چاپ سه بعدی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

تکنولوژی پرینت سه بعدی در دهه 1980 ابداع شد و در ابتدا یک نمونه سازی سریع بود. این فناوری شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا نمونه‌های اولیه را با سرعت و دقت بیشتری نسبت به روش‌های دیگر توسعه دهند. با بیش از 30 سال نوآوری، امروزه کاربردهای پرینت سه بعدی بسیار متنوع‌ شده است. چاپ سه بعدی برای تولیدکنندگان، مهندسان، طراحان، مربیان و پزشکان کاربردهای بسیاری را به دنبال دارد. پرینت سه بعدی یک فرآیند تولیدی است که یک شی فیزیکی را به فایل دیجیتالی تبدیل می‌کند. در این فناوری با افزودن لایه به لایه مواد یک شی کامل ساخته می‌شود.

چاپ سه بعدی چیست؟

چاپ سه بعدی (3D Printing) در تعریف ساده به فرایند تولید اجسام سه بعدی از فایل‌های دیجیتال گفته می‌شود. در این روش اجسام سه بعدی به کمک فرایندهای افزودنی تولید می‌شوند. در فرایند افزودنی، اجسام با روی هم قرار گرفتن لایه‌های متعدد ساخته می‌شوند. هر یک از این لایه‌ها به عنوان برشی افقی با ضخامت کم در نظر گرفته می‌شوند. پرینت سه بعدی یا ساخت افزودنی فرآیندی است که در آن اجسام سه بعدی از یک فایل دیجیتال ساخته می‌شوند.

مراحل چاپ سه بعدی

با اینکه روش‌های مختلفی برای چاپ سه بعدی وجود دارد، اما مراحل اصلی همه آن‌ها مشترک است که در ادامه توضیح می‌دهیم.

ساخت فایل سه بعدی

اولین مرحله در چاپ سه بعدی ساخت مدل سه بعدی آن در کامپیوتر است. این کار با نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی رایج یا CAD انجام می‌شود. در برخی موارد از مهندسی معکوس و اسکن سه بعدی قطعه‌ای که موجود است نیز می‌توان برای ساخت مدل سه بعدی استفاده کرد.

ساخت فایل STL مدل

برای اینکه چاپگر سه بعدی بتواند مدل سه بعدی طراحی شده را شناسایی کند، فرمت CAD این مدل باید به فرمتی تبدیل شود که برای چاپگر 3بعدی قابل خواندن باشد. به همین منظور، فایل باید به فرمت STL (STL: STereoLithography) تبدیل شود. کاربرد فرمت‌های 3DP و OBJ نیز با محبوبیت کم‌تری دارند. فرمت STL برای معرفی مدل به چاپگر از چند وجهی‌ها یا مثلث‌ها استفاده می‌کند. فایل STL پس از ساخته شدن در داخل یک برنامه که عمل لایه گذاری فایل را انجام می‌دهد، قرار می‌گیرد و نام آن «Slicer» می‌باشد. به این کار در اصطلاح Import نامیده می‌شود. برنامه‌ Slicer مدل را به G-code تبدیل می‌کند. جی کد زبان برنامه نویسی دستگاه‌های Z CNC و چاپگرهای سه بعدی است.

چاپ مدل

دستگاه‌های مختلفی وجود دارند که هر کدام با روش‌های مختلفی مدل را چاپ می‌کنند.

جدا کردن قطعه چاپ شده

در بعضی دستگاه‌ها جدا کردن قطعات کاملا ساده و بدون مشکل انجام می‌شود. البته در بعضی مدل‌های صنعتی‌تر، این کار یک فرایند کاملا فنی و دقیق است.

پس پردازش (Post-Processing)

فرایند پس پردازش یا مرحله پس از تولید در فناوری‌های مختلف متفاوت است. در برخی موارد قطعه باید در برابر اشعه‌ی فرابنفش تولید شود.

چاپ سه بعدی چگونه کار می‌کند؟

نحوه کار پرینتر سه بعدی به این صورت است که ادامه مطلب...