پرینتر سه بعدی چیست ؟

همه چیزهایی که راجع به پرینتر سه بعدی باید بدانیم .

در مورد کاربردهای این‌گونه پرینترها باید عرض شود که آن‌ها هم‌اکنون در بسیاری از صنایع در حال خدمت‌رسانی هستند . از پرینترهای سه بعدی به دلیل کنترل و طرز کار سخت آن‌ها معمولاً برای ساختن نمونه‌های اولیه محصولات مورداستفاده قرار می‌دهند و در خط تولید کارخانه‌ها کمتر مورداستفاده قرار می‌گیرند.

امروزه با فعال شدن شرکت‌های تکنولوژی در این زمینه ما شاهد ساخته شدن مدل‌های خانگی این نوع پرینترها هستیم که البته هنوز جای خود را به آن صورتی که باید بین مصرف‌کنندگان خانگی باز نکرده است.

حال شما لحظه‌ای پیش خود فکر کنید که در صورت داشتن چنین محصولاتی قادر به انجام چه‌ کارهایی می‌شدید! دیگر شما بجای خریدهای اینترنتی برخی از کالاها می‌توانید محصول موردنظر خود را با تغییرات و اصلاحات دلخواه خود در اتاق شخصیتان تولید کنید و از آن لذت ببرید.

هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی ، پرینترهای سه بعدی در تکنولوژی های ساخت مختلف به بازار عرضه شده اند که تکنولوژی معمول این چاپگرها تکنولوژی FDM  است . در رابطه با نحوه ی کارکرد هر یک از این تکنولوژی ها در ادامه بحث خواهد شد .

پرینتر سه بعدی چگونه کار می‌کنند؟

همه چاپگرهای سه بعدی از یک فناوری مشابه برای ساخت محصول استفاده نمی کنند. راه های مختلفی برای انجام این کار وجود دارد. تفاوت عمده این فناوری ها در روش ساخت لایه هایی است که به منظور ایجاد محصول نهایی مورد استفاده قرار می گیرند. در برخی از روش ها مواد ذوب شدنی یا نرم شدنی برای تولید لایه ها مورد استفاده قرار می گیرند. پخت انتخابی لیزر (SLS) و مدل سازی رسوب جوش خورده (FDM) رایج ترین فناوری های مورد استفاده در این روش چاپ کردند. روش دیگر چاپ، ذخیره کردن مواد مایع است که با فناوری های مختلف انجام می شود.

تکنولوژی (fused deposition modeling) FDM :

در روش مدل سازی بارسوب جوش خورده رشته های پلاستیکی و یا سیم های فلزی و سیم پیچ مورد استفاده قرار می گیرد. به این وسیله مواد ذوب می شوند و هم در جهات افقی و هم در جهات عمودی حرکت می کنند. این کار با استفاده از سازوکار کنترل عددی(CNC) انجام می شود که با یک بسته نرم افزار تولید و با کمک رایانه به طور مستقیم کنترل می شود.

محصول تولیده شده از مواد ذوب شده ای که لایه ها را تشکیل می دهند بلافاصله بعد از خروج از نازل سرد می شود.

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.درحال حاضر بیشترین کاربرد بازار جهانی از مواد پلاستکی است که معمولاً ABS و PLA مناسب ترین آنها هستند. که اینها مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM است.

اساس کار این چاپگرها این است که فایل سه بعدی توسط نرم افزارها به لایه های مجزا تفکیک شده و توسط پرینتر قابل خواندن می شود سپس چاپگر به طراحی و ساخت لایه ها پرداخته و در نهایت نمونه مورد نظر ساخته می شود. فناوری های متفاوتی از چاپ سه بعدی هستند که هر کدام با مواد اولیه مخصوص عملیات چاپ را انجام می دهند. این مواد می توانند از جنس پلاستیک، فلز، سرامیک و باشند.

تکنولوژی (Stereolithography) SLA  :

در این فناوری (SLA) نیز از یک مایع (رزین) برای تولید یک بخش جامد استفاده می شود. در این فناوری از اشعه ماورای بنفش مایع و لیزر فرابنفش برای ساخت لایه های جسم استفاده می شود.در این تکنولوژی باریکه ای از نور لیزر UV به رزین به وسیله آینه تابیده می شود تا حجم شکل بگیرد.

ماده مصرفی پرینتر سه بعدی با تکنولوژی SLA رزین است .

نحوه ی کارکرد پرینتر سه بعدی با تکنولوژی SLA (رزینی)

تکنولوژی SLS  (selective laser sintering) : در روش پخت لیزر انتخابی با استفاده از لیزر با قدرت بالا، ذرات کوچکی از جنس پلاستیک، فلز، پودر سرامیک یا شیشه ترکیب می شوند تا یک توده که شکل سه بعدی مورد نظر را داشته باشد درست شود. لایه های جدید از جنس موادی که ذکر شد روی هم قرار می گرند و این روند تکرار می شود تا زمانی که جسم کامل شود.

نحوه ی کارکرد پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی SLS

ارزش پرینترهای سه‌بعدی در چیست؟

ارزش واقعی این پرینترها در دو زمینه اقتصادی و نوآوری بررسی می‌شوند، ازنقطه‌نظر اقتصادی این نوع پرینترها باعث باز کردن پنجره‌های جدید اقتصادی بر روی جامعه است و با کمک این نوع پرینترها سرعت و تنوع تولید محصولات و صدالبته کیفیت آن‌ها بیشتر می‌شوند به‌گونه‌ای که باعث ایجاد شدن هزاران فرصت شغلی برای جامعه می‌شود.

حال شما فرض کنید که در منزل خود یک دستگاه دارید که می‌تواند رویاها و تفکرات شما رو از دنیای خیال و تصور و مجازی به دنیای واقعی بیاورد و نمود تفکرات خود را به چشم ببینید! که در آن صورت بدون شک نوعی انقلاب در نوآوری و تولید محصول به وجود می‌آید زیرا ازآن‌پس هزینه تبدیل کردن ایده به واقعیت بسیار پایین می‌آید. مثلاً بدون آنکه برای خرید کفش به بازار بروید می‌توانید نقشه سه‌بعدی مناسب با اندازه خود را در اینترنت یافته و آن را با قیمتی پایین‌تر خریداری کنید؛ سپس اقدام به پرینت و استفاده کنید!