پرینت سه بعدی

۳D Print یا پرینت سه بعدی یکی از بزرگترین ابدعات بشر در چند سال اخیر در حوزه فناوری بوده است که در سال های اخیر  بسیار مورد استقبال واقع شده است.فرآیندی که کاربر را قادر به ساخت طرح موجود می نماید . با استفاده از این فناوری فرآیند های صنعتی سرعت بالایی پیدا می کنند و هزینه ها نیز کاهش پیدا می کند.پرینت سه بعدی کاربرد های فراوانی دارد که در این پست سعی خواهیم کرد به بخشی از این کاربرد ها بپردازیم با ما همراه باشید.

پرینت سه بعدی چیست؟

چاپ سه بعدی شکلی از فناوری تولید لایه ای می باشد که در آن شی سه بعدی با لایه های متوالی مواد ایجاد می گردد. پرینتر سه بعدی طراحی و تولید محصولات را تسریع می کند.و همین موضوع باعث صرفه جویی در وقت و هزینه تولید محصولات می گردد.

روش های چاپ سه بعدی

چاپگرهای سه بعدی از تکنولوژی های متفاوتی برای تحقق اهدافشان استفاده می کنند اما کل راهکار های موجود از سال ۲۰۱۲ افزایشی شده و اکثراً از لحاظ شیوه ساخت لایه ها برای ساخت محصول نهایی با هم تفاوت دارند.تولید شی لایه به لایه (LOM) ، پخت با لیزر انتخابی (SLS) ، حکاکی سنگی(SLA) و مدل سازی با رسوب مواد مذاب (FDM) از جمله این روش ها می باشند.

تکنولوژی لایه به لایه (LOM)

در این روش شی نهایی از روی هم قرار گرفتن لایه های متولی مواد ورقه ای ساخته می شود. پرتو لیزر متناظر با کانتورهای محیطی هر مقطع از قطعه، مواد ورقه ای را برش می دهد و ورقه های برش خورده با کمک یک غلطک حرارتی به هم می چسبند و در نهایت قطعه ساخته شده از پرینتر خارج می شود.

تکنولوژی پخت با لیزر انتخابی (SLS)

 

در این روش از پودر پلیمر برای ساخت قطعه استفاده می شود. به این شکل که ابتدا پودر و محفظه ساخت تا دمای ذوب پلیمر بالا می رود و سپس یک لایه نازک از پودر روی پلتفرم ساخت ریخته می شود و لیزر روی سطح مقطع مدل در لایه اول حرکت می کند و با ذوب شدن پودر ذرات آن به یکدیگر می چسبند  و پس از شکل گیری کامل این لایه ، پلتفرم یک لایه پایین می رود و دوباره این پروسه ادامه می یابد تا به ساخت قطعه نهایی منجر شود.

تکنولوژی حکاکی سنگی (SLA)

در این روش قطعه از بالا تا پایین ساخته می شود  و از یک فوتوپولیمر (رزین مایع) استفاده می شود. ابتدا سینی ساخت کاملاً در مخزن رزین قرار می گیرد و سپس لیزر به مخیط مقطع جسم روی مایع تابیده می شود  و آن را تبدیل به جامد می نماید و لایه اول قطعه بدین شکل ساخته می شود . پس از ساخته شدن لایه اول پلتفرم ساخت به اندازه یک لایه بالاتر رفته و پروسه دوباره تکرار می شود. در این روش لیزر لایه ها را به صورت نقطه به نقطه رسم می نماید. و در نهایت قطعه ساخته شده با IPA نود درصد شستشو داده می شود تا رزین خشک نشده پاک شود.

تکنولوژی مدل سازی با رسوب مواد مذاب (FDM)

ارزان ترین تکنولوژی برای پرینت سه بعدی می باشد که در این روش یک رشته از مواد جامد (فیلامنت)  ذوب شده و در مسیر از پیش تعیین شده حرکت داده می شود و ماده خارج شده فوراً خنک و سفت شده و  اولین لایه قطعه را تشکیل می دهد . این فرایند تا شکل گیری کامل قطعه ادامه پیدا می کند.

کاربرد های پرینت سه بعدی

با گذشت زمان پرینت سه بعدی نیز در حال پیدا کردن جایگاه خود در میان صنایع مختلف است. بنابراین پرینت نیاز های ضروری در یک زمان کوتاه توسط این پرینتر ها فقط محدود به فیلم های علمی تخیلی یا هالیوودی نمی شود و به زندگی روزمره انسان های مدرن نیز رفته رفته پا می گذارد.

کاربرد پرینت سه بعدی در پزشکی

کاربرد پرینتر سه بعدی در پزشکی از موارد نوپا است ولی با توجه به اینکه بدن افراد مختلف با یکدیگر متفاوت است و می توان در این روش از شخصی سازی و سفارشی سازی بهره برد بنابراین این روش دارای پتانسیل بالا برای رشد می باشد.

امروزه  برای ساخت سمعک ها از پرینتر سه بعدی استفاده می شود و همچنین برای ساخت روکش در دندان پزشکی ، ایمپلنت های مفل ران و زانو  و ایمپلنت های یکباره برای بیماران پولی استخوان و آرترو و … استفاده می شود. چاپ سایر اعضای بدن نیز از جمله مواردی است که محققان برای چاپ آن با پرینتر های سه بعدی در تلاش هستند. در آمریکا تولید انواع پروتز ها با این تکنولوژی در کوتاه ترین زمان تولید شده و بیماران به سرعت مشکلات خود را حل می کنند.

کاربرد پرینت سه بعدی در هوافضا

در صنایع هوا فضا نیز شرکت هایی همچون ایرباس به این نتیجه رسیده اند که استفاده از پرینت های سه بعدی برای ساخت قطعات هواپیما ها ارزان تر می باشد و به همین جهت برخی از قطعات سبک وزن خود را با این تکنولوژی تولید می نمایند.ناسا نیز برای تولید قطعات فضاپیما های خود از این تکنولوژی بهره می گیرد و در نظر دارد تا تمام قطعات مورد نیاز یک سفینه را با این تکنولوژی تولید نماید.

کاربرد پرینت سه بعدی در طلا و جواهر سازی

عدم نیاز به سرمایه گذاری میلیون ها نفر ، همچنین آزادی در طراحی به شکلی که هر طرحی قابلیت ساخته شدن داشته و امکان ساخت قطعات پیچیده در کوتاه ترین زمان ممکن و به شکل کاملاً سفارشی از دلایلی است که صنعت طلا و جواهر را هم به سمت و سوی پرینت سه بعدی می کشاند. در این روش شما قادر هستید با کمترین هزینه نسبت به ساخت طرح مورد نظر خود اقدام نمایید.

کاربرد پرینت سه بعدی در معماری

این روزها نیاز نیست تا هزینه و وقت زیادی صرف ماکت سازی شود. پرینت سه بعدی در معماری به اندازه ای پیشرفت کرده است که اولین ساختمان با پرینتر سه بعدی در دبی در تنها ۱۷ روز ساخته شد. این سازه با متراژ ۲۵۰ متر در برج های امارات واقع شده است. از پرینت سه بعدی در ساخت شهرک های سینمایی و مکان های تاریخی در کوتاه ترین زمان نیز می توان بهره برد.

کاربرد پرینت سه بعدی در خودرو سازی

بدون شک خودرو سازی نیز جزو اولین ها در استفاده از این تکنولوژی می باشد. در این صنعت برای ساخت قطعات اولیه و همچنین بخش های نهایی خودروها از این تکنولوژی استفاده می شود.

کاربرد پرینت سه بعدی در خانه

بدون شک در خانه ها نیز می توان وسایل مورد نیاز یا قطعات گمشده یا شکسته سایر وسایل را مجدد با این پرینتر ها تولید نمود .کاربرد خانگی دیگر این پرینتر ها امکان ایجاد غذا می باشد.پرینتر سه بعدی تولید غذا همانند چاپگرهای سه بعدی عمل کرده و بجای ابزار یا وسائل، مواد غذایی را چاپ می کند.

پرینت سه بعدی کاربرد های مختلف و گسترده ای دارد به ویژه در شبکه های عصبی که می تواند انقلابی در جهان و تاریخ علوم بشری ایجاد نماید. همچنین با این تکنولوژی می توان بدون اتکا به شرکت ها و فروشندگان خارجی در اکثر صنایع نیاز های صنایع و شرکت ها را تولید نمود.