پرینت سه بعدی چیست؟ | پرینتر سه بعدی چگونه کار می کند؟

در این مقاله از تاپ سایت 98 قصد داریم شما را با پرینتر سه بعدی و پرینت سه بعدی آشنا کنیم. پرینت سه بعدی در صنایع مختلف کاربرد دارد. در این مقاله به شما توضیح می دهیم که چگونه در صنایع هواپیمایی ، خودرو ، ساختمان ، پزشکی و محصولات مصرفی چون عینک و کفش غیره کاربرد دارد .

پرینت سه بعدی چیست

چاپ سه بعدی یا تولید افزودنی، فرایندی از ساخت اجسام جامد سه بعدی از یک فایل دیجیتال است.

ایجاد یک شی چاپ سه بعدی با استفاده از فرایندهای افزودنی به دست می آید. 

در یک فرآیند افزودنی ، یک شی با قرار دادن لایه های متوالی از مواد تا ایجاد شی ایجاد می شود. 

هر یک از این لایه ها را می توان به صورت یک سطح مقطع نازک از شیء مشاهده کرد.

چاپ سه بعدی برعکس تولید سنتی است که به عنوان مثال یک قطعه فلز یا پلاستیک را با دستگاه فرز برش می دهد.

چاپ سه بعدی به شما امکان می دهد اشکال پیچیده ای با استفاده از مواد کمتر نسبت به روش های سنتی تولید کنید.

پرینتر سه بعدی چگونه کار می کند؟

همه چیز با یک مدل سه بعدی شروع می شود. می توانید یکی را از ابتدا ایجاد کنید یا آن را از کتابخانه سه بعدی دانلود کنید.

نرم افزار سه بعدی

بسیاری از ابزارهای نرم افزاری مختلف موجود است. از درجه صنعتی تا منبع باز ما یک نمای کلی در صفحه نرم افزار سه بعدی خود ایجاد کرده ایم .

ما اغلب به مبتدیان توصیه می کنیم که با Tinkercad شروع کنند.

 Tinkercad رایگان است و در مرورگر شما کار می کند ، لازم نیست آن را روی رایانه خود نصب کنید

 Tinkercad دروس مبتدی را ارائه می دهد و دارای ویژگی داخلی است تا مدل شما را به عنوان یک فایل قابل چاپ به عنوان مثال .STL یا .OBJ صادر کند.

اکنون که یک فایل قابل چاپ دارید ، مرحله بعدی آماده سازی آن برای چاپگر سه بعدی است به این برش می گویند.

برش: از فایل قابل چاپ تا چاپگر سه بعدی

برش در اصل به معنای برش یک مدل سه بعدی به صدها یا هزاران لایه است و با نرم افزار برش انجام می شود .

هنگامی که فایل شما برش داده می شود ، برای چاپگر سه بعدی شما آماده است. تغذیه فایل به چاپگر را می توان از طریق USB ، SD  یا Wi-Fi انجام داد.  فایل برش خورده شما اکنون آماده چاپ لایه به لایه3D  است .

صنعت چاپ سه بعدی

جایی که چاپ سه بعدی فقط در مراحل اولیه برای نمونه سازی و تولید نمونه مناسب بود ، اکنون به سرعت در حال تبدیل شدن به فناوری تولید است.

بیشتر تقاضای فعلی برای چاپ سه بعدی صنعتی است. تحقیقات و مشاوره Acumen پیش بینی می کند بازار جهانی چاپ سه بعدی تا سال 2026 به 41 میلیارد دلار می رسد.

با تکامل ، فناوری چاپ سه بعدی تقریباً در همه صنایع اصلی دگرگون شده و شیوه زندگی ، کار و بازی ما را در آینده تغییر می دهد.

نمونه هایی از چاپ سه بعدی

چاپ سه بعدی انواع مختلفی از فناوری ها و مواد را در بر می گیرد زیرا چاپ سه بعدی تقریباً در تمام صنایع مورد استفاده شما مورد استفاده قرار می گیرد. مهم است که آن را به عنوان خوشه ای از صنایع مختلف با بی شمار کاربردهای مختلف مشاهده کنیم .

چند نمونه:

• - محصولات مصرفی (عینک ، کفش ، طراحی ، مبلمان)
• -محصولات صنعتی (ابزارهای تولید ، نمونه اولیه ، قطعات کاربردی نهایی)
• - محصولات دندانپزشکی
• - مبحث اعضای مصنوعی
• - مدلهای مقیاس معماری و ماکت
• - بازسازی فسیل ها
• - تکرار آثار باستانی
• - بازسازی شواهد در آسیب شناسی پزشکی قانونی
• - لوازم فیلم

نمونه سازی سریع و تولید سریع

از اواخر دهه هفتاد ، شرکت ها در فرآیند طراحی خود از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد نمونه های اولیه استفاده کردند. استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای این اهداف ، نمونه سازی سریع نامیده می شود .

چرا از پرینترهای سه بعدی برای نمونه سازی سریع استفاده کنیم؟

دلایل استفاده از پرینتر سه بعدی به طور خلاصه : سریع و نسبتاً ارزان است. 

از ایده ، مدل سه بعدی گرفته تا نگه داشتن نمونه اولیه در دستان شما ، به جای هفته ها ، چند روز است. 

تکرارها آسان تر و ارزان تر هستند و نیازی به قالب یا ابزار گران قیمت ندارید.

علاوه بر نمونه سازی سریع ، چاپ سه بعدی نیز برای تولید سریع استفاده می شود . 

تولید سریع روش جدیدی از تولید است که در آن مشاغل از چاپگرهای سه بعدی برای تولید کوتاه مدت / دسته ای کوچک استفاده می کنند.

خودرو

مدتهاست که تولیدکنندگان خودرو از چاپ سه بعدی (و پرینتر سه بعدی) استفاده می کنند. 

شرکت های خودروسازی در حال چاپ قطعات یدکی ، ابزار و وسایل و قطعات استفاده نهایی هستند. 

چاپ سه بعدی تولید تقاضا را فعال کرده است که منجر به کاهش سطح سهام شده و چرخه های طراحی و تولید را کاهش داده است.

علاقه مندان به خودرو در سراسر جهان از قطعات چاپ سه بعدی برای ترمیم خودروهای قدیمی استفاده می کنند. 

یکی از این مثالها زمانی است که مهندسان استرالیایی قطعاتی را چاپ کردند تا Delage Type-C را بازسازی کنند. با انجام این کار ، آنها مجبور شدند قطعاتی را که برای دهه ها از تولید خارج شده بودند ، چاپ کنند.

هواپیمایی

صنعت هوانوردی از چاپ سه بعدی به روشهای مختلف استفاده می کند. مثال زیر یک نقطه عطف مهم در زمینه چاپ سه بعدی است: GE Aviation 30000 نازل سوخت کبالت کروم را برای موتورهای هواپیمای LEAP خود به صورت سه بعدی چاپ کرده است. 

آنها در اکتبر 2018 به این نقطه عطف دست یافتند و 600 دستگاه را در چهل چاپگر سه بعدی در هفته تولید می کردند.

حدود بیست قطعه جداگانه که قبلاً باید با هم جوش داده می شدند در یک جزء چاپ سه بعدی با وزن 25 درصد کمتر و پنج برابر قوی تر ترکیب می شدند. 

موتور LEAP به دلیل کارآیی بالا پرفروش ترین موتور در صنعت هوافضا است و GE با چاپ سه بعدی نازل های سوخت 3 میلیون دلار در هر هواپیما پس انداز می کند ، بنابراین این قطعه چاپ سه بعدی تنها صدها میلیون دلار سود مالی به همراه دارد.

نازل های سوخت GE نیز به بوئینگ 787 Dreamliner راه یافت ، اما این تنها قطعه چاپ شده سه بعدی در 787 نیست.

اتصالات ساختاری 33 سانتی متری که کوره آشپزخانه عقب را به قسمت هواپیما نگه می دارد ، توسط شرکت سهامی به نام Norsk ، توسط چاپ سه بعدی ساخته می شود.

ساخت و ساز

آیا امکان چاپ ساختمان وجود دارد؟ - بله همینطور است خانه های چاپ سه بعدی در حال حاضر در دسترس تجاری هستند. برخی از شرکت ها قطعات پیش ساخته را چاپ می کنند و برخی دیگر این کار را در محل انجام می دهند.

بیشتر داستانهای چاپ بتن که ما در این وب سایت مشاهده می کنیم بر روی سیستمهای چاپ بتن در مقیاس بزرگ با نازلهای نسبتاً بزرگ با سرعت جریان زیاد متمرکز شده است. 

لایه های بتنی به شیوه ای نسبتاً سریع و قابل تکرار بسیار مناسب است. 

اما برای کارهای بتنی واقعاً پیچیده که از قابلیت های چاپ سه بعدی به طور کامل استفاده می کند ، به چیزی کمی چابک تر و با لمس دقیق نیاز دارد.

محصولات مصرفی

هنگامی که ما برای اولین بار در سال 2011 وبلاگ نویسی در مورد چاپ سه بعدی را شروع کردیم ، چاپ سه بعدی آماده استفاده به عنوان یک روش تولید برای حجم زیاد نبود. 

امروزه نمونه های بیشماری از محصولات مصرفی چاپ سه بعدی با استفاده نهایی وجود دارد.

کفش

محدوده 4 بعدی آدیداس دارای کفی میانی کاملاً چاپ سه بعدی بوده و در حجم زیاد چاپ می شود. ما در آن زمان مقاله ای تهیه کردیم و توضیح دادیم که چگونه آدیداس در ابتدا فقط 5 هزار جفت کفش را به عموم عرضه می کرد و قصد داشت 100000 جفت از طرح های تزئین شده AM را تا سال 2018 بفروشد.

با جدیدترین تکرارهای کفش ، به نظر می رسد که آنها از این هدف فراتر رفته اند ، یا در راه عبور از آن هستند. 

این کفش ها در سراسر جهان از فروشگاه های محلی آدیداس و همچنین از فروشگاه های مختلف آنلاین موجود است.

عینک

پیش بینی می شود بازار عینک های چاپ شده سه بعدی تا سال 2028 به 3.4 میلیارد دلار برسد. بخشی که به سرعت در حال افزایش است ، قاب های استفاده نهایی است. 

چاپ سه بعدی یک روش تولید مناسب برای قاب عینک است زیرا اندازه گیری های فردی در محصول نهایی آسان است.

اما آیا می دانید امکان چاپ سه بعدی لنز نیز وجود دارد؟ برای تولید لنزهای شیشه ای سنتی باریک و سبک ، آنها از یک بلوک بسیار بزرگتر از مواد بریده می شدند که حدود 80 درصد آن به هدر می رود. 

با این حال ، فناوری چاپ سه بعدی به اندازه ای پیشرفت کرده است که از لنزهای چشمی با کیفیت بالا و سفارشی استفاده می کند و هزینه های موجود و ضایعات گذشته را حذف می کند. 

چاپگر سه بعدی Luxexcel VisionEngine از یک مونومر اکریلات قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش برای چاپ دو جفت لنز در ساعت استفاده می کند که نیازی به پرداخت و پردازش پس از هر نوع ندارد.

جواهر سازی

دو روش برای تولید جواهرات با چاپگر سه بعدی وجود دارد. شما می توانید از یک فرآیند تولید مستقیم یا غیر مستقیم استفاده کنید. 

مستقیم به ایجاد یک شیء مستقیم از طرح سه بعدی اشاره می کند در حالی که ساخت غیر مستقیم به این معنی است که شی (الگوی) چاپ سه بعدی در نهایت برای ایجاد قالب برای ریخته گری استفاده می شود.

مراقبت های بهداشتی

این روزها مشاهده عناوینی در مورد ایمپلنت های چاپ سه بعدی غیر معمول نیست. 

غالباً ، این موارد تجربی هستند ، به طوری که به نظر می رسد چاپ سه بعدی هنوز یک فناوری حاشیه ای در بخش های پزشکی و مراقبت های بهداشتی است ، اما دیگر اینطور نیست. 

در دهه گذشته ، بیش از 100،000 جایگزین مفصل ران توسط GE Additive با چاپ سه بعدی ساخته شده است.

ساختار ترابکولار با تشویق رشد استخوان در ایمپلنت ، سازگاری زیستی تیتانیوم را افزایش می دهد. برخی از اولین ایمپلنت های Delta-TT پس از گذشت یک دهه هنوز قوی هستند.

یکی دیگر از اجزای مراقبت های بهداشتی چاپ سه بعدی که به خوبی غیرقابل تشخیص است ، سمعک است. 

تقریباً هر سمعک در 17 سال گذشته به لطف همکاری متریالیز و فوناک به صورت سه بعدی چاپ شده است.

Phonak مدل سازی سریع پوسته (RSM) را در سال 2001 توسعه داد. قبل از RSM ، ساختن یک سمعک به 9 مرحله سخت شامل مجسمه سازی دست و ساخت قالب نیاز داشت و نتایج اغلب نامناسب بود. 

با استفاده از RSM ، یک تکنسین از سیلیکون برای برداشتن مجرای گوش استفاده می کند ، این تصور به صورت سه بعدی اسکن می شود ، و پس از اندکی تغییر جزئی مدل با چاپگر سه بعدی رزینی با چاپ سه بعدی چاپ می شود. 

وسایل الکترونیکی اضافه شده و سپس به کاربر ارسال می شود. با استفاده از این فرایند ، سالانه صدها هزار سمعک چاپ سه بعدی می شود.

دندان

در صنعت دندانپزشکی ، قالب هایی برای ترازهای واضح می بینیم که احتمالاً پرینت ترین اجسام چاپ شده در جهان هستند. در حال حاضر ، قالبها به صورت سه بعدی با هر دو روش چاپ سه بعدی مبتنی بر رزین و پودر ، اما همچنین از طریق پرتاب مواد چاپ می شوند . 

تاج و دندان مصنوعی در حال حاضر مستقیماً به همراه راهنماهای جراحی به صورت سه بعدی چاپ می شوند.

چاپ زیستی

از ابتدای دو هزار فناوری چاپ سه بعدی توسط شرکت های بیوتکنولوژی و دانشگاهها برای استفاده احتمالی در برنامه های مهندسی بافت که در آن اندامها و قسمتهای بدن با استفاده از تکنیک های جوهر افشان ساخته می شود ، مورد مطالعه قرار گرفته است. 

لایه های سلولهای زنده بر روی یک محیط ژلی قرار داده می شوند و به آرامی برای ایجاد ساختارهای سه بعدی ساخته می شوند.

غذا

تولید مواد افزودنی مدتها پیش به صنایع غذایی افزوده شده بود. رستوران هایی مانند Food Ink و Melisse  از این نقطه فروش منحصر به فرد برای جذب مشتری از سراسر جهان استفاده می کنند.

تحصیلات

مربیان و دانش آموزان مدتهاست از پرینترهای سه بعدی در کلاس درس استفاده می کنند. 

چاپ سه بعدی دانش آموزان را قادر می سازد تا ایده های خود را با روشی سریع و مقرون به صرفه عملی کنند.

در حالی که مدارک مربوط به تولید مواد افزودنی نسبتاً جدید است ، دانشگاهها مدتهاست که از چاپگرهای سه بعدی در سایر رشته ها استفاده می کنند. 

دوره های آموزشی زیادی وجود دارد که می توانید برای چاپ سه بعدی در نظر بگیرید. دانشگاه ها دوره هایی را در مورد مواردی که در مجاورت چاپ سه بعدی هستند مانند CAD و طراحی سه بعدی ارائه می دهند که می توانند در مرحله خاصی برای چاپ سه بعدی اعمال شوند.

از نظر نمونه سازی ، بسیاری از برنامه های دانشگاهی به چاپگرها روی آورده اند.  تخصص هایی در زمینه تولید مواد افزودنی وجود دارد که می توان از طریق درجه معماری یا طراحی صنعتی به آنها دست یافت. 

نمونه های اولیه چاپ شده در هنر ، انیمیشن و مطالعات مد نیز بسیار رایج هستند.

قیمت پرینتر سه بعدی

قیمت پرینتر سه بعدی متفاوت است و از 3 میلیون تا بالای 60 میلیون در سایت های ایرانی موجود است. قیمت بستگی به کارکرد و ویژگی های پرینتر دارد. در سایت دیجی کالا چند نمونه وجود دارد که می توانید آنها را مشاهده نمایید و توضیحات آن را بخوانید.

از اینکه دقایقی را در کنار ما بودید از شما سپاسگذاریم.

امیدواریم این مقاله از بخش سخت افزار برای شما مفید بوده باشد. هدف ما این بود که شما با کاربرد پرینتر سه بعدی آشنا شوید.

موفق باشید.