پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می‌کند؟

پرینتر سه بعدی چیست؟

چاپگر (پرینتر) سه بعدی وسیله‌ای است با قابلیت ایجاد هر گونه جسم سه بعدی با هر نوع پیچیدگی. برای این کار لازم است تنها شکل مورد نظر در یکی از نرم افزارهای سه بعدی ساز طراحی و بعد آن را با متریال های مختلف چاپ کرد.

 

ریشه‌های چاپ سه بعدی در «نمونه سازی سریع» بر پایه‌ی مبانی نمونه سازی صنعتی به عنوان وسیله ای برای سرعت بخشیدن به مراحل اولیه ساخت محصول با روشی سریع و آسان بر پا شد که باعث شد تا تکرارهای متعدد یک محصول بصورت سریع‌تر و کارآمدتر به راه حل مطلوبی برسد. این امر موجب صرفه جویی در زمان و هزینه در ابتدای کل فرایند ایجاد محصول می‌شود و اعتماد به نفس با پیشروی در ساخت ابزار آلات تولید تضمین می‌شود. نمونه سازی (گرچه گاهی اوقات نادیده گرفته می‌شود) احتمالاً هنوز هم بزرگ‌ترین کاربرد چاپ سه بعدی است.

پرینترهای سه بعدی چگونه کار می‌کنند؟

در مورد چگونگی کارکرد این دستگاه‌ها و تفاوت اساسی آن‌ها با دستگاه‌های CNC (دستگاه‌های کنترل عددی) نیز بایستی گفت که پرینترهای سه‌بعدی عمدتاً از روش استفاده از مواد مذاب برای ساختن محصول نهایی استفاده می‌کنند ولی دستگاه‌های CNC عمدتاً از طریق برش یا جدا کردن بخشی از یک محصول کلی برای رسیدن به محصول نهایی استفاده می‌کنند.

پرینترهای سه‌بعدی بعد از ذوب کردن مواد اولیه به‌صورت لایه به لایه شروع به تزریق مواد اولیه به پلتفرم می‌کنند که این لایه‌ها به یکدیگر محکم می‌شوند و بعد از زمان کوتاهی محصول نهایی ما آماده استفاده می‌شود.

فرایند چاپ اشیا سه بعدی به اندازی چاپ اسناد معمولی سریع نیست. طراحی مدل‌های سه بعدی با استفاده از مایع فتو ری اکتیو یا اشعه‌ی ماوراءبنفش بطورمعمول بین ۶ تا ۱۲ ساعت به طول می‌انجامد، اگر چه باید گفت برای طراحی این اشیا با استفاده از کامپیوتر به صرف مدت زمانی حتی بیش از این، بسته به پیچیدگی مدل، احتیاج خواهید داشت.

 

پرینترهای سه بعدی تقریباً می‌توانند تمام خلاقیت‌هایی که در ذهن شماست را به صورت حجم و جسم پیاده سازی کنند. این ویژگی بینظیر باعث شده که این فناوری به یکی از پر کاربردترین تکنولوژی‌ها در زمینه تولید جواهرات و قطعات پزشکی تبدیل شود.

کاربردهای پرینترهای سه بعدی

امروزه مدلسازی سه بعدی در رشته‌های گوناگونی همچون قطعه سازی، معماری، طراحی صنعتی، روباتیک، صنایع هوافضا و…رایج است. این مدلسازیها تا پیش از این به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه‌های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه می‌شدند تا افراد با دیدن آن‌ها درکی از آنچه طراحان در ذهنشان دارند بدست آورند.

پرینترهای سه بعدی توانایی تولید هر نوع قطعه ای با هر شکلی و زاویه ای که باشد، تو پر باشد، یا تو خالی، صاف باشد یا منحنی،… هر قطعه ای با هر طراحی را دارد.

صنعت هوافضا

در گذشته طراحان در هوافضا باید زمان زیادی را صرف تصور و مدلسازی می‌کردند. امروزه تکنولوژی چاپ سه بعدی، این اجازه را به مهندسین هوافضا می‌دهد که در ساخت تجهیزات، دستگاه‌ها و قطعات یدکی هواپیما بتوانند اختراعات خود را به راحتی نمونه سازی کنند و بتوانند قالب‌های مختلفی را چاپ کنند. و حتی در تعمیر قطعات هواپیمای خود سرعت عمل داشته باشند.

خودروسازی

مهندسین می‌توانند با چاپ سه بعدی نمونه قطعات با حجم کم، بررسی‌های لازم را دقیق تر انجام داده و از تولید و اشتباهات مکرر جلوگیری کنند. چاپ سه بعدی موانع نوآوری در تولید را می‌شکند و حرکت در راستای تولید با اطمینان را سرعت می‌بخشد.

از این دستگاه برای ایجاد الگوهای ریخته گری فلز در ساخت روکش‌های دندان و در ساخت ابزاری که روی آن پلاستیک به شکل خلاء برای سیم‌های ارتودنسی دندان استفاده می‌شود. همچنین بطور مستقیم به منظور تولید ایمپلنت‌های مفصل ران و زانو، و محصولات قراردادی ویژه‌ی بیمار، مانند سمعک، کف ارتوتیک برای کفش، پروتز شخصی سازی و ایمپلنت‌های یکباره برای بیماران مبتلا به بیماری‌هایی مانند آرتروز، پوکی استخوان و سرطان، و همچنین مجروحان حوادث و تروما از آن بهره گرفته می‌شود.

ساخت سریع جزئیات ساختمان، مدل‌ها و ماکت‌های با دوام از طراحی‌های مختلف معماری، تنها با چاپ سه بعدی امکان پذیر شده است. تکنولوژی چاپ سه بعدی به معماران و شرکت‌های معماری کمک می‌کند که به طرز حیرت انگیزی ماکتی بادوام و دقیق از مدل‌های طراحی شده وآرایه های مختلف طرح خود داشته باشند.

 

و در آخر تمامی فناوری‌هایی‌هایی که نیاز به طراحی‌های دقیق مانند ساخت طلا و جواهرات (ریخته گری دقیق) دارند می‌توانند از این نوع تجهیزات استفاده کنند. صرفه جویی در وقت، خطای کمتر و بازدهی بیشتر از ویژگی‌های بارز این نوع دستگاه‌هاست.