پرینتر سه بعدی و تفاوتی که در جهان ایجاد کرد!

نام پرینتر سه بعدی را در جهان سراسر تکنولوژی امروز کمتر کسی است که نشنیده باشد! این فناوری شاخص و بی نظیر امروزه می تواند برای بشریت کارهای بی نظیری را انجام دهد و طراحی های بسیار دقیق و حرفه ای را انجام دهد!

پرینتر سه بعدی یکی از برترین دستاورد های عصر ارتباطات و فناوری میباشد که میتوان گفت در بیشتر زمینه های کاری امروزی می توان از آن استفاده نمود و این عمر باعث انقلابی در زمینه پرینتر و چاپگر شده است. همین امر باعث شده که تمامی شرکت ها برای ساده تر شدن روند کاری خود از این دستاورد استفاده کنند.

با این حال یکی از مهمترین نکات اساسی تولیدی مظفر با این دستگاه، طراحی علاوه دقیق نمونه ها می نکهت امید و غیر از این عملیات مهم، آماده سازی فایل و همچنین تبدیل آن می تواند پیچیده و دم بر آرزو بادا به اختصاص برای قطعاتی که در طول فرآیند ساخت بیش پیچیده هستند. با این حال بروز رسانی مستمر نرم افزار و ارتقاء آن می تواند به کاهش حین و طول این شیوه کمک به سزایی کند. علاوه بر این پس از سرانجام کار چاپ بیشتر قطعات نیاز به پردازش دارند، این مرحله که شامل سنباده زدن، صیقل دادن، رنگ و یا دیگر نکات تکمیلی کار است، نیازمند دم و مهارت بالایی است. و به طور خلاصه می توان گفت این تکنولوژی هم اکنون اینکار تنها با استفاده از متریال های معدودی قابل اجراست اما کار بر روی تولید با انواع متریال مختلف همچون فلزات، مواد خوراکی، مواد بیولوژیک و سایر اقلام نیز در مرحله تحقیق و توسعه است و در آینده ای نزدیک تبدیل بزرگی در فرآیند تولید ایجاد خواهد کرد.

در ادامه هر آنچه درباره چاپگر سه بعدی باید بدانید را می توانید مطالعه کنید.

ماهیت پرینتر سه بعدی

در اصل پرینتر سه بعدی به یک دلیل اصلی عرضه شده و آن ساخت نمونه های اولیه با دقت بسیار بالا و کمترین خطا میباشداند که همین امر  در بسیاری از صنایع امروزی اصلی لازم می باشد تا سرعت و بازدهی مراحل اولیه ساخت کالا به صورت قابل توجهی بالا رود.

مواد اولیه مورد استفاده در چاپگر سه بعدی

در کل دو روش کار برای این نوع دستگاه وجود دارد که تفاوت اصلی آنها در مواد اولیه ای میباشد که در آنها استفاده میشود. در نوع اول چاپگرهای سه بعدی از انواع پودر به عنوان مواد اولیه استفاده میشود که با استفاده از تکنولوژی لیزر ذوب شده و به شکل نمونه ای که به دستگاه داده شده است در آورده میشود.

سری دوم از رزین های پلیمر به عنوان مواد اولیه استفاده میشود که به صورت لایه لایه روی هم با استفاده از تکنولوژی لیزر سخت شده و شکل جامد به خود میگیرند.

تکنولوژی مورد استفاده

تکنولوژی جوهر افشان که در پرینتر های دو بعدی استفاده فراوانی دارد و در اصل با جهش قطرات ریز جوهر به روی سطح مورد نظر کار میکنند در پرینتر های ۳ بعدی نیز استفاده شده با این تفاوت که به جای چسب از مواد اولیه (مانند چسب) به جای جوهر استفاده می شود. مرسوم ترین تکنولوزی مورد استفاده FDM میباشد که از پلاستیک ABS یا PLA به عنوان مواد اولیه استفاده کرده و به صورت رشته روی هم گرم شده و فرایند ساخت نمونه را کاملا دقیق و بدون کمترین خطا انجام می دهد.

نمونه های پرکاربرد پرینتر سه بعدی

همانطور که قبل تر اشاره شد استفاده اصلی از این تکنولوژی ساخت نمونه های اولیه برای فهم بهتر کاربر و یا مشتری از ایده و یا کالایی است ک قرار است در اینده پیاده سازی و عرضه شود و به همین دلیل استفاده های فراوانی در صنایع نظامی، علمی، صنعتی و … دارد.

در ادامه به چند مورد مهم و پر استفاده پرینتر سه بعدی اشاره می‌کنیم:

صنعت هوافضا

این صنعت بر پایه تصور کردن فضای خارج از زمین بنا شده است که بتوان نمونه ای را شبیه سازی کرد و پرینتر های ۳D این امر را برای ساخت تجهیزات و اختراعات بسیار ساده کرده است . به این گونه که افراد مواردی را که در ذهن خود دارند به سادگی با استفاده از این تکنولوژی نمونه سازی کرده و ایده های خود را برای دیگران با سرعت بسیار بالا و کمترین خطا شرح می دهند. سازمان دیگری که از این تکنولوژی به کرات استفاده میکند و میتوان گفت خود نیز یکی از بوجود آورندگان دستگاه کلیشه رایانه ای هان سه آتی است دایره هوا و فضای آمریکا یا همان ناسا است.

از جمله کارهایی که این دائره با دستگاه باسمه رایانه ای های سه مستقبل اعمال میدهد فرستادن آنها به فضا است تا فضا نوردان بتوانند تجهیزات خود آمخته انواع آچارها را پرینت و استفاده کنند. همانطور که مشاهده میکنید محدودیتی درخصوص استفاده از پرینتر های سه آتیه در هیچ صنعتی وجود ندارد و چاپگر هان سه بعدی در کمترین زمان توانسته اند در هر صنعتی جایی درعوض جهت خود پیدا نمایند. در میان شرکت هلا فعال و پیشرو در در حوزه هوافضا شرکت ایرباس به خاطر ساخت تراستر با فناوری باسمه سه مستقبل توانسته حیث اولین بار در جهان محفظه احتراق و نازل تراستر خلق شده از پلاتین با این فناوری را تحت آزمایش گرم قرار دهد و با فتح درون آن شلیک آتشی ارتکاب دهد به نحوی که دمای دهانه آن در حین آزمایش تا ۱۲۵۳ درجه سانتی گراد رسیده است.

به نگرش تفرج می گونه باند که ایرباس، یکی از بزرگترین سازندگان هواپیماهای مسافری و ترابری با تولید یک فروند هواپیمای آزمایشی به نام Thor، توسط فناوری چاپگر سه آتی در این مسیر قرار گرفته است. همین دو ماه پیش، یکی از شریکهای هلندی اعلام کرد که ایرباس در حال مساعی تیمارداری به خاطر تولید حدود نیمی از قطعات هواپیماهای خود توسط فناوری تولید افزایشی در چند دهه آینده می باشد.. این شرکت با قرار دادن Thor در ILA، سوخت بیشتری را بر روی آتش گذاشت.
در سال ۲۰۱۶ این هواپیمای بدون سرنشین UAV که کاملا توسط چاپگر سه آینده تولید شده و پرواز اضافه موفقی را ایفا به جریان انداختن داد. Thor حدود ۴ واحد طول طول دارد و فاصله بین دو بال آن نیز حدود ۴ متر می باشد. البته این هواپیما در سال ۲۰۱۵ یک پرواز کم ارتفاع و آزمایشی را به کاربستن داده بود.

علاوه بر استفاده از پرینتر سه بعدی راجع به حساب تولید نازل شرکت جنرال الکتریک در حال کار برای بهبود قطعات موتورهای GE9X با استفاده از دستگاه کلیشه رایانه ای سه آینده است. استفاده از پرینتر سه آتیه همچنین درخصوص ساخت نمونه های اولیه موتور و خرج نکردن هزینه زیاد درعوض جهت ماشین های CNC بیش مناسب است.

ساخت جواهرات

در این صنعت که یکی از گران قیمت ترین و ریسک پذیر ترین صنایع موجود در بازار میباشد و همیشه مشکلاتی مانند ناتوانی در بیان ایده های موجود برای عرضه محصول مواجه میباشد استفاده از پرینترهای سه بعدی بسیار ضروری میباشد به این گونه که نمونه ای دقیق در کمترین زمان ممکن ساخته شده و پس از مشاهده مشتری نمونه ساخته شده به همان شکلی که تایید شد، ساخته می شود.

پرینتر سه بعدی طلا و گوهرها، به عنوان یک دستیار نکته سنج و با مهارت بالا ، مثل های سفارشی را با ظرافت بسیار زیاد و سرعت ایمان نکردی تولید خواهد کرد.
نمونه خروجی از جنس رزین و با قابلیت استفاده در ریخته گری طلا و گوهرها خواهد بود. مراحل مجسمه گیری طرح های رزینی چاپ سه بعدی شده راحت تر و سریع تر از انموذج های پیکر گیری شده با مومیا هستند.

یکی از تکنیک های بسیار موثر حیث خلق جواهرات به تولید قالبها وابسته است. مجسمه زنی ریخته گری یکی از تکنیک های محبوب از باب تولید مستقیم فلزات جواهرات از طریق نمونه و غیراستاندارد های چاپ شده به شکل سه بعدی، می باشد. در این تکنیک، یک نمونه و غیراستاندارد چاپ شده از قطعه جواهر به شکل سه بعدی از مومیا ترموپلاستیک (قابل واپسگرایی و تجدد در برابر حرارت) تولید می شود. به این صورت یک کالبد راجع به حساب جواهر ات چاپ شده به شکل سه بعدی به دست می آید. مجسمه مورد گرمایش قرار می گیرد تا زمانی که موم ترموپلاستیک دچار تحلیل می شود.

بعد از این مرحله، فلز مایع (طلا، پلاتین یا نقره) وارد این کالبد طراحی و نمونه سازی سه بعدی شده به شکل دیجیتال می گردد. آنوقت از اینکه فلز سرد می شود، جواهرسازان می توانند سنگ های گران بها را به قطعه اضافه کنند. قدرت تفکیک چاپ سه بعدی یکی از قسمت های خطیر در کاربردهای جواهرات را به خود اختصاص می دهد زیرا محصولات نهایی یعنی جواهرات اغلب اشیاء کوچکی هستند که دارای بیرون و درون بیگانه خارجه و داخل بالایی از جزئیات می باشند. سطوح صاف نیز در زمان استفاده از چاپ سه بعدی از باب خلق کالبد ها درعوض جهت ریخته گری مورد نیاز می باشد.

پزشکی

صنعت پزشکی زمینه های بسیار زیادی برای استفاده از نمونه ها دارد. از دندان پزشکی که باید نمونه هایی مانند دندان افراد را طراحی کرده تا بتوان درمان درستی برای مواردی مانند مشکلاتی که نیاز به ارتدنسی دارد ساخته شود تا نیاز به ساخت سمعک ها برای افرادی که هر کدام شکل درونی گوش متفاوتی را دارا میباشند و همه ی این موارد (مانند مشکلات پوکی استخان و سرطان و ارتروز) میتوان از پرینتر های سه بعدی استفاده بسیار مفید و سریعی انجام داد.

انسان بیش از چند دقیقه نمی تواند بی اکسیژن زنده بماند و همین مسئله سبب می گردد نوزادان در مدت زمانی کوتاه پس از تولد دچار مشکلات شدید شده و زندگی بسیار کوتاهی داشته باشند. این آفت تقریبا از هر ۲ هزار کودک، در یک نوزاد ظاهر می شود.

کودکانی که زودتر از موعد متولد می شوند احتمال ابتلا به این آفت را دارند. البته اگر مصیبت به لطف علل پیشرفته بیمارستانی کنترل شود، پس از سه سالگی احتمالا به طور کل برطرف می شود اما تعداد کمی از این کودکان قادر خواهند بود تا ۳ سالگی زنده بمانند. بنابراین اساساً راهی جز آزمون و خطا برای این کودکان وجود ندارد و ۳ کودکی که تحت مداوای این شریعت قرار گرفتند، با موفقیت دوران بلا را پشت سر گذاشته و حالا از لحاظ سیستم تنفسی کاملا بلا مشکل اند. گرین گفت: “یکی از کودکان به علت بیماری اش قادر به خوردن غذا و نگه مرتبط بودن آن در معده اش نبود. عاری و با جراحی، آن ها احتمالا طی چند روز یا چند هفته می مردند.

لی کرونین، شیمیدان دانشگاه گلاسکو، می خواهد برای کشف و توزیع داروهای تجویزی کاری را ارتکاب دهد که کمپانی اپل برای طرب به کاربستن داد. بر اساس هدف نصب العین آرزو ای که کرونین مطرح می کند، هر زیان می تواند با داشتن سواد خود و مراجعه به فروشگاه های آنلاین، با خرید رنگ و مواد شیمیایی مورد نظر و با توجه به دستورالعمل آن، داروی خود را در خانه با پرینتر سه بعدی، پرینت کند. ساختارهای تولید شده توسط ترفند خاصی به نام Laser Sintering تولید شده اند. طی این پروسه، دستگاه پودر مخصوص را ذوب کرده و به صورت لایه لایه پرینت می کند. هر قطعه تقریبا ۱۰ دلار قیمت گذاری شده است و تولید آن ها بین یک تا سه روز به طول می انجامید. محققین همان زمان پیش بینی کردند که با توجه به ساختار خاص تراشه ها، آن ها قادرند با مباهات نوزاد همگام شده و مرحله به مرحله توسعه یابند تا اینکه در نهایت جذب شده و از بدن نوزاد خارج شود.

گفتنی است که امروزه با پیشرفت هرچه بیشتر تکنولوژی شاهد پرینت سه بعدی جنین نیز بوده ایم!

ساخت ماکت

ساخت ماکت ها یکی از موارد جدا ناشدنی از معماری میباشد که همیشه خطا های بسیار ریزی را دارا میباشد و همین ریزه کاری ها میتواند دلیل بر رد شدن یک طرح و بلعکس باشد. به همین جهت استفاده های بسیار مفیدی را میتوان از پرینتر های سه بعدی انجام داد تا هم طرحی که پیاده سازی خواهد شد دقیق باشد و هم افرادی که درک درستی از طرح مورد نظر ارشیتکت ها ندارند به سادگی توجیه شوند.

شما میتوانید ماکت هایی با هر ابعادی و مقیاس که بخواهید با پرینتر سه بسازید. ساخت ماکت با پرینتر سه بعدی محدودیت ندارد و قطعات بزرگ در نرم افزار برش خورده و پرینت غمگین می شوند که در انتهای کار به ماشین مواد اولیه از جنس ماده اولیه به یکدیگر متصل میشوند و می توانیم بدون محدودیت در اندازه قطعات را بسازیم.

به این نکته هم توجه داشته باشید که جوهر پرینتر یک صدم ملیمتر قطر دارد و شما میخواهید یک قطعه مکعبی همچون حب قند را به صورت سه بعدی تهیه کنید.پرینتر شروع به پرینت یک مربع حدودا یک در یک سانتیمتر به ضخامت یک صدم میلیمتر می نماید. پس از اتمام این مرحله نازل ای مایه که جوهر را پخش میکنند کمی بالاتر رفته و مجددا یک قشر آخرت روی بشره قبلی آفریدن میکنند. این عمل آنقدر تکرار میشود که شما یک مکعب سه بعدی بدست بیاورید.تنها تفاوت اسباب ایا پرینت سه بعدی این است که میتوانند  از موادی همچون گونه ها پلاستیک و استراحت ها فقره سبب ساخت قطعات استفاده کنند و البته ضخامت غلاف ایا ساختن شده نیز بیشتر از یک صدم میلیمتر و در واقع چیزی در حدود یک دهم میلیمتر است که ضخامت ایده الی به حساب می آید.

پرینترهای سه بعدی SLA باکیفیت ترین پرینترها برای ساخت ماکت های معماری و نمونه ای صنعتی هستند. با این پرینترها می توان ماکت هایی ساخت که ریزترین جزئیات در آنها دید شود. محدودیت این پرینتر ها عدم امکان پرینت سه بعدی رنگی است اما قابل رنگ آمیزی هستند. با پرینترهای سه بعدی خانگی FDM می توان مدل های دقیق حجمی و الترناتیوهای مختلف را با هزینه های پایین تولید کنید. محدودیت ماکت پرینت سه بعدی FDM تک رنگ بودن آن و نیاز به سازه ساپورت در زوایای تند است.

نکات بسیار مهم که شاید به آنها توجه نداشته باشید!

با تمامی فوایدی که در این مطلب به آنها اشاره کردیم میتوان گفت بدون توانایی استفاده از نرم افزار های مورد نیاز برای به کار گیری دستگاه چاپگر سه بعدی شما عملا یک دستگاه بی استفاده را خریداری کرده اید و یکی از موارد لازم برای استفاده از این تکنولوژی، توانایی استفاده از نرم افزار های راه اندازی این پرینتر می باشد که سختی های خود را دارد.

البته این نوید را میتوان به تمامی کاربران این دستگاه داد که در عصر ارتباطات هر روز, کار با برنامه های کامپیوتری آسان تر شده و با به  روز رسانی هایی که برای این نرم افزار ها عرضه می شود میتوانید با سرعت بیشتر به ساخت نمونه های اولیه مورد نیاز در زمینه کاری خود بپردازند.

و اما دو نکته بسیار بسیار مهم که دلیل اصلی استفاده از پرینترهای سه بعدی می باشد:

• با استفاده از این تکنولوژی سرعت و دقت ساخت موارد ذکر شده به صورت قابل توجهی بالا می رود.
• ساخت موارد بسیار پیچیده با استفاده از تکنولوژی ۳D  بسیار آسان تر از روش ها سنتی متداول می باشد.

منبع: http://jazab98.ir