هر آنچه که باید درباره پرینتر سه بعدی و نحوه عملکرد آن بدانید
پرینتر سه بعدی یکی از جالب ترین اختراعات بشر است که در بسیاری از زمینه ها مانند پزشکی، معماری، هوافضا، خودروسازی و مهندسی نظامی کاربرد دارد. برای آشنایی بیشتر با این دستگاه با ما همراه باشید.
احتمالا نام پرینتر سه بعدی را بارها در روزنامه ها و فضاهای مجازی شنیده اید. اما چقدر از کارایی، مزایا، معایب و کاربرد آنها اطلاع دارید؟ در این مقاله سعی داریم اطلاعات جامعی در مورد پرینتر سه بعدی و نحوه کار این دستگاه در اختیار شما قرار دهیم. اما قبل از هر مقاله ای باید بدانیم پرینتر سه بعدی چیست؟
پرینتر سه بعدی چیست؟
اگر بخواهیم تعریف ساده ای از پرینتر سه بعدی ارائه کنیم، می توان گفت که پرینتر سه بعدی که به چاپگر سه بعدی نیز معروف است، وسیله ای است که می توان از آن تمامی عکس‌ها چه در گوشی تلفن همراه، چه در تبلت و چه در کامپیوتر شخصی را به صورت سه بعدی و واقعی ساخت.
به طور کلی یک پرینتر سه بعدی قادر است طرح های کامپیوتری را در قالب یک مدل واقعی با دقت بسیار بالایی چاپ کند.
شاید باور این توانایی یک دستگاه برای عموم کمی سخت باشد، اما باید توجه داشت که در دنیای علم و پیشرفت تکنولوژی امروز، هیچ چیز غیر ممکن نیست و مردم بارها ثابت کرده اند که می توانند غیرممکن ها را انجام دهند.
قالبیت شگفت انگیز پرینتر سه بعدی
اما عملکرد پرینتر سه بعدی آنقدر دور از ذهن نیست که نتوان آن را غیرممکن توصیف کرد. در واقع یک پرینتر سه بعدی می تواند طرح ها را با استفاده از مواد کامپوزیت به صورت سه بعدی چاپ کند.
همچنین با کمک افزونه Objet Connex، چاپ تصاویر با دقت بسیار بالایی انجام شده و نتیجه این امر نیز واقعی‌تر شدن چاپ تصاویر است.
خوشبختانه سرعت توسعه این فناوری جالب تا حدی قابل توجه است که امکان چاپ طرح های کامپیوتری به صورت اجسام سه بعدی با این دستگاه وجود دارد.
به عنوان مثال، تصور کنید تصویری از یک توپ را در رایانه خود ذخیره کرده اید. اکنون می توانید این تصویر را به شکل یک توپ سه بعدی با استفاده از پرینتر سه بعدی بسازید. واقعا شگفت انگیز است.
جالب است بدانید که برخی از پرینترهای جدید دارای ویژگی هایی مانند بالاترین رزولوشن و پرینت چند ماده‌ای سه بعدی است.
به کمک این امکانات می توان کاغذ دیواری های پلاستیکی را با طرح های سه بعدی چاپ کرد. همچنین با استفاده از طرح های سه بعدی می توان تصاویر آناتومیکی بدن واقعی انسان یا حیوان را به صورت شفاف چاپ کرد و این انقلابی در علم پزشکی است که در درمان بسیاری از بیماری ها موثر خواهد بود.
تاریخچه پرینتر سه بعدی
اکنون که درک دقیق تری از پرینتر سه بعدی داریم، دانستن اینکه چگونه این دستگاه ارزشمند اختراع شده است، ضرری ندارد.
یک محقق ژاپنی به نام دکتر کودامای در سال 1980 اولین فناوری پرینت سه بعدی را به نام خود ثبت کرد.نمونه‌سازی سریع نامی بود که بر این دستگاه گذاشته شد؛ چرا که می‌توانستند از نمونه اولیه به با هزینه کم ولی سرعت بالا به میزان انبوهی تولید کنند.
بعدها دانشمندانی مانند چارلز هل، کارل دکارد و اسکات کرامپ نمونه های پیشرفته تری از پرینترهای سه بعدی را طراحی و ساختند تا اینکه امروز شاهد یکی از پیشرفته ترین دستگاه ها تولید بشر هستیم.
کاربرد پرینتر سه بعدی
همانطور که می دانید قابلیت های جالب و کاربردی پرینتر سه بعدی باعث شده این دستگاه در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
همچنین با توجه به سرعت بالای پرینتر سه بعدی، کار شبیه سازی و ماکت سازی قطعات با سرعت قابل توجهی انجام می شود که نقش مهمی در کاهش هزینه و زمان در صنعت ساخت کشورها دارد. دلیل این امر توانایی تولید هر نوع قطعه با هر شکل، زاویه، حجم و سطحی است که مزیتی قابل توجه و باورنکردنی است.
از جمله کاربردهای پرینترهای سه بعدی می توان به هوافضا، روباتیک، معماری، قطعه‌سازی، طراحی صنعتی، تجهیزات نظامی، تجهیزات پزشکی، چاپ زیستی، هنر و خودروسازی اشاره کرد که در ادامه به بیان شرح مختصری از آنها می‌پردازیم.
هوافضا
یکی از کاربردهای مهم پرینترهای سه بعدی در صنعت هوافضا است. دانشمندان این رشته توانسته اند با کمک فناوری سه بعدی ایده های زیادی را به تصویر بکشند و تحقیقات هوافضا جامع و موثرتری را انجام دهند.
در واقع، فناوری پرینترهای سه بعدی بزرگترین گنج را برای دانشمندان به ارمغان آورده است و در زمان صرفه جویی می کند.
خودروسازی
فعالان صنعت خودروسازی، با کمک چاپ سه بعدی توانسته‌اند به چاپ دقیق و بدون خطای مدل طراحی شده آن هم قبل از تولید انبوه بپردازند. این به منزله طراحی و ساخت دقیق‌تر تجهزیات، جلوگیری از تولید تجهیزات مشکل‌دار و معیوب، تولید مدل طراحی شده با حجم کم و امکان تحقیق و بررسی دقیق‌تر و بیشتر روی مدل طراحی شده و پرینت شده خواهد بود.
تجهیزات نظامی
متاسفانه مدل سازی و ماکت سازی پلان اولیه به دلیل ساختار پیچیده و در عین حال ظریف و حساس قطعات دشوار است.
قطعات صنعتی در تجهیزات نظامی سخت و دشوار است. اما دانشمندان فعال در این زمینه توانسته اند هر مدل قطعه ای را با استفاده از قابلیت های پرینتر سه بعدی طراحی و چاپ کنند.
در واقع نقش عملی پرینتر سه بعدی در تجهیزات نظامی بیش از سایر زمینه ها مشهود است.
تجهیزات پزشکی
تجهیزات پزشکی مورد دیگری است که در آن از پرینترهای سه بعدی استفاده می شود. محققان و دانشمندان با استفاده از قابلیت پرینترهای سه بعدی توانسته اند با استفاده از طرح های دقیق و بدون نقص تجهیزات پزشکی و اندام های مصنوعی تولید کنند.
در واقع این امر مستلزم طراحی قالب‌هایی با ابعاد و مواد قوی و بادوام است که پرینتر سه بعدی برای دانشمندان به آن دست یافته است.
معماری
در معماری، پرینتر سه بعدی توانسته کمک بزرگی به معماران و شرکت های معماری باشد. فناوری پرینت سه بعدی به صنعت معماری کمک کرده است تا معماران بتوانند ماکت‌های بادوام و بسیار دقیقی از مدل های طراحی شده ایجاد کنند.
چاپ زیستی
متاسفانه یکی از رایج ترین و مهم ترین مشکلات بیماران نیازمند پیوند عضو، یافتن اهداکننده عضو است. اما خبر خوب برای این عزیزان فرصتی است که پرینتر سه بعدی به آنها داده است.
پزشکان با کمک پرینتر سه بعدی توانسته اند اندام های زنده را با استفاده از سلول های بنیادی و مواد زیستی چاپ کنند.
مهم ترین مزایا و معایب پرینتر سه بعدی
از گذشته تا به امروز روش‌های مختلفی برای تولید مانند ریخته‌گری، پرس، ماشین‌کاری، شکل‌دهی و … وجود داشته است اما با اختراع فناوری پرینتر سه‌بعدی، ادامه تولید به روال گذشته و با کمک روش‌های پیشین، با چالش روبه‌رو شده است. برای درک بهتر این موضوع که آیا استفاده از پرینتر سه‌بعدی درست است یا خیر به بیان برخی از مزایا و معایب آن می‌پردازیم.
از مهمترین مزایای استفاده از پرینتر سه‌بعدی سرعت بالا در تولید، دور‌ریز کم، هزینه پایین و تولید اشکال پیچیده است.
سرعت بالا در تولید
با روش هایی مانند ریخته گری، قالب گیری و تغییر کل فرآیند برای تولید هر محصول، این یکی از مهمترین اقدامات است، اما با استفاده از پرینتر سه بعدی، دیگر نیازی به این مراحل نیست و کافی است مدلی سه‌بعدی را ساخته و با کمک آن به تولید محصول مورد نظر بپردازید.
دور ریز کم
در روشی مانند ماشین کاری باید از حجم زیادی از مواد استفاده کنیم و با فرم دادن و کار روی آن به شکل دلخواه برسیم. اما در پرینتر سه بعدی برای تولید محصول مورد نظر تنها آنچه که نیاز است لایه به لایه روی هم قرار می گیرد تا محصول نهایی تولید شود. این کار در کاهش ضایعات مواد بسیار موثر است.
هزینه پایین
بدیهی است به دلیل ضایعات کمتر و سرعت بالا در تولید محصول، هنگام استفاده از پرینتر سه بعدی، هزینه کمتری نیز مورد نیاز خواهد بود.
تولید اشکال پیچیده
با استفاده از فناوری پرینتر سه بعدی، امکان تولید محصولات و حجم های پیچیده برای فعالان عرصه های مختلف فراهم می شود. اگرچه در گذشته با استفاده از روش های قبلی این امکان وجود نداشت.
معایب پرینتر سه بعدی
تولید با تعداد بالا
متأسفانه، علاوه بر مزایای قابل توجه پرینتر سه بعدی، تولید محصولات در مقادیر زیاد هزینه و زمان زیادی را صرف می کند. بنابراین، تولید با حجم بالا با استفاده از پرینتر سه بعدی مناسب نیست.
تنوع مواد قابل تولید
درست است که می توان از پرینترهای سه بعدی برای تولید محصولات در زمینه های مختلف استفاده کرد، اما بسیاری از مواد را نمی توان با استفاده از پرینت سه بعدی تولید کرد. به عنوان مثال، بسیاری از آلیاژهای فلزی را نمی توان به دلیل نقطه بالای ذوبشان، به کمک پرینت سه‌بعدی ساخت.
ابعاد محصولات تولیدی
یکی دیگر از مشکلات تولید محصولات با استفاده از پرینتر سه بعدی محدودیت در تولید محصولات در اندازه های مختلف است. این در حالی است که هر محصولی در هر اندازه ای با روش های قبلی قابل تولید است.
به صفحه اصلی تیزرینگ سر بزنید
