اگر از دنبال کنندگان دنیای تکنولوژی هستید احتمالا نام پرینتر سه بعدی را شنیده اید و میدانید که این ابزار های جدید تکنولوژی میتوانند از پس چه کارهای عجیبی بر بیایند، اگر هم نام این دستگاه را برای اولین بار میشونید بهتر است در ادامه با ما همراه باشید، تا با این دستگاه پرکاربرد آشنا شوید. این چابگر ها هم مثل چابگر های دو بعدی قدیمی لز تصاویر مورد نظر برای ما پرینت هایی تهیه میکنند، با این تفاوت که به جای چاپ تصویر روی کاغذ از یک تصویر سه بعدی برای ما یک حجم سه بعدی واقعی را با لیزر چاپ میکنند.
پرینتر 3 بعدی
پرینتر 3 بعدی در سال ۱۹۸۷ توسط آقای چاک حال اختراع شد. ایده این چابگر ها در محل کارش به ذهن او رسید. او در شرکتی کار میکرد که با استفاده از فتوپلیمر ها روکش های میز و صندلی تولید میکردند. فتوپلیمر در برخورد نور فرا بنفش از حالت مایع به جامد تغییر شکل میدهد. آقای چاک به این فکر کرد که آیا میشود چند لایه از این ماده را روی هم قرار داد و بعد آن را به حالت جامد درآورد ؟ او این ایده را با شرکت در میان گذاشت که نتیجه آین همکاری اختراع دستگاه چابگر سه بعدی شد.
چابگر های سه بعدی از همان زمان اختراع در بین مشاغل مختلف مورد استفاده قرار گرفتند حتی در صنعت سینما و فیلم های تخیلی، سینماگران ماسک های مورد استفاده شخصیت های فضایی را با پرینتر سه بعدی می ساختند. نقطه عطف این دستگاه زمانی بود که در قرن بیستم با استفاده از آن دانشمندان توانستند اعضای بدن انسان مثل دست یا حتی لاله گوش را طراحی کنند. در سال ۲۰۰۵ با ابداعی که یک مهندس مکانیک آمریکایی انجام داد، پای چابگر های سه بعدی به خانه ها و محیط های کارگاهی کوچک باز شد و نام این دستگاه به رپرپ (reprap) تغییر کرد.
با دستگاه چاپگر سه بعدی تقریبا میتوان هر چیزی ساخت مثل قطعات پیچیده مهندسی در ساخت هوا پیما ها، یا قطعات مکانیکی در کارگاه ها. حتی از این دستگاه در مهندسی پزشکی یا همانطور که گفتیم در ساخت اعضای بدن انسان میتوان استفاده کرد. این دستگاه حتی در مصارف خانگی مثل ساخت اسباب بازی ها یا وسایل تزئینی کاربرد دارد.
روش کار چابگر سه بعدی
روش کار چابگر سه بعدی به این صورت است که نرم افزار دستوراتی به دستگاه میدهد و چابگر با توجه به این دستورات قطعه مورد نظر ما را میسازد. دستورات نرم افزار قطعه را به برش های فرضی تقسیم میکند و در هر دور چاپ، یک لایه از برش های فرضی ساخته میشود. فرض کنید قطعه ای به طول سی میلیمتر داریم که به نرم افزار دستور برش آن قطعات یک میلیمتری را میدهیم. دستگاه قطعه را به سی برش فرضی تقسیم میکند و هر بار یک برش را چاپ میکند و بعد به سراغ لایه بعدی میرود.
هر چقدر برش های دستگاه بیشتر باشد فاصله لایه ها از هم کمتر و به دنبال آن فشردگی قطعه بیشتر خواهد بود. و در این شرایط مواد و زمانی که صرف ساخت قطعه ما میشود بیشتر است. تمام این حرکات تحت دستور ما به نرم افزار انجام می شود و پرینتر حرکات خود را طبق دستوراتی که از نرم افزار میگیرد تنظیم میکند. تجهیزات پرینتر 3 بعدی نقش زیادی در کیفیت پرینتر سه بعدی دارد.
کاربرد های چابگر سه بعدی
چاپگر سه بعدی کاربرد هایی زیادی در بخش های مختلف جامعه دارد که در این مقاله به برسی تعداد محدودی از این کاربردها پرداختیم به طور کلی میتوان گفت که چاپگر سه بعدی در بخش های مختلفی از صنعت، هنر، پزشکی و هر جایی که نیاز به طراحی قطعات یا اجزا داریم مورد استفاده قرار میگیرد. کاربرد های چاپگر سه بعدی را نمیتوان در یک مقاله خلاصه بیان کرد شما به طور کلی میتوانید از این چاپگر ها در هر جایی که نیاز به طراحی قطعه دارید استفاده کنید.
چاپ قطعات برای نمونه سازی
گاهی اوقات در انجام کارهای فنی ما به تولید قطعات ویژه و جدیدی داریم. اما قبل از آن که این قطعات را به تولید انبوه برسانیم برای جلوگیری از هزینه های بیشتر و صرفه جویی در انرژی بهتر است یک نمونه از آن قطعه بسازیم و ایرادات و اشکالات احتمالی قطعه را برسی کنیم و در صورت وجود نقص آن را رفع کنیم و بعد به فکر تولید انبوه قطعه باشیم. چاپگر سه بعدی ریسک انجام چنین کارهایی را به حداقل میرساند چون میتواند دقیقا آنچه که ما تصور و طراحی کرده ایم را تولید کند تا برسی ها به جای قطعه اصلی روی آن انجام شود.
پرینت قطعات معیوب یک دستگاه
گاهی اوقات ممکن است قطعات پلاستیکی از دستگاه های مهمی بشکند، یا دچار نقص شود، قطعاتی که نمیتوان نمونه آن را در بازار پیدا کرد. در این موقعیت ها با وجود پرینتر سه بعدی شما میتوانید به جای تعویض دستگاه خود قطعه معیوب را با استفاده از پرینتر سه بعدی بسازید و از اصراف هزینه و منابع جلوگیری کنید. این ویژگی دستگاه چاپگر سه بعدی در کارخانجات و کارگاه ها کاربردی زیادی دارد و مزیت مهمی تلقی میشود.
تیراژ و تولید قطعات
تیراژ و تولید قطعات پلاستیکی به روش سنتی بسیار بالاست یکی از روش های جایگزین استفاده از پرینتر های سه بعدی است. روش سنتی تولید پلاستیک برای تیراژ ها و تولیداتی با تعداد بالا روشی منطقی است اما هزینه آن برای تولید در تعداد متوسط مقرون به صرفه نیست. شما میتوانید با این دستگاه قطعات را در تعداد متوسط با هزینه کمتری تولید کنید.
درآمد زایی و کارآفرینی
شما میتوانید با یک دستگاه چاپگر سه بعدی به کارآفرینی در خانه شروع کنید.مثلا میتوانید اسباب بازی های رویایی کودکان را از نقاشی های آن ها پیدا کنید و با پرینتر سه بعدی تولید کنید و به فروش برسانید. یا ایده های نقاشی خود را به قطعات تزئینی زیبایی تبدیل کنید.
شرکت های معماری جهت ساخت ماکت ها
یکی از دغدغه های پروژه های معماری ساخت و طراحی ماکت های پروژه قبل از اجرای نهایی است. برش و اتصال تک به تک اجزای کوچک ماکت های معماری احتمالا دشوارتر از چیزی باشد که تصور میکنید به علاوه این کار بسیار زمانگیر است و به دقت بالایی نیاز دارد و کوچکترین حواس پرتی منجر به خطا خواهد شد. با استفاده از چاپگر سه بعدی میتوان ماکت های معماری را با کمترین زحمت به حالت سه بعدی چاپ کرد و در زمان صرفه جویی قابل توجهی کرد.
صنایع پزشکی برای ساخت اجزای مصنوعی
یکی از دغدغه های علم پزشکی از گذشته تا به امروز پیدا کردن راه چاره ای برای اندام های از دست رفته انسان ها در اثر حوادث یا به صورت مادرزادی است. چاپگر سه بعدی توانایی ساخت اندام های از دست رفته انسان ها را دارد. این ویژگی و توانایی چاپگر سه بعدی یکی از مهم ترین کاربرد های چاپگر سه بعدی است که انقلابی در صنعت پزشکی محسوب میشود. این چاپگر ها میتوانند اندام ها را جایگزین کنند و زندگی را برای افراد دارای معلولیت راحت تر بکنند.
صنعت روباتیک جهت ساخت اجزا و قطعات پیچیده
صنعت روباتیک شامل سرهمبندی اجزای بسیار ریز و دقیق مکانیکی و الکترونیکی است. در این صنعت هر قطعه از اهمییت بسزایی برخوردار است و استفاده اشتباه از این قطعات میتواند در فرآیند کار ربات خطا ایجاد کند. با توجه به این موارد استفاده از قطعه درست در این صنعت از اهمییت بالایی برخوردار است که با استفاده از چاپگر سه بعدی میتوان این اجزا را به درستی طراحی کرد و در جاهایی که نیاز هست از آن ها استفاده کرد.