده و با پرینترهای سه بعدی خود چاپ کنند. طرح‌های مذکور در طول دو روز بیش از صد هزار بار دانلود شد پیش از آنکه وزارت دفاع امریکا مداخله کرده و به شرکت دستور دهد که فایل‌ها را از روی سایت بردارد. در پی این اتفاق نگرانی‌ها افزایش یافت که پیشرفت این تکنولوژی و افزایش دسترسی مردم بدان، چه مشکلات حقوقی را ایجاد خواهد کرد. اگرچه «ویلسون» علی‌رغم تمامی این موانع و مشکلات و متوقف شدن کمک‌های مردمی به این شرکت در سایت indiegogo.com مصمم بود که پروژه را ادامه دهد، لکن کلیۀ اقدامات متوقف ماند تا زمانی‌که وزارت دفاع قانونی بودن چاپ سه بعدی را از منظر قواعد بین‌المللی ترافیک تسلیحات بررسی کند.
اگرچه وزارت دفاع در حال بررسی و ارزیابی موضوع است امّا باید بپذیریم که این تکنولوژی به سرعت در حال پبشرفت است و روز به روز بر تعداد محصولاتی که از این طریق تولید می‌گردد، افزوده می‌شود. لذا بر آن شدیم تا در بخش اول به تاریخچه چاپ سه بعدی، نحوه کارکرد این تکنولوژی و متقاضیان آن در جامعه بپردازیم. در بخش دوم امکان نقض از طریق چاپ سه بعدی و اشخاصی که ممکن است به این دلیل مسئول شناخته شوند، بررسی می‌شود. در بخش سوم و چهارم به ترتیب چشم‌انداز قانونی مربوط به این زمینه و قوانین موجود مورد بررسی قرار گرفته و نهایتاً جمع‌بندی صورت می‌گیرد.
تاریخچه و نحوه عملکرد چاپ سه بعدی
اولین پرینتر سه بعدی در سال ۱۹۸۴ توسط «چارلز هال» طراحی شد که منجر به شناساندن تکنولوژی چاپ سه بعدی گردید. در این شیوه از تولید، یک شی سه بعدی به صورت مرحله به مرحله و لایه به لایه بر اساس طرح کامپیوتری (CAD) ساخته می‌شود. استفاده از طرح‌های کامپیوتری و دقت این پرینترها، این امکان را به کاربر می‌دهد تا به آسانی طرح‌ها را دستکاری کرده و آنها را ارتقا دهند. چاپ سه بعدی با شیوۀ سنتیِ تولید که در آن مقدار زیادی مواد اولیه برای تولید لازم است، فرق می‌کند. اگر در شیوۀ سنتی میزان اتلاف و هدر رفت مواد ۹۰% باشد در چاپ سه بعدی ۹۰% مواد یا بیشتر مورد استفاده مفید قرار می‌گیرد.
موادی که می‌توان از آنها در پرینترهای سه بعدی استفاده کرد عبارتند از: پلی‌آمید، صمغ اپوکسی [نوعی مادۀ پلاستیکی برای اندود دیوارهای درونی یا بیرونی لوله]، موم، پلی‌کربنات و فلزات مختلف. این مواد بصورت پودر یا مایع درآمده و در پرینتر ریخته می‌شود. یک تیغه در درون پرینتر طرح‌های کامپیوتری را می‌خواند و با توجه به آن یک لایه از پودر را در داخل پرینتر پخش می‌کند. پس از آن اشعه لیزر از روی پودر عبور کرده و آنرا ترکیب می‌کند تا اولین لایه از شی ساخته شود و این جریان تکرار می‌شود تا زمانی‌که شی مورد نظر بصورت کامل ساخته شود. از زمانی‌که «چارلز هال» اولین پرینتر را ساخت، تکنولوژی چاپ سه بعدی پیشرفت قابل توجهی داشته است، در ابتدا این پرینترها تنها برای ساخت نمونه‌های اولیه و آزمایشی به کار می‌رفتند امّا به تدریج تولیدکنندگان از آنها برای تولید محصولات نهایی استفاده کردند. چاپ سه بعدی نه تنها مقرون به صرفه است بلکه امکان ساخت اشیا پیچیده و تو در تو را نیز فراهم می‌کند.
در ادامه افزایش دسترسی عموم به تکنولوژی چاپ سه بعدی و افزایش تقاضا در این خصوص به بحث گذارده می‌شود. با افزایش دسترسی مردم، کارایی پرینترهای سه بعدی شخصی نیز افزایش می‌یابد به نحوی که افراد می‌توانند طرح‌ها را در وبسایت‌های عمومی آپلود یا دانلود کرده و به این ترتیب شی مورد نظر خود را در خانه بسازند. سپس به این موضوع می‌پردازیم که بیشترین کاربرد تکنولوژی چاپ سه بعدی در چه زمینه‌هایی است برای مثال پزشکی، تولید و هنر.
میزان دسترسی جامعه به تکنولوژی چاپ سه بعدی:
با پیشرفت و ارزان‌تر شدن این تکنولوژی، دسترسی به ابزارهایی که از این طریق تولید می‌شوند، افزایش یافته است. شناخته شده‌ترین تولیدکنندگان پرینترهای سه بعدی عبارتند از : «Stratasys» و «۳D Systems». در سال ۲۰۱۳ شرکت «Stratasys»، Makerbot [تولیدکنندۀ پرینترهای سه بعدی] را نیز خریداری کرد و به این ترتیب شانس خود را برای تسلط بر صنعت چاپ سه بعدی افزایش داد. این شرکت عرضه کنندۀ انواع مختلفی از پرینتر برای طیف وسیعی از کاربران است، از اشخاص حقیقی گرفته تا گروه‌های کوچک و تولیدکنندگان در سطح وسیع. امّا با خرید شرکت «Makerbot» بازار پرینتر های رومیزی را نیز تصاحب کرد؛ چرا که استانداردترین مدل از پرینترهای رومیزی به نام «Replicator ۲» متعلق به این شرکت است.
در سوی دیگر شرکت «۳D Systems» تلاش می‌کند میزان استفاده از پرینترهای سه بعدی را از طریق حذف موانع موجود در این زمینه افزایش دهد. پرینترهای شخصیِ تولید شده توسط این شرکت به نام «Cube» به قیمت ۹۹۹۰۰ دلار به فروش می‌رسد. هدف این شرکت از تولید «Cube» این بود که چاپ سه بعدی را در میان دانش‌آموزان، کسانی که از آن به عنوان سرگرمی استفاده می‌کنند و مشتریان خود رواج دهد.
عامل دیگری که موجب رواج پرینترهای سه بعدی شخصی شد، راه‌اندازی سایت‌هایی بود که به کاربران اجازه می‌داد طرح‌های خود را آپلود کرده و به اشتراک بگذارند. برای مثال «Thingiverse» و «Shapeways». در سایت «Thingiverse» که متعلق به «Makerbot» بوده و در سال ۲۰۰۸ راه‌اندازی شد، کاربران می‌توانند مجموعه‌ای از طرح‌های ارائه شده توسط مردم را مشاهده کرده و آنها را متناسب با سلیقه یا نیاز خود تغییر دهند. از سوی دیگر، «Shapeways» این امکان را به کاربران می‌دهد که طرح‌ها را بررسی کرده و خریداری کنند سپس اشیا را بر اساس طرح انتخاب شده چاپ کرده و برای خریدار ارسال می‌کند. طرح‌های ارائه شده طیف وسیعی از کالاها را در بر می‌گیرد از اشیای صرفاً زینتی مانند تزئینات کریسمس و قاب عکس گرفته تا لوازم خانگی و وسایل برقی. سایت‌های مذکور تنها نقطۀ آغاز این مسیر هستند، یقیناً با گسترش چاپ سه بعدی وبسایت‌های مشابه دیگری نیز راه‌اندازی شده، جای خود را در بین مردم پیدا می‌کنند.
متقاضیان چاپ سه بعدی:
چاپ سه بعدی افزون بر موارد فوق‌الذکر در زمینه‌های دیگری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از موارد اصلی استفاده از آن ساختن نمونه‌های اولیه و آزمایشی است. با پیشرفت این تکنولوژی کیفیت نمونه‌های اولیه نیز افزایش یافت تا جایی‌که به تدریج محصولات تولید شده از این طریق آمادۀ ارائه به بازار بود. در حال حاضر شرکت «RedEye» واقع در ایالت مینسوتا در کارخانه‌های خود از پرینترهای سه بعدی استفاده می‌کند چرا که با ایجاد اندک تغییری در نرم‌افزار، خروجی نیز تغییر می‌کند بدون اینکه لازم باشد هزینه‌ای صرف تجهیز ماشین‌آلات گردد. تا زمانی‌که پرینترهای سه بعدی کاملاً جایگزین شیوه‌های سنتی تولید نشده، می‌توان از آن برای تولید موارد خاص مثل ابزارالات کمیاب صنعت هوایی استفاده کرد.
در زمینۀ پزشکی نیز از مزایای چاپ سه بعدی استفاده می‌شود. در سال ۲۰۱۳ شرکت «NovaCopy» یک پای مصنوعی برای اردکی که در پای چپ خود نقص مادرزادی داشت، طراحی و چاپ کرد. دانشمندان هم‌چنین پروژهای پزشکی پیچیده‌تری را نیز دنبال می‌کنند برای مثال چاپ سلول، نسوج و حتی اعضای بدن. در سال ۲۰۱۲ گروهی از محققان دانشگاه پنسیلوانیا و مؤسسه فناوری ماساچوست از شکر به عنوان مادۀ اولیه برای ساخت کبد مصنوعی استفاده کردند. دانشمندان امیدوارند به کمک این تحقیقات سرانجام بتوانند یک عضو کامل را بسازند. پیش از این از تکنولوژی مذکور برای شبیه‌سازی استخوان استفاده شده است. در صنعت دارو سازی نیز دانشمندان از این روش برای چاپ داروهای ویژۀ بیماران خاص استفاده می‌کنند.
در صنعت مد نیز پیشرفت‌هایی در این زمینه صورت گرفته است. شرکتی به نام «Continuum Fashion» لباس‌های شنا که به وسیلۀ پرینتر سه بعدی تولید می‌شود، عرضه می‌کند. مزایای تولید لباس از این طریق متعدد است: ۱- تولیدکنندگان دغدغۀ تولید لباس بیش از حد نیاز را ندارند؛ می‌توانند پس از هر سفارش، لباس مورد نظر را چاپ کنند. ۲- با پیشرفت این تکنولوژی مردم می‌توانند لباس‌های قدیمی خود را بازیافت کرده و از مواد آن برای تولید لباس‌های جدید استفاده کنند. ۳- لباس‌ها دقیقاً متناسب با سایز و اندازۀ فرد خواهد بود. همین ایده در مورد کفش نیز به کار می‌رود. کمپانی «New Balance» از پرینترهای سه بعدی برای تهیۀ کفش‌های سفارشی دقیقاٌ به اندازۀ پای سفارش‌دهنده استفاده می‌کند. از سوی دیگر «Nike» از تکنولوژی چاپ سه بعدی برای افزایش کارایی کفش‌های خود استفاده می‌کند. این کمپانی روکش چاپ شده‌ای را به میخ‌های استوک‌های فوتبال می‌چسباند تا سرعت استفاده‌کننده را افزایش دهند.
سازمان هوانوردی و فضایی ملی امریکا (ناسا) روی پروژهای کار می‌کند که بتواند از پرینترهای سه بعدی به منظور تهیۀ غذا برای فضانوردان استفاده کند. در این صورت زمانی‌که یک مأموریت بیش از حد انتظار به طول می‌انجامد، پرسنل مطمئن هستند که غذای کافی و متنوع در اختیار دارند.
تولید وسایل برقی یکی دیگر از موارد استفاده از پرینترهای سه بعدی است. برای مثال در سال ۲۰۱۳، «موتورلا» سفارش ساخت قطعات تلفن همراه را به شرکت «۳D Systems» داد. در سطح وسیع‌تر، یک معمار هلندی قصد دارد خانه‌ای را بسازد که اجزای آن به وسیلۀ پرینترهای سه بعدی تهیه می‌شود. وی چارچوب خانه را قطعه به قطعه طراحی، چاپ و روی هم سوار کرد و آن را با بتون تقویت شده با الیاف روکش کرد. مطمئناً چنین ایده‌هایی موجب تحول در صنعت ساخت و ساز می‌شود و هزینه‌ها را به حداقل ممکن کاهش می‌دهد.
هنر نیز از دیگر زمینه‌هایی است که از چاپ سه بعدی تأثیر پذیرفته، پرینترهای سه بعدی می‌توانند مجسمه‌های معروف را با دقت بسیار بالا شبیه‌سازی کنند، می‌توان به وسیلۀ آنها اجزای مختلف آثار هنری را کپی کرده و با ترکیب آنها یک اثر جدید خلق کرد. کاربران طرح‌های آثار هنری مشهور را در سایت‌هایی همچون thingiverese آپلود می‌کنند و دیگران می‌توانند آنها را دانلود کرده برای خود چاپ کنند. در اینجا این سؤال مطرح می‌شود که آیا این عمل نقض کپی‌رایت محسوب نمی‌شود؟ در پاسخ باید گفت بستگی به نحوۀ استفاده از نسخۀ کپی شده دارد مثلاً آیا برای اهداف آموزشی است یا برای فروش.
ساخت اسلحه – همان‌طور که در مقدمه گفته شد – یکی از مسائل بحث برانگیز در حوزۀ چاپ سه بعدی است که از زمان رواج پرینترهای سه بعدی همواره مطرح می‌شود. دغدغۀ مطروح این است که با پیشرفت تکنولوژی این اسلحه‌ها بدون هیچ نظارتی تولید و پخش خواهد شد. پس از ساخت اسلحه توسط شرکت Defense Distributed به نام اسلحۀ «آزادی‌بخش» تعداد زیادی اسلحۀ چاپ شدۀ سه بعدی دیگر نیز پدیدار شد که برخی از آنها به جای پلاستیک از جنس فلز بود. از آنجا که این اسلحه‌های فلزی با ماشین‌های یک میلیون دلاری چاپ می‌شد و قیمت آنها نیز گران بود، امکان ساخت آن برای همه وجود نداشت.
منبع:
THE LEGAL DIMENSION OF 3D PRINTING: ANALYZING SECONDARY LIABILITY IN ADDITIVE LAYER MANUFACTURING,By Preeta Reddy, The Columbia Science & Technology Law Review, Vol. XVI, Fall 2014