העיר רחובות מוכרת לציבור הרחב בעיקר בזכות מכון ויצמן למדע, שממנו יצאו שורה ארוכה של מדענים ידועי שם וגם פיתוחים פורצי דרך ברפואה ובמדע. ואולם, במרחק של כחמש דקות הליכה מהמכון, בגבול שבין רחובות לנס ציונה, שוכן מרכז ההיי-טק "פארק המדע", שבו נמצאות חברות טכנולוגיה מובילות כמו נובה, אפלייד מטיריאלס, HP ועוד.

בין שלל החברות ניתן למצוא נוכחות בולטת במיוחד של תחום ההדפסה בתלת מימד. לצד סטרטסיס (Stratasys) וננו-דיימנשן (Nano Dimension), שנמצאות בפארק המדע, היום השיקה את פעילותה המסחרית שחקנית רחובותית-ישראלית נוספת ששואפת לתקוע יתד בתחום הצומח והמתפתח: חברת Xjet, שפיתחה טכנולוגיה להדפסת תלת מימד במתכת ובקרמיקה המבוססת על התזת דיו המורכב מננו-חלקיקים (Nano-Particles Jetting).

חברת XJet אינה חברה חדשה. היא נוסדה ב-2008 על-ידי חנן גוטהייט, ממייסדי חברת אובג'ט (Objet), שלימים התמזגה עם סטרטסיס, אחת מהחברות הגדולות בעולם בתחום התלת-מימד. בתחילת דרכה עסקה Xjet בהדפסת מתכות עבור תחום הפאנלים הסולאריים, אך בשנים האחרונות החליטה לשנות כיוון והתמקדה בפיתוח פיתרון טכנולוגי מסוג חדש לגמרי.

להחליף את "ארגז החול" בננו-חלקיקים

הדפסת תלת-מימד במתכת קיימת עוד משנות התשעים. ואולם, בשני העשורים האחרונים הטכנולוגיה הבסיסית להדפסה במתכת כמעט ולא השתנתה. בשיטה הנהוגה כיום, הקרויה "התכה בארגז חול" (Powder bed fusion), המדפסת מפזרת על-גבי מגש שכבה דקה של אבקת מתכת, ולאחר מכן קרן לייזר או קרן אלקטרונים בעלת טמפרטורה גבוהה, מתיכה את האבקה על-פי הצורה המבוקשת ומייצרת שכבה מוצקה. על השכבה הזאת מפוזרת שכבת אבקה נוספת, המותכת שוב על-ידי הקרן, וחוזר חלילה, עד שהתבנית התלת-מימדית נוצרת מלמטה למעלה.

שיטה זו לוקה במספר בעיות. כדי להתיך את אבקת המתכת יש צורך להשתמש בטמפרטורות גבוהות מאוד של כ-1,300 מעלות צלזיוס, והדבר כרוך בהשקעת אנרגיה גדולה ופליטת חומרים מזהמים תוך כדי התהליך. בנוסף, מאחר שעד שהמודל מתמצק ומתקרר המבנה שנוצר הינו מאוד שברירי ולא יציב, יש צורך להשתמש בחומר תומך כדי שהמבנה לא יקרוס לתוך עצמו. את התומכות הללו מסירים בסוף התהליך באופן ידני באמצעות סכין חיתוך על-ידי עובד נוסף המאריך את תהליך הייצור.

המדפסת של XJet פותרת את הבעיות הללו באמצעות טכנולוגיית הזרקת דיו, המורכב מחלקיקי ננו מתכת או קרמיקה, השרויים בתוך תרחיף נוזלי. במהלך בניית הצורה, ראשי המדפסת מתיזים את הדיו על גבי מגש המדפסת ובונים את המודל התלת-מימדי שכבה אחר שכבה. בניגוד למדפסות הקיימות, הדיו הננומטרי אינו דורש לבצע פעולת התכה, אלא רק לאדות את נוזל התרחיף שבו שרויים החלקיקים. משמעות הדבר שהמדפסת משתמשת בטמפרטורות נמוכות בהרבה (טמפרטורת הרתיחה של הנוזל) ולכן התהליך בטוח וחסכוני יותר.

בשיחה עם TechTime הסביר המשנה למנכ"ל ב-XJet, דרור דנאי, כי הטכנולוגיה של החברה מאפשרת לעשות שימוש במגוון רחב של חומרים. "למעשה, ניתן להדפיס במדפסת שלנו בכל חומר שניתן לגרוס לחלקיקים זעירים, ולא רק מתכת וקרמיקה".

לדבריו, פריצת הדרך המשמעותית ביותר קשורה לחומר התומך המיוחד שפיתחה החברה. "החידוש שלנו קשור גם לשימוש בשני חומרים שונים, אחד לצורך בניית המודל ואחד לצורך יצירת התמיכה. במדפסת של XJet השכבות התומכות נוצרות באמצעות שימוש בחומר מסיס במים. למעשה, חצי מראשי הדיו בהדפסה מתיזים את חלקיקי המתכת וחצי מהם מתיזים את החומר המסיס". החומר המסיס מתקשה במהלך הייצור ומספק את התמיכה הדרושה, אך בתום התהליך ניתן להסירו בקלות באמצעות שטיפה במים בלבד.

"זוהי קפיצת דרך בהשוואה להנדסה המסורתית. באמצעות הדפסת תלת-מימד אתה יכול לעצב מבנים מורכבים יותר, וגם לייצר חלקים יעילים יותר. במקום לבנות משהו גס וכבד. בהדפסה אתה יכול לייצר כל צורה שעולה בדמיונך, לספק את אותו כוח אבל בפחות משקל. זה משמעותי עבור תעשיות רבות", אמר דנאי.

מרכז ההדפסות הגדול בעולם

אתמול חנכה החברה בפארק המדע ברחובות מרכז להדפסות תלת-מימד במתכת וקרמיקה. במרכז הושקעו מעל ל-40 מיליון שקל, ולהערכת החברה הוא הגדול מסוגו בעולם. המרכז כולל 10 מדפסות, ויסייע לחברה לפתח ולהרחיב את מגוון סוגי המתכות והחומרים הקרמיים לשימוש במערכות החברה, וכן לאפשר פיתוח אפליקציות ייעודיות בשיתוף פעולה עם חברות מאירופה, ארצות הברית ואסיה.

פתיחתה המרכז היא יריית הפתיחה של השיווק המסחרי של המדפסת. בחודשים האחרונים חתמה החברה על עסקאות בהיקף של יותר מ-10 מיליון דולר לאספקת מערכות הדפסה ללקוחות בארצות הברית, גרמניה, איטליה, שווייץ ועוד, כולל בשוק הישראלי. בין ההתקנות הראשונות של החברה נמנות חברת OERLIKON – חברה תעשייתית שוויצרית המחזיקה גם באחת מלשכות השירות הגדולות בעולם לייצור חלקים בתלת מימד, חברת Syqe Medical הישראלית שפיתחה משאף קנביס, וספקית השירות הרוסית AB Universal. החברה גם חתמה על הסכם שיתוף פעולה עם אחת מהחברות הגדולות בעולם בתחום הדנטלי.

במקביל הודיעה XJet כי היא נמצאת בעיצומו של מהלך גיוס כספים בהיקף של כמה עשרות מיליוני דולרים, לפי שווי חברה של מאות מיליוני דולרים. בימים אלה היא החלה במבצע גיוס כח אדם, הקמת מערך הפצה גלובלי, השלמת מעבר לייצור סדרתי בידי ספק מוביל וכניסה למספר שווקים בינלאומיים. XJet מעסיקה כיום כ-120 עובדים.