پرینتر سه بعدی چیست و چطور کار می‌کند؟

پرینتر سه بعدی چیست و چطور کار می‌کند؟

سرفصل‌ها

امروزه گسترش فناوری و تکنولوژی کمک‌های زیادی به زندگی انسان‌ها کرده است. یکی از از این فناوری‌های جدیدی که قصد معرفی آن را داریم پرینتر سه بعدی است. روزی تصور اینکه بتوانیم طراحی‌های ذهنی خود را به صورت فیزیکی و ملموس بررسی کنیم، غیر ممکن بود. ولی امروز به کمک  فناوری پرینتر سه بعدی می‌توان محصول را پیش از تولید انبوه، بررسی و ارزیابی کرد. همراه ما باشید تا باهم بررسی کنیم که پرینتر سه بعدی چیست و چطور کار می‌کند؟

پرینتر سه بعدی چیست؟

اگر بخواهیم خیلی ساده توضیح دهیم، پرینتر سه بعدی همانطور که از نامش پیداست نقش چاپ کردن سه بعدی تصاویر را دارد. این یعنی برخلاف پرینترهای ساده همیشگی که همه چیز را روی یک کاغذ چاپ میکردند، پرینترهای سه بعدی فایلی که دریافت می‌کنند را طبق برنامه‌ای که برایشان طرح ریزی شده می‌سازند. در حقیقت پرینترهای سه بعدی فقط چاپگر نیستند بلکه سازنده هستند.

حال به توضیح تخصصی‌تر این نوع پرینترها می‌پردازیم.  پرینتر سه بعدی مجموعه‌ای از فرآیندهاست که با سفت شدن پودر یا‌‌ مواد اولیه مخصوص به صورت لایه لایه بر روی یکدیگر از بازخوانی فایل دیجیتال در یک صفحه بوجود می‌آید. به کمک پرینتر سه بعدی می‌توان یک نمونه از محصول را به صورت فیزیکی و ملموس تهیه و تولید کرد و پس از آزمون و خطاها و اصلاحات لازم نمونه‌های واقعی از محصول را به مقدار انبوه تولید و عرضه کرد. همین موضوع باعث محبوبیت پرینترهای سه بعدی در صنعت می‌شود.

پرینتر سه بعدی چیست
با استفاده از پرینترهای سه بعدی تمامی تخیلاتتان را در واقعیت خواهید ساخت.

تاریخچه پرینتر سه بعدی

فناوری پرینتر سه بعدی برای اولین بار در سال 1980 توسط دکتر کودامای ژاپنی ابداع شد اما به نتیجه‌ای نرسید. پس از آن در 1860 عکاس فرانسوی به نام فرانس ویلیام از تکنولوژی ابتدایی پرینترهای سه بعدی برای ساخت مجسمه استفاده کرد و خود را مجسمه ساز مکانیکی نامید.

سرانجام در سال 1983 چارلز چاک هال اولین پروسه پرینت سه بعدی به نام استریولیتوگرافی را به نام خود ثبت کرد. چارلز در یک شرکت تولید روکش فوتوپلیمری میز و صندلی کار می‌کرد. فوتوپلیمرها بوسیله تابش نور فرابنفش از حالت پلیمر به حالت جامد در می‌آیند، او دریافت که می‌توان چند لایه را به صورت جامد درآورد و به یک طرح سه بعدی رسید.

مدیران او نیز پس از بررسی ایده چارلز امکاناتی را برای به اجرا درآوردن ایده‌اش در اختیار او گذاشتند. چارلز چاک هال سرانجام پس از آزمون و خطاهای بسیار موفق به ساخت اولین دستگاه یه بعدی شد و اولین نوع پرینترهای فرمت SLA را ابداع کرد.

کاربرد پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی دارای فناوری و مواد مختلفی است و در بیشتر صنایع کاربرد دارد. از کابردهای پرینتر سه بعدی می‌توان به صنایع زیر اشاره کرد:

  • محصولات مصرفی( عینک، کفش، طراحی، مبلمان و…)
  • محصولات صنعتی( ابزار ساخت، نمونه‌های اولیه، قطعات کاربردی)
  • محصولات دندانپزشکی
  • اعضای بدن مصنوعی
  • مدل‌ها و ماکت‌های مقیاس معماری
  • بازساری فسیل‌ها
  • تکرار آثار باستانی
  • بازسازی شواهد در آسیب شناسی قانونی
  • وسایل فیلم
پرینتر سه بعدی برای ساخت کفش
از جمله کاربردهای پرینتر سه بعدی ساخت کفش و پوشاک است.

پرینتر سه بعدی چطور کار می‌کند؟

برای بسیاری از ما سوال پیش می‌آید که پرینتر سه بعدی چطور کار می‌کند؟ پرینتر سه بعدی طرح را از کامپیوتر گرفته و از طریق ابزار دقیق پخش به صورت لایه لایه چاپ می‌کند تا یک شی سه بعدی ایجاد شود. اگر با عملکرد یک چاپگر جوهرافشان معمولی (پرینترهایی که اسناد را چاپ می کند) آشنا هستید، درک چاپگر سه بعدی بسیار آسان است. همانطور که چاپگر اسناد برای چاپ به یک سند دیجیتال (فایل PDF یا DOC) نیاز دارد، چاپگرهای سه بعدی نیز به فایل های طراحی دیجیتال اشیاء سه بعدی نیاز دارند (که معمولا فایل های STL رایج ترین هستند).

پس از آماده سازی طرح دیجیتال (یا همان فایل SLT) نوبت به پردازش فایل و آماده سازی آن برای چاپ می‌رسد. شما می توانید تنظیمات را درست مانند تغییر تنظیمات در یک چاپگر جوهرافشان معمولی تغییر دهید.

در مرحله بعد، یک ماده برای پوشش محصولتان انتخاب می کنید (معمولا پلاستیک یا متریال بازیافت شده گزینه مناسبی هستند) و چاپگر سه بعدی خود را با مواد کافی بارگذاری می‌کنید. در یک پرینتر سه بعدی، رشته‌های ساخته شده از مواد مختلف را خریداری و استفاده می‌کنید. این رشته‌ها نقش «جوهر» در پرینترهای معمولی را دارند.

مواد پرینت سه بعدی

برای چاپ اشیا موادهای مختلفی به شرح زیر وجود دارند:

  • اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS): اکریلونیتریل مواد به کار رفته در ساخت لگوها هستند که به راحتی شکل گرفته و به سختی می‌شکنند.
  • رشتههای فیبر کربن: از این رشته‌ها برای ساخت اشیا قوی و سبک وزن استفاده می‌شود.
  • رشته‌های رسانا: رشته‌های رسانا در مرحله آزمایشی هستند و کاربرد آنها در چاپ مدارهای الکتریکی بدون نیاز به سیم است.
  • رشتههای انعطاف پذیر: این رشته‌ها برای چاپ مدل‌هایی به کار می‌روند که علاوه بر قابلیت خم شدن و سخت نیز هستند. از این مواد می‌توان برای چاپ ساعت مچی یا جلد گوشی استفاده کرد.
  • رشته فلزی: برای ساخت جسم فلزی از رشته‌های فلزی ریز آسیاب شده مانند برنج، برنز و مس استفاده می‌شود.
  • رشته چوب: این رشته‌ها از چوب ریز آسیاب شده، برای چاپ اشیا چوبی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با تغییر دمای چاپگر رنگ چوب روشن یا تیره می‌شود.
مواد اولیه برای پرینتر سه بعدی
پرینترهای سه بعدی انواع مختلفی دارند و از مواد اولیه متفاوتی می‌توان برای آن‌ها استفاده کرد.

کلام آخر

پرینترهای سه بعدی فناوری جدیدی هستند که زندگی بشر را مثل همیشه دستخوش تغییر کردند. پرینترهای سه بعدی هم مانند سایر فناوری‌ها مزایا و معایبی دارند، اما کوچکترین ماحصل آن‌ها، کاهش ریسک و هزینه برای تولید نمونه اولیه خواهد بود. خوشحال می‌شویم اگر تجربه و یا اطلاعاتی راجع به پرینترهای سه بعدی دارید، با ما و خوانندگانمان در میان بگذارید؟

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالای صفحه بردن