اگر به مبحث پرینتر سه بعدی و پرینت سه بعدی علاقه مند هستید این مقاله مناسب شماست:
پرینت ۳ بعدی یا ساخت افزایشی به فرآیند تولید قطعات سه بعدی از فایل دیجیتالی آن گفته می شود. این تکنولوژی به این علت که طراحی از طریق کامپیوتر و پرینتر سه بعدی به طور مستقیم منجر به تولید قطعه فیزیکی می شود، مهم می باشد. فرآیند تولید افزایشی یک شی، با قرار دادن لایه های متوالی از مواد اولیه ایجاد می شود و این روند تا تکمیل قطعه ادامه می یابد. هر یک از این لایه ها را می توان به عنوان یک مقطع افقی نازک برش از قطعه نهایی مشاهده کرد. ساخت افزایشی مخالف ساخت کاهشی که در آن با برداشتن یا ایجاد حفره قطعه نهایی شکل می گیرد، می باشد. در نتیجه ساخت افزایشی به شما این امکان را می دهد تا برای ارائه خدمات پرینتر ۳ بعدی اشکال پیچیده تر و با استفاده از مواد کمتر و زمان ساخت کمتر نسبت به روش های تولید سنتی ایجاد کنید. همانطور که می دانیم در تولید سنتی فرآیند تولید قطعه نیاز به طی کردن مراحل مختلفی دارد. یکی از دیگر مزایای پرینت سه بعدی تک مرحله ای بودن فرآیند تولید می باشد.
چاپگر سه بعدی یک دستگاه تولید است که برای تولید قطعات نهایی از روی فایل سه بعدی کامپیوتری (CAD) به صورت لایه لایه به کار گرفته می‌شوند. یک فناوری توانمند است که طراحان را تحریک و تشویق می‌کند و به آنها آزادی طراحی بی‌سابقه ای می‌دهد. اولین استفاده از چاپگر سه بعدی در اتاق ابزار تولید بوده است. به عنوان مثال، ساخت سریع نمونه اولیه یکی از اولین کاربردهای چاپگر سه بعدی بوده و هدف از آن کاهش زمان و هزینه اولیه توسعه نمونه های قطعات و دستگاه های جدید که قبلا تنها با استفاده از روش های ساخت کاهشی مانند ابزار فرزکاری CNC و سنگ زنی انجام می شده است، می باشد. در سال های ۲۰۱۰، ساخت افزودنی سبب آغاز توسعه در بخش تولید شده و ساخت و تولید را وارد مرحله جدیدی کرد. فرایند پرینت ۳ بعدی با ایجاد یک فایل دیجیتالی توسط نرم افزارهای طراحی کامپیوتری مانند autocad، solidworks و … یا اسکن سه بعدی یک قطعه آغاز می شود. پس از تکمیل طراحی، فایل ایجاد شده را به منظور قابلیت خوانا بودن برای نرم افزارهای اسلایسر به فرمت STL تبدیل می کنند. پس از آن فایل STL باید توسط نرم افزارهای اسلایسر به صدها و یا هزاران لایه های دو بعدی تقسیم شود. برخی از این نرم افزارها برای اسلایس کردن عبارتند از: cura، mankati، Slic3r و … یک پرینتر سه بعدی با تشکیل این لایه های دو بعدی بر روی یکدیگر قطعه سه بعدی را تولید می کند. تمامی فایل های طراحی شده بدون در نظر گرفتن نوع تکنولوژی پرینت ۳ بعدی باید قبل از پرینت به لایه های دوبعدی تقسیم شوند. ضخامت این لایه ها توسط کاربر و براساس نوع تکنولوژی پرینت سه بعدی، مواد مورد استفاده و زمان بندی پروژه تعیین می شود. ضخامت لایه کمتر به زمان بیشتری برای پرینت نیاز داشته اما سطح بیرونی قطعه یکنواخت تر می شود.
اکثر فرآیندهای پرینت ۳ بعدی نیاز به ساختارهایی جهت پشتیبانی قطعه دارند. این ساختارها که با تراکم کمتری پرینت شده و قابل کندن یا حل شدن می باشند، به عنوان داربست برای جلوگیری از ریزش لایه هایی که زیر آنها لایه دیگری قرار نگرفته ساخته می شوند. سازه های پشتیبانی پس از اتمام ساخت مدل حذف می شوند.
برخی از کاربرد های این تکنولوژی مدل های معماری و ماکت ها، پزشکی، دندانپزشکی، مد، نمونه سازی سریع و … می باشد. با مشاهده فیلم زیر می توانید مفهوم پرینت سه بعدی و را بهتر درک کنید و پاسخ به سوال پرینت سه بعدی چیست را پیدا کنید
حالا که پاسخ این سوال که پرینت سه بعدی چیست را پیدا کردیم، به سراغ کاربردهای آن می رویم
چاپگر سه بعدی مواد غذایی، با فشرده سازی لایه لایه غذا در سه بعد بوجود می آید. انواع مختلفی از غذاها مانند شکلات ها، آب نبات ها، کراکر، ماکارونی و پیتزا انتخاب های مناسبی برای تولید به این روش می باشند.
چاپ سه بعدی توسط طراحان مد وارد دنیای لباس شده است و محصولات مختلفی مانند کفش و لباس ها توسط چاپگر سه بعدی تولید شده اند. در تولید تجاری، نایک از چاپگر سه بعدی به منظور ساخت نمونه اولیه و ساخت کفش فوتبال ۲۰۱۲ Vapor Laser Talon برای بازیکنان فوتبال آمریکایی استفاده کرده است. New Balance کفش های سه بعدی شخصی سازی شده برای ورزشکاران تولید کرده است.
از دیگر کاربرد های چاپگر سه بعدی مربوط به صنعت عینک سازی و ساخت عینک های سفارشی می باشد. چاپگر سه بعدی برای شرکت هایی که در زمینه مد فعالیت می کنند بسیار ارزشمند است، به ویژه اگر آن را تبدیل به ابزار چاپ توسط خود شخص برای خریداران کند. با این که چنین تغییراتی به این زودی اتفاق نخواهد افتاد اما وقوع آن حتمی بوده و تغییرات چشمگیری در طرز تفکر ما بوجود خواهد آورد.
چاپگر سه بعدی در تولید اتومبیل ها، کامیون ها و هواپیماها، ساخت افزایشی در طراحی و تولید مورد استفاده قرار گرفته است: در اوایل سال ۲۰۱۴، کارخانه Koenigsegg اعلام کرد که یک خودرو به نام Urbee که بسیاری از اجزای آن با چاپگر سه بعدی ساخته شده اند را به عنوان اولین خودروی چاپ سه بعدی شده تولید کرده است. در سال ۲۰۱۴، Local Motors Strati، وسیله نقلیه ای با استفاده از پلاستیک ABS و فیبروکربن را که کاملا به روش چاپ سه بعدی تولید شده بود، عرضه کرد. در ماه می سال ۲۰۱۵ ایرباس اعلام کرد که ایرباس A350 XWB جدید خود شامل بیش از ۱۰۰۰ قطعه تولید شده توسط چاپ سه بعدی می باشد. در سال ۲۰۱۵، هواپیمای جنگنده یورو فایتر نیروی هوایی سلطنتی با قطعات چاپی پرواز کرد. نیروی هوایی ایالات متحده شروع به کار با چاپگرهای سه بعدی کرده است و نیروی هوایی اسرائیل همچنین یک چاپگر سه بعدی را برای چاپ قطعات یدکی خریداری کرده است. در سال ۲۰۱۷، GE Aviation نشان داد که از طراحی برای تولید افزودنی یک موتور هلیکوپتر با ۱۶ قسمت به جای ۹۰۰ استفاده کرده است که تاثیر بالقوه زیادی بر کاهش پیچیدگی زنجیره های آن داشته است.
تاثیر چاپگر سه بعدی در ساخت سلاح های گرم شامل دو بعد است: روش های تولید جدید برای شرکت های تأسیس شده و امکانات جدید برای ساخت اسلحه های گرم توسط خود شخص. در سال ۲۰۱۲، گروه Defense Distributedآمریکا اعلام کرد که قصد دارد یک اسلحه گرم پرینت سه بعدی شده پلاستیکی را طراحی کند که هر کس بتواند با یک چاپگر سه بعدی آن را دانلود و تولید کند. پس از بیان این طرح این سوال مطرح شد که چاپ سه بعدی و ماشینکاری CNC ممکن است بر اثربخشی کنترل تفنگ تاثیر گذار باشد.
استفاده های چاپگر سه بعدی در جراحی ها در اواسط دهه ۱۹۹۰ با استفاده از مدل های تشریحی برای برنامه ریزی جراحی بازسازی استخوانی آغاز شد. ساخت ایمپلنت های شخصی سازی شده در گسترش استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در عرصه پزشکی انجام شد. برنامه ریزی جراحی مجازی و هدایت عمل با استفاده از ابزارهای چاپ سه بعدی شخصی سازی شده در بسیاری از زمینه های جراحی از جمله جایگزینی کل مفصل با موفقیت بسیار زیادی استفاده شده است. همچنین استفاده از تولید افزایشی برای تولید ایمپلنت های ارتوپدی (فلزات) به دلیل توانایی ساخت ساختارهای سطحی متخلخل افزایش یافته است. انتظار می رود که دستگاه های کمک شنوایی و دندانپزشکی بزرگترین منطقه توسعه تکنولوژی چاپگر سه بعدی سفارشی در آینده باشد. در ماه مارس ۲۰۱۴، جراحان در سوانسی از قطعات چاپ سه بعدی شده برای بازسازی چهره یک موتورسیکلت سوار که در یک تصادف جاده ای به شدت مجروح شده بود، استفاده کردند. در ماه می ۲۰۱۸، چاپ سه بعدی برای پیوند کلیه برای نجات یک پسر سه ساله مورد استفاده قرار گرفت. از سال ۲۰۱۲، فناوری چاپ سه بعدی زیستی توسط شرکت های فناوری بیوتکنولوژی و دانشگاهی مورد استفاده قرار گرفته است تا در برنامه های مهندسی بافتی که در آن اندام و قطعات بدن با استفاده از تکنیک های جوهر افشان ساخته می شود، مورد مطالعه قرار گیرد. اخیراَ یک قلب بر روی تراشه ساخته شده است که با خواص سلول ها مطابقت دارد.
چاپ سه بعدی و به خصوص چاپگر های سه بعدی منبع باز جدیدترین فناوری هایی هستند که در کلاس درس مورد استفاده قرار می گیرند. بعضی از نویسندگان ادعا می کنند که چاپگر سه بعدی یک انقلاب بی سابقه در آموزش STEM ارائه می دهد. شواهد چنین ادعاهایی توانایی نمونه سازی با هزینه کم و سرعت بالا در کلاس های درس توسط دانش آموزان و همچنین ساخت تجهیزات ارزان قیمت با کیفیت بوده اند.
منبع :مقاله پرینت سه بعدی چیست از سایت آی دیزاین
