همه چیز درباره پرینتر ۳ بعدی و کاربرد آنها

همه چیز درباره پرینتر 3 بعدی و کاربرد آنها

همه چیز درباره پرینتر 3 بعدی و کاربرد آنها

پرینترهای 3 بعدی ساخته شده اند تا بتوانند طرحهای دیجیتال را به فیزیکی تبدیل کنند .

در واقع انواع مختلفی از پرینترهای مختلف در بازار موجود میباشند که اساس کار تمامی

آنها یکی است و بوسیله ابعاد تعیین شده به تولید و ساخت ابزارهای مختلف و تجهیزات

تعیین شده بصورت لایه به لایه و با دقت بسیار بالا میپردازند .

در این مقاله بصورت خیلی ساده به توضیحاتی درباره پرینترهای 3 بعدی میپردازیم و شما را

تا حدی با این نوع پرینترهای جالب و البته کاربردی آشنا میکنیم .

 

 

پرینتر های 3 بعدی چگونه کار میکنند ؟

 

شروع به کار تمامی پرینترها ۳ بعدی یا 3D از یک طرح دیجیتال ۳ بعدی شروع میشود .

تلاش برای پرینت بدون یک طرح ۳ بعدی برای پرینت گرفتن با این نوع پرینترها مانند چاپ کردن یک

طرح ساده و معمولی بر روی یک کاغذ سفید معمولی بدون حتی یک خط نوشته است .

این طرح ۳ بعدی در لایه های بسیار نازک به پرینتر ارسال میشود تا بوسیله ماده مخصوص و توسط

این پرینتر بصورت یک طرح ۳ بعدی تولید شود .

 

 

تا اینجای کار کارکرد پرینترهای ۳ بعدی همانند پرینترهای قدیمی بود با این تفاوت که میبایست حتما یک

طرح ۳ بعدی در اختیار آنها قرار میدادیم تا بتوانند شروع به تولید و یا پرینت گرفتن یک طرح شوند ولی

از اینجا به بعد و با کمک مهندسان و نیز پیشرفت تکنولوژی شاهد آن هستیم که پرینترهای ۳ بعدی میتوانند

هر نوع طرح ۳ بعدی را با انواع مختلف اجناس یعنی پلاستیک , فلز  , … تولید و در اسرع وقت تولید کنند .

 

تاریخچه کوتاه از پرینترهای ۳ بعدی

 

در حقیقت این نوع پرینترهای ۳ بعدی که اکنون مشاهده میکنید زاییده یک تفکر و ایده پیشرو در گذشته

بوده اند و تقریبا از ۳۰ سال پیش بصورت یک ایده بر روی آنها کار شده است تا اکنون به این شکل ممکن

در اختیار ما قرار گرفته اند .

 

 

نمونه ای از اولین پرینترهای ۳ بعدی را در بالا مشاهده میکنید که توسط آقای چاک هال اختراع شد و با نام stereolithography

به معنی عکس برداری برجسته و ۳ بعدی نام گذاری شد که در سال 1983 اختراع شد که در گذشته برای ساخت

اجسام جامد بصورت عکس برداری ماورا بنفش مورد استفاده قرار میگرفت که لایه های نازک بر روی هم قرار میگرفتند

و یک شکل تقریبی را تشکیل میدادند.

در ابتدا این نوع پرینترها فقط میتوانستند توسط یک جنس مایع به تولید بپردازند ولی به مرور آقای هال به این نکته

پی برد که با مقداری تغییرات در سیستم فیزیکی و نیز نرم افزاری میتوانند از جنس های دیگری نیز برای تولید کالاها

استفاده کند . و این نوع پرینتر۳ بعدی که امروزه مشاهده میکنید حاصل اختراع آقای هال میباشد که بسیار تکامل

یافته است .

 

چرا پرینترهای ۳ بعدی اعتیاد آور هستند ؟

 

در ابتدا و تا سال 2009 پرینترهای ۳ بعدی مختص کارخانجات خاص بودند تا به مرور و به کمک دانشمندان

در این زمینه هم در قیمت و هم در نوع تکنولوژی و نرم افزارها تغییراتی صورت گرفت تا عموم نیز بتوانند از

آنها استفاده کنند . بعنوان مثال در سال 2009 قیمت این نوع پرینترها از 200000 هزار دلار به 2000 دلار کاهش

یافت و نیز در فروشگاهها نیز به مرور یافت میشد .

فروش و توسعه این نوع پرینترها به مرور زمان افزایش یافت و هم اکنون بیش از ۳۰۰ هزار کاربر از این نوع

پرینترها استفاده میکنند که بصورت تقریبی در هر سال این تعداد به دوبرابر افزایش پیدا میکنند .

 

مزایا و معایب پرینترهای ۳ بعدی

 

این بسیار مهم است که بدانیم تکنولوژی پرینترهای ۳ بعدی یکی از معدود تکنولوژیهایی است که به شدت در حال

پیشرفت است و دارای مزایای بسزایی است اما به دلیل ضعف در برخی زمینه ها در زمینه تکنولوژی دارای

عقب ماندگیهایی است که در حال رفع مشکلات است .

در پایین بصورت مختصر به تعدادی از این مزایا و معایب میپردازیم :

 

ابتدا به مزایا میپردازیم :

 

ساخت نمونه های پیچیده و طرحهای جدید

امروزه پرینترهای ۳ بعدی به طراحان کمک میکند تا کارهای خود را بتوانند به راحتی بصورت نمونه تولید شده مشاهده

کنند تا بتوانند نقاط قوت و ضعف آن را بررسی کنند و بصورت فیزیکی آن را مشاهده کنند . در گذشته بسیاری از طرحها

به دلیل هزینه زیاد تولید نمونه گاهی حتی به بازاریابی فیزیکی نیز نمی رسیدند و در حد همان طرح باقی میماندند و

هیچ گاه تولید نمیشدند ولی با پرینترهای ۳ بعدی امروزه میتوان این مشکل را برطرف نمود .

 

قابلیت سفارشی سازی تمامی آیتمها و محصولات

در گذشته برای استفاده از یک ابزار گاهی شما مجبور به استفاده از ابزاری مشابه میشدید بعنوان مثال برای اینکه لباس

کاملا اندازه خود را داشته باشید گاهی مجبور میشدید تا سایزی بزرگتر را خریداری کنید و به اجبار بپوشید زیرا هزینه

تغییرات برای این کار بسیار بالا بود و صرفه اقتصادی نداشت .ولی امروزه با استفاده از پرینترهای ۳ بعدی میتوانید

دقیقا همان چیزی را که میخواهید به دست بیاورید و این امر در تمامی کارها میتواند اتفاق بیافتد.

 

عدم نیاز به هیچگونه ابزار و قالب جدید و کاهش هزینه ها

هنگام تولید یک محصول در صنایعی که نیاز به قالب فلزی و یا تزریق پلاستیک دارند نیاز است تا برای تولید محصول

جدید حتما قالب جدید جایگزین شود که این کار هزینه زیادی را به تولید کننده متحمل میکند و در آخر ممکن است

محصول نهایی نیز همان چیزی که میخواهند از آب در نیاید پس با استفاده از این پرینترهای ۳ بعدی در وقت و هزینه

تولید اجناس بسیار تاثیر میگذارد.

 

افزایش سرعت ساخت و تولید نمونه های طراحی شده

با پیشرفت انواع پرینترهای ۳ بعدی و توانایی آنها در تولید نمونه ها با سرعت بیشتر و نیز هزینه کمتر شاهد آن هستیم

که طراحان میتوانند به راحتی با تولید یک نمونه از محصول خود به بازاریابی راحتتر در این زمینه بپردازند و خیلی

ساده تر برای محصول خود خریدار و سرمایه گذار پیدا کنند که این امر ریسک طراحی و کار برای آنها را تا حد زیادی

کاهش میدهد .

 

اتلاف مواد و انرژی کمتر

برای تولید یک محصول از دل آهن و یا مواد پلاستیکی شاهد هدر رفت مقداری از آن کالا هستیم که میبایست در مواردی

تراشیده شود و نیز هدر رفت انرژی نیز بالا است ولی در پرینترهای ۳ بعدی شاهد آن هستیم که هیچگونه هدر رفت مواد

نداریم و طرح مورد نظر بصورت لایه به لایه توسط پرینتر خلق میشود و کاملا سالم در اختیار مصرف کننده قرار میگیرد .

 

اکنون به تعدادی از معایب این نوع پزینتر میپردازیم :

 

هزینه بسیار زیاد برای استفاده در تولید اجناس بزرگ

با وجود تمام مزایای پرینترهای ۳ بعدی ولی همچنان این نوع پرینترها برای مصارفی نظیر تولید قطعات بزرگ در

کارخانجات مناسب نیستند و هزینه بسیار زیادی بسته به نوع جنس و نیز محصولات تولیدی دارند و در این زمینه

نتوانسته اند به رقابت با دیگر وسایل و تجهیزات تولیدی بپردازند.

 

محدودیت در استفاده از نوع جنس تولیدی و متریال بکار برده شده

با وجود اینکه برای تولید محصولات توسط پرینترهای ۳ بعدی بیش از ۶۰۰ نوع متریال وجود دارد ولی باز در این زمینه

با محدودیتهایی مواجه هستیم . البته با توجه به پیشرفتهای اخیر در این زمینه شاهد پیشرفت رو به رشد در استفاده از

نوع جنس مصرفی در این نوع پرینترها هستیم که میتوان به چوب,کامپوزیت,سرامیک و حتی شکلات در این زمینه نام برد .

 

عدم پایداری مواد و مقاومت آنها

با توجه به اینکه محصول در این نوع پرینترها بصورت لایه به لایه ساخته میشوند و بر روی هم قرار میگیرند در

تولید برخی قطعات از پایداری کمتری نسبت به قطعات قبلی که توسط تکنولوژی قدیمی تر تولید شده اند برخوردار

هستند .البته با پیشرفت تکنولوژی در این زمینه شاهد توسعه این پرینترها در این بخش هستیم که بعنوان مثال

میتوان به کربنهای 3D اشاره کرد که بسیار پایدار و مقاوم هستند .

 

دقت پایینتر برای تولید برخی قطعات

با وجود دقت بالا در محصولات تولیدی توسط این پرینترهای ۳ بعدی ولی باز هم برای تولید برخی از قطعات که

دقت بسیار بالایی نیاز است نظیر گوشی تلفن همراه نمیتوانیم از این نوع پرینتر استفاده کنیم .

البته پرینترهای امروزی میتوانند با دقت بین 20-100 میکرون و یا به ضخامت یک ورق کاغذ به تولید بپردازند که

باز هم نیاز به توسعه در این بخش هستند .

 

چه کسانی از پرینترهای ۳ بعدی استفاده میکنند

این نوع پرینترها میتوانند برای همه کسانیکه در زمینه طراحی و یا هر نوع تولید کالا و یا حتی عموم مردم مفید

باشد امروزه از این نوع پرینترها در تولید برخی قطعات خودرو و نیز در علم پزشکی برای تولید پروتزها و یا

برخی قسمتهایی از استخوان و نیز در علم هوا فضا برای تولید برخی قطعات مهم استفاده میشوند که البته اگر

بخواهیم به موارد مصرف این نوع پرینتر بپردازیم خیلی زمان بر است و ممکن است از حوصله شما فراتر رود.

 

در آخر به این نکته میپردازیم که کاربرد این نوع پرینترها هر ساله روند رو به رشد را دنبال میکند و ما

شاهد تولید و عرضه محصولات جدیدی در این زمینه هستیم و در آینده نه چندان شاهد آن هستیم که

در هر خانه ای یک پرینتر ۳ بعدی وجود دارد که میتوانیم خیلی از اقلام را خودمان تولید کنیم .

 

متشکرم