اخبار و مقالات

پرینت سه بعدی و خدمات پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی چیست ؟

پرینت سه بعدی چیست؟

پرینت سه بعدی چیست؟ به فرآیندی که در آن مواد تحت کنترل یک سیستم به همدیگر متصل می شوند تا یک قطعه سه بعدی ایجاد شودپرینت سه بعدی یا چاپ سه بعدی می گویند. قطعات می توانند به هر شکل و یا هندسه ای باشند و به طور معمول با استفاده از داده های مدل دیجیتالی از یک مدل سه بعدی تولید می شوند. در صنعت پرینت سه بعدی فناوری های مختلفی مانند استریولیتوگراف (STL)، FDM ،SLS و …. وجود دارد.

از پرینت سه بعدی به عنوان تولید افزایشی نیز نام می برند زیرا که در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی) یک قطعه سه بعدی با اضافه کردن پیوسته و مداوم لایه های مواد و با استفاده از مدل طراحی CAD ساخته می شود و این تمایز  این روش با فرآیند ما شین کاری ( تولید کاهشی ) می باشد که در آن مواد معمول حذف می شدند.

با ورود به صفحه اصلی سایت پارت آیتک میتوانید انواع محصولات ما از جمله پرینتر سه بعدی، اسکنر سه بعدی، فیلامنت و… را مشاهده نمایید.

تاریخچه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

پرینت سه بعدی چیست و اولین پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی) در سال ۱۹۸۰ میلادی انجام شد که کودامای ژاپنی اولین بار این فناوری را به نام خود ثبت کرد. این فناوری در آن زمان نمونه سازی فوری خوانده می‌شد، چرا که این فناوری برای ساخت سریع و کم‌ هزینه یک نمونه اولیه برای تولید های انبوه طراحی شده بود.

در سال ۱۹۸۶ میلادی شخصی به نام چالز چاک هال دستگاه استریولیتوگرافی Stereolithographic (SLA) را به نام خود ثبت کرد. در سال 1983 ایدۀ چاپ قطعات سه بعدی به ذهن چاک هال خطور کرد، او که در صنعت مبلمان کار میکرد که برای سخت کردن پوشش روی میزها از نور ماورابنفش استفاده می کردند.

در طول کار چالز مجبور بود نمونه‌های پلاستیکی را از طریق نوعی قالب‌ گیری تولید کند او با در نظر گرفتن زمان و تلاش لازم برای این کار، به دنبال راهی بود که روند کاری خود را ساده‌ تر و سریع تر کند.

چاک هال بعد از ثبت اختراع شرکت 3D systems بود که در آن زمان به نام RP Systems  شناخته می‌شد را تاسیس نمود در آنجا بود که اولین نمونه این دستگاه را با نام SLA-1 ساخت و در سال ۱۹۸۷ میلادی آن را معرفی کرد و در سال ۱۹۸۸ به اولین تست موفق دست پیدا کرد این فناوری جدید اخبار بزرگی برای مخترعان بود، که پس از آن میتوانستند نمونه های اولیه و طرح های خود را بدون سرمایه گذاری های عظیم تولید کنند.

در همان زمان‌ها کارل دکارد که در دانشگاه تگزاس مشغول بود در سال ۱۹۸۷ فرایند نمونه‌سازی فوری با پخت لیزری قابل انتخاب را به انجام رساند که این اختراع در سال ۱۹۸۹ میلادی ثبت شد.

در همان سال ۱۹۸۹ میلادی اسکات کرامپ (Scott Crump) موفق به ثبت اختراع دستگاه مدل‌سازی لایه‌های مذاب گردید تکنولوژی مورد استفاده اکثر پرینترهای سه بعدی تا به امروز مدل سازی FDM است که در سال ۱۹۸۸ توسط اسکات کرامپ  (Scott Crump) ساخته شده و در نهایت اولین دستگاه FDM در سال ۱۹۹۲ توسط شرکت Stratasys تولید شد.

اولین دستگاه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

در سال ۱۹۹۲، کمپانی چارلز هال اولین دستگاه چاپ سه بعدی به روش Stereolithographic (SLA) خود را ساخت که باعث تولید قطعات پیچیده، لایه به لایه و در مدت زمان کوتاه نسبت به حالت عادی شد.

در همان سال، اولین دستگاه SLS تولید شد که در آن اشعه لیزر به جای برخورد با مایع به پودر تابیده می شود. در سال ۱۹۹۳ سیستم تولید جت پلیمری با دقت بالا با ساختارهای پشتیبانی کننده به دنیا معرفی شد.

شرکت Fraunhofer فرایند SLM را در سال ۱۹۹۵ توسعه داد. این فناوری ها در آن زمان نسبت به زمان حاضر اشکالات زیادی داشتند مثلا بعضی از مواد در زمان سرد شدن دچار تاب برداشتن می شدند و هم چنین قیمت این دستگاه ها برای مخترعان خانگی بسیار گران بود، اما پتانسیل این تکنولوژی از همان ابتدا غیر قابل انکار بود.

پیشرفت های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

در سال ۱۹۹۹، در موسسه پزشکی رینوپلاستی اولین اندام مصنوعی چاپ سه بعدی شده در بدن انسان ها تعبیه شد. دانشمندان در در این موسسه یک داربست مصنوعی مثانه انسان را چاپ کردند و سپس آنها را با سلول های انسانی بیمار پوشش دادند.

بافت جدید تولید شده در بدن بیماران قرار گرفت. از نظر پزشکی این دوران، یک دهه بزرگ در تاریخ پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بود. در ۱۰ سال اخیر دانشمندان قسمت های مختلف، یک پروتز پا با اجزاء پیچیده همان ساختار و اولین عروق خونی با استفاده از سلول های انسانی را ساختند.

در اواسط سال ۲۰۰۰، تولید افزایشی و ایده ی سفارشی سازی انبوه توجه عمومی را به خود جلب کرد. اولین دستگاه SLS در سال ۲۰۰۶ به طور قابل ملاحظه ای به فروش رسید. این دستگاه پلی را به تولید قطعات صنعتی براساس تقاضا باز کرد.

امروزه در حالی که قیمت پرینتر های سه بعدی کاهش یافته و دقت پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بسیار بهبود یافته است، طراحان دیگر به پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) با پلاستیک محدود نمی شوند.

شما هم اکنون می توانید حلقه نامزدی رویایی خود را با استفاده از طلا یا نقره پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) کنید. از دیگر پیشرفتهای این صنعت می توان از دستاورد های مهندسان در دانشگاه ساوت همپتون نام برد که  اولین هواپیمای بدون سرنشین را به روش پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) تولید کرده اند.

فراتر از جواهرات و هواپیما، پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) در حال حاضر برای ساخت خانه های ارزان قیمت برای کشورهای در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد و مخترعان شروع به استفاده از این تکنولوژی برای پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی )  همه چیز از سلاح های روباتیک هوشمند، جایگزین های استخوانی وحتی ذرات بسیار کوچک کرده اند.

مراحل پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

با اینکه روش‌ های مختلفی برای پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) وجود دارد، اما مراحل اصلی اکثر آن‌ ها مشترک است:

1 – ساخت فایل سه‌ بعدی

اولین مرحله در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) ساخت مدل سه‌ بعدی آن در رایانه است. این کار به کمک تمامی نرم‌ افزارهای مدل‌سازی سه‌ بعدی مرسوم یا  CAD انجام می‌شود. از مهندسی معکوس و اسکن سه‌ بعدی قطعه‌ ای که موجود است نیز در بعضی موارد می‌توان استفاده کرد.

2-  ساخت فایل STL

برای اینکه پرینتر سه بعدی، بتواند مدل سه بعدی طراحی‌ شده را شناسایی کند، فرمت CAD این مدل باید تبدیل به فرمتی شود که برای پرینتر سه بعدی قابل خواندن باشد؛ برای این منظور، فایل باید تبدیل به فرمت(STL)  شود. فرمت اس‌ تی‌ ال برای معرفی مدل به پرینتر از چند وجهی‌ها استفاده می‌کند.

پس از ساخت فایل اس‌ تی‌ ال، آن را لایه‌ گذاری کرده که Slicer نامیده می‌شود. برنامه «اسلایسر» مدل را می‌گیرد و آن را تبدیل به G-code می‌کند.جی‌کد زبان برنامه‌ نویسی دستگاه‌ های سی‌ ان‌ سی و پرینتر های سه‌ بعدی است.

3- چاپ مدل

دستگاه‌های مختلف وجود دارند که هر کدام با سازکارهای مختلفی قطعه مدل را پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می‌کنند.

4- جدا کردن قطعه پرینت شده

در بعضی دستگاه‌ ها جدا کردن قطعه کاملاً ساده و بدون مشکل انجام می‌شود. در بعضی مدل‌ های صنعتی‌ تر، این کار یک فرایند کاملاً فنی و دقیق است.

5- پس‌ پردازش (Post-Processing) 

پس ‌پردازش یا مرحله پس‌ تولید در فناوری‌ های مختلف متفاوت است. در بعضی موارد قطعه باید زیر اشعه فرابنفش به‌عمل آید.

کاربرد های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) چیست ؟:

معمولاً پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) برای ساخت نمونه پلاستیکی یا فلزی در فرایند طراحی اجزائی جدید از یک محصول بزرگ‌تر کاربرد دارد. با این‌ حال، می‌تواند در ساخت یک محصول کامل برای ارائه به مشتریان نیز به‌ کار آید. آنچه با پرینتر های سه‌بعدی ساخته می‌شوند دامنه وسیعی دارد: از پیکره‌ های کوچک پلاستیکی گرفته، تا بافت قالب‌ها، قطعات استیل ماشین‌ آلات، و ایمپلنت‌ های تیتانیوم که در جراحی استفاده می‌شوند.

امروزه مدل‌ سازی سه‌ بعدی در رشته‌ های گونا گونی همچون قطعه سازی، معماری، طراحی صنعتی، روباتیک، صنایع هوافضا و… رایج است. این مدل‌سازی‌ ها تا پیش از این به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه‌ های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه می‌شدند تا افراد با دیدن آن‌ ها درکی از آنچه طراحان در ذهنشان دارند بدست آورند.

پرینتر های سه‌ بعدی توانایی تولید هر نوع قطعه‌ ای با هر شکل و زاویه‌ ای که باشد، تو پر باشد، یا تو خالی، صاف باشد یا منحنی، … هر قطعه‌ ای با هر طراحی را دارد. این نیاز در همه جا قابل لمس است.

صنعت، پزشکی، آموزشی، خودرو سازی، نظامی و هر کاری که نیاز به شبیه‌سازی، تولید ماکت و ساخت طرح اولیه دارد، با استفاده از پرینتر سه‌بعدی، هم می‌تواند، فرایند زمان‌ بر شبیه‌ سازی و ساخت ماکت قطعات را تسریع بخشد و تنها با پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) طرح سه‌ بعدی به بررسی قطعه بپردازد.

پرینتر های سه‌ بعدی تجاری هر روز فرایند تولید شان را بهبود می‌بخشند و با پیشرفت‌ های ریز و درشت می‌روند تا راه خود را در بازارِ وسایلِ تولید کننده یک محصول نهایی باز کنند. همچنین، پژوهشگران دائماً در پی آزمایش مواد و راهکار های متفاوت برای یافتن راه‌ هایی هستند که بتوان با پرینتر های سه‌بعدی محصولات ناهمگونی را از بدنه خودرو گرفته، تا بلوک‌ های سیمانی و محصولات خوراکی از مواد غذایی تولید کرد.

امتیاز بدهید
بازگشت بە لیست

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

89 − = 84