چاپگرهای سه بعدی

ماشین های هوشمند تولید کننده چاپگر سه بعدی در ایران

قدمت چاپگرهای سه بعدی در جهان کمتر از بیست سال است. این چاپگرها در صنایع مختلف کاربرد دارند وماشین های هوشمند به عنوان یک شرکت دانش بنیان اولین خط تولید چاپگرهای سه بعدی در ایران را راه اندازی کرده است و با توجه به نیاز صنایع و مصرف کنندگان محصولات خود را روانه بازار می کند.

چاپگر سه بعدی یکیاز فناوری های نو ظهور است و این قابلیت را ایجاد می کند که هر گونه جسم سه بعدی را با هر نوع پیچیدگی تولید کند و 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.

تمامیسازندگان و تولیدکنندگان صنعتی برای تست محصولات خود، نیاز به پیش تولید آن به منظور تکمیل و برطرف نمودن نقص های احتمالی دارند. امروزه چاپ سه بعدی این امکان را فراهم کرده که در کوتاه هترین زمان، کم ترین هزینه و صرف نظراز پیچیدگی های نمونه، پیش تولید را انجام دهند. برای این کار فرآیندهای مختلفی از چاپ سه بعدی وجود دارد که هر کدام از آنها در صنایع مختلف استفاده می شود و برای چاپ نمونه به وسیله هر کدام از این فرایندها نیازمند مدل سه بعدی نمونه، توسط نرم افزارهای سه بعدی سازی مانند CAD و یا اسکنرهای سه بعدی هستیم.

اساسکار 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. فن آوری هایمتفاوتی 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. درحال حاضر بیشترین کاربرد بازار جهنی از مواد پلاستکی است که معمولاً ABS و PLA مناسب  ترین آنها هستند.

---

چاپگر سه بعدی چگونه کار می کند؟

تفاوت تمامی پرینترهای سه بعدی در تکنولوژی و مواد مصرفی آنها است که آنها را از هم متمایز می کند. به عنوان مثال برخی پرینتر سه بعدی بر پایه پودر (نایلون، پلاستیک، سرامیک و فلز) که با استفاده از یک منبع حرارت نوری (لیزر) ذوب شده و سپس جامد می شوند و شکل نمونه مورد نظر را می گیرند عمل چاپ را انجام می دهند. در برخی دیگر رزین های پلیمری با استفاده از لیزر لایه به لایه سفت و سخت شده و شکل جامد به خود می گیرند.

جهش قطرات ریز از مواد به سطح پلت فرم نیز که بیانگر تکنولوژی جوهر افشان در چاپ دو بعدی هستند، در چاپ سه بعدی به عنوان تکنولوژی جهش چسب شناخته می شوند.

رایج ترین این تکنولوژی ها، روش FDM است که در آن مواد اولیه از جنس پلاستیک ABS و یا PLA به صورت رشته ای از طریق نازل دستگاه عبور کرده و پس از گرم  شدن عمل لایه سازی را انجام می دهد از آنجا که چاپ سه بعدی امکان ساخت مستقیم و دقیق قطعات را فراهم می کند می توان با این تکنولوژی اشیء پیچیده و با قابلیت های بسیار بالا را بدون نیاز به مونتاژ و در کمترین زمان تولید کرد.

با این حال یکی از مهمترین نکات اساسی تولیدی موفق با این دستگاه، طراحی بسیار دقیق نمونه ها می باشد و غیر از این عملیات مهم، آماده سازی فایل و همچنین تبدیل آن می تواند پیچیده و زمان بر باشد به ویژه برای قطعاتی که در طول فرآیند ساخت بسیار پیچیده هستند. با این حال بروز رسانی مستمر نرم افزار و ارتقاء آن می تواند به کاهش زمان و طول این روند کمک به سزایی کند. علاوه بر این پس از پایان کار چاپ بیشتر قطعات نیاز به پردازش دارند، این مرحله که شامل سنباده زدن، صیقل دادن، رنگ و یا دیگر نکات تکمیلی کار است، نیازمند زمان و مهارت بالایی است. و به طور خلاصه می توان گفت این تکنولوژیهم اکنون اینکار تنها با استفاده از متریال های معدودی قابل اجراست اما کار بر روی تولید با انواع متریال مختلف همچون فلزات، مواد خوراکی، مواد بیولوژیک و سایر اقلام نیز در مرحله تحقیق و توسعه است و در آینده ای نزدیک تحول بزرگی در فرآیند تولید ایجاد خواهد کرد.

چاپگرهای سه بعدی فروش چاپگر سه بعدی قیمت چاپگر سه بعدی

اولین اثر هنری سه بعدی در فضا

خلق اولین اثر هنری سه بعدی در فضا

اولین اثر هنری که در خارج از کره زمین خلق شده در ایستگاه فضایی بین‌المللی و با استفاده از

چاپگرهای سه بعدی تولید شد. در ایستگاه فضایی نوعی چاپگر سه بعدی وجود دارد که بدون نیاز به

نیروی جاذبه کار می‌کند و فضانوردان به کمک آن تجهیزات و لوازم مورد نظرشان را تولید می‌کنند و

دیگر نیازی به انتظار کشیدن برای ارسال بعضی تجهیزات از زمین وجود ندارد. چندی پیش ناسا در

 اقدامی جالب اعلام کرد با استفاده از این برنامه قصد دارد در طرح موسوم به «ستاره خنده» اولین اثر

هنری را که در خارج از کره زمین تولید شده است در فضا رها کند. سرآغاز این اقدام، این بود که افراد

می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن «خنده» از قهقهه‌ و خندیدن‌هایشان صدابرداری کرده و امواج خنده آنها

به صورت طرح سه‌بعدی نمایش داده شود. تاکنون بیش از 100 هزار نفر طرح‌های ستاره خنده خود را

ارسال کرده‌اند. ناسا خنده فردی به نام ناتیا جین استانکو را که شهروند آمریکا است به عنوان خنده برتر

انتخاب کرده و طرح چاپ شده سه‌بعدی خنده وی در فضا تولید و منتشر شده است.

چاپگرهای سه بعدی در کسب‌ و کار

چاپگرهای سه بعدی خیلی علمی تخیلی به نظر می‌رسند، تکنولوژی‌ ای که قادر است فقط با چند دستورالعمل کامپیوتری هر نوع شی قابل تصوری را خلق کند، حتی اعضای بدن انسان را. دیدن چنین صحنه‌هایی فیلم‌های علمی تخیلی را به یاد می‌آورد.

اما چاپگر سه بعدی برخلاف فیلم‌های علمی تخیلی، واقعی هستند و شور و هیجان متفاوتی را ایجاد می‌کنند. یک پرینتر سه بعدی از تصاویر رایانه‌ای برای ساخت – یا چاپ- اشیای سه بعدی استفاده می‌کند. افراد می‌توانند همه چیز از اسباب بازی و جواهر گرفته تا غذای مخصوص اردک، کلیه انسان و حتی اسلحه – اینکه قابلیت استفاده داشته باشند مورد تردید است- را بسازند. چاپ سه بعدی از سال 1983 هنگامی که چالز‌ هال، استریو لیتوگرافی را، پروسه‌ای که اشیا را لایه لایه می‌سازد، ابداع کرد، مطرح بوده است. این تکنولوژی توسط صنایع به کار گرفته ‌شد تا با سرعت نمونه‌های آزمایشی، قطعات نایاب و طرح‌های خاصرا بسازند. کسب‌ و‌‌ کارهای متفاوت قادر بودند از طریق ساخت مدل‌های مورد نظر خود به جای دادن سفارش ساخت به دیگران پول خود را ذخیره کنند، مهم نبودکه چقدر ساختن آنها پیچیده باشد. در سال‌های اخیر چاپگرهای سه‌بعدی خانگی ظاهر شدند. کار با آنها راحت است، ارزان‌ترند و از مواد غیرسمی استفاده می‌کنند.

این پدیده جدید می‌تواند یک کارخانه خانگی را در دسترس هر مصرف‌ کننده‌ ای قرار دهد. این چاپگرهای سه بعدی نظر بسیاری را به خود جلب کرده است،  بازار مناسب اما اینکه چاپگرهای سه بعدیروز به‌روز بیشتر جا می‌افتند به این معنی نیست که همه بخواهند یکی داشته باشند. استاد دانشگاه وارتون، دیوید رابرتسون باور ندارد که این چاپگرها بتواند نظر عموم مردم را به خود جلب کنند. رابرتسون که نوآوری و توسعه تولید را تدریس می‌کند دو چاپگر سه بعدی میک بوت دارد که قیمت هر کدام چند هزار دلار است. این چاپگرها وی را قادر می‌سازند که چیزهایی مانند روبات اسباب بازی برای پسرش و حباب چراغ برقی کهشکسته است را بسازد. اما وی می‌داند که چاپگر سه‌بعدی بیشتر برای انجام کارهای خاص ساخته شده است تا برای ساختن چیزهای معمولی و پیش پا افتاده. رابرتسون چاپگر سه بعدی خانگی را با چاپ خانگی عکس مقایسه می‌کند. هرچند چاپگرهای مخصوص عکس برای مصرف‌کنندگان ارزان و قابل دسترس هستند، اما بیشتر افراد از این چاپگرها ندارند و چاپ عکس‌های خود را به جایی سفارش می‌دهند تا با کیفیت بالا، به راحتی و بدون صرف هزینه زیاد انجام شود. این مصرف‌کنندگان به جای خرید کاغذگران‌قیمت چاپ عکس و جوهر کارتریج به نفع خود کار کرده و از این طریق پول خود را ذخیره می‌کنند. رابرتسون معتقد است که بازار چاپگر سه بعدی مشابه چاپگرهای عکس است. در حالی که برخی افراد دوست دارند چاپگرهای خودشان را داشته باشند، بیشتر افراد ترجیح می‌دهند کارشان را به دست خدمات چاپ سه بعدی بسپارند؛ زیرا این روش آسان‌تر و شاید هم ارزان‌تر باشد. همچنین محدودیت‌هایی هم برای چاپگرهای خانگی وجود دارد. 

چاپگر سه بعدی چاپگرهای سه بعدی قیمت چاپگر سه بعدی

ساخت دارو با چاپگر سه بعدی

یکی از قابلیت‌های فوق العاده‌ی چاپگر سه بعدی در دنیای پزشکی ساخت ایمپلنت‌های ارزان، شخصی و دقیقا متناسب با آناتومی شخص بیمار است. پژوهشگران دانشگاه Louisiana Tech این فناوری را توسعه داده‌اند که می‌توان با استفاده از آن داروهای مبارزه با سرطان یا آنتی بیوتیک‌ها را به شکلی کاملا هدفمند به صورت ایمپلنت در آورد و مورد استفادهقرار داد.

این تیم این محصول را دانه‌های آنتی بیوتیک می‌خواند. این ایمپلنت‌ها معمولا به وسیله‌ی سیمان استخوانی ساخته می‌شوند که جراح آن‌ها را در حین عمل به کمک دستان خود شکل می‌دهد، یکی از مشکلات این ایمپلنت‌ها این است که به طورخود بخودی در بدن متلاشی نمی شوند و برای خارج کردن آن‌ها به جراحی دیگری نیاز است.

 با توسعه‌ی میله‌های مخصوص دارورسانی برای چاپگرهای سه بعدی این گروه توانست با استفاده از یک چاپگر سه بعدی معمولی دانه‌های آنتی بیوتیک جدید و بهبود یافته‌ای را تولید کند. استفادهاز این میله‌های جدید برای چاپ به این معنا است که می‌توان آن‌ها را به راحتی با استفاده از داروهای شیمی درمانی یا آنتی بیوتیک‌ها پر کرد و جهت اهداف درمانی استفاده کرد. پلاستیک به کار رفته در آن نیز پس از مدتی خودبخود در بدن تخریب و جذب می‌شود و نیاز به جراحی‌های بعدی را از بین می‌برد.

هماکنون قرار دادن افزودنی‌های دیگر در پلاستیک‌ها نیاز به امکانات صنعتی وسیع و پیشرفته‌ای دارد تا بتوان از پخش مناسب افزودنی در ماده مطمئن شد. اما با استفاده از روش ابداعی تیم دکتر دیوید میلز می‌توان در ابعادی در حدیک میز از پخش مناسب و مطلوب افزودنی‌ها در پلاستیک به شیوه‌ی دلخواه محققان مطمئن شد که در نوع خود اولین در جهان به شمار می‌آید.

 علاوهبر این، دانه‌های چاپ شده به طور نسبی توخالی هستند که این فضای بیشتری رابرای بارگذاری بیشتر دارو به روشی کنترل شده در اختیار پزشکان قرار می‌دهدضمن اینکه به دلیل هدفمند بودن رسانش دارو در این دانه‌ها، از آسیب‌های وارده به سایر اعضای بدن همچون کلیه یا کبد نیز جلوگیری می‌شود.

 بهگفته‌ی این تیم این فناوری می‌تواند روشی جدید و بهینه برای مبارزه با بیماری‌های در اختیار بیمارستان‌ها و مراکز درمانی قرار دهد. یکی از بزرگترین مزایای این فناوری این است که می‌توان آن را با استفاده از چاپگر سه بعدی معمولی در هر کجای جهان مورد استفاده قرار داد.

کاربرد چاپگر سه بعدی

امروزه نمونه سازی سریع و چاپ سه بعدی در رشته های گوناگونی همچون قطعه سازی، معماری، طراحی صنعتی، روباتیک، صنایع هوا فضا و…رایج است. این مدلسازی ها تا پیش از این به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه می شدند تا افراد با دیدن آنها درکی از آنچه طراحان در ذهنشان دارند بدست آورند.

متاسفانه اکثر تکنولوژی های جدید از صنایع نظامی متولد میشوند. فناوری پرینتر سه بعدی هم از این قائده مستثنی نیست و در ساخت قطعات نظامی ظهور کرده است.اما پس از مدتی ، کاربردهای این تکنولوژی در صنایع دیگر مطرح شده است. این کاربردها  معمولا در مواردی است که قطعه پیچیدگی زیادی داشته و ساخت آن با روش های سنتی و جاری مستلزم صرف هزینه و به خصوص زمان زیادی می باشد.

1- صنایع نظامی

صنایع نظامی دقیق و دارای قطعات پیچیده اند. معمولا صرف هزینه نیز محدودیتی ندارد. این ویژگی ها پرینتر سه بعدی را به یکی از دستگاه های اصلی مجموعه های تحقیقات و تولیدات نظامی تبدیل کرده است.

1نمونه از قطعات پرینت سه بعدی شده در شرکت ” پیشگام فن آوران آرکا ” در تصویر روبرو دیده می شود .

2- طلا و جواهر

پرینتر سه بعدی در صنعت طلا و جواهر کاربردهای ویژه ای دارد. مدلسازی دقیق و ظریف با قابلیت ریخته گری طلا، از مهمترین بخش های این صنعت است.دقت ، کیفیت سطح و جزییات دقیق اهمیت به سزایی در صنعت طلا و جواهر دارد.در سالهای اخیر، شاهد ورود مدلهای پیچیده و زیبای طلا و جواهر به کشور بوده ایم. هنرمندان و صنعتگران طلا و جواهر ، به کمک نرم افزار ها مخصوص طراحی جواهرات و یا نرم افزارهای عمومی مثل Rhino مدل طلا و جواهر را طراحی نموده و سپس با ساخت مدل مادر با پرینتر سه بعدی مراحل ریخته گری طلا را انجام می دهند . لازم به ذکر است که مناسب ترین چاپگرهای سه بعدی برای این امر چاپگرهای رزینی صنعتی مانند Envision ، SolidScape و Objet  می باشند.

چاپگر سه بعدی خانگی

شما با چاپگر سه بعدی دقیقا چه کاری انجام خواهید داد

تصور شما از کارهایی که می توانید با داشتن یک چاپگر سه بعدی خانگی انجام دهید نباید این باشد که هر چیزی را می توان با آن ساخت . شما به کمک یک پرینتر سه بعدیمی توانید قطعات و وسایل کوچک پلاستیکی بسازید. قطعاتی که ممکن است در خانه شکسته شده باشد ، یا قطعات ابتکاری که می تواند به نوعی موجب سهولت انجام برخی کارها گردد و … در چاپگر سه بعدی کنونی، می توانید از مواد رنگی استفاده کنید و یا این که از پلاستیک سفید رنگ برای ساخت طرح های سه بعدی خود توسط چاپگرهای سه بعدی استفاده کنید و پس از تولید، آن را به دلخواه خود رنگ نمایید.

پس اگر قصد خرید یک چاپگر سه بعدی را دارید، این سوال را از خود بپرسید که واقعا می خواهید با آن چه بسازید؟ می توانید قبل از اقدام به خرید، از سایت های مرتبط با چاپگرهای سه بعدی نظیر  دیدن کنید. بدین ترتیب مدل هایی که با استفاده از این فناوری ساخته شده اند و همچنین تفاوت کار یک چاپگر سه بعدی صنعتی با یک چاپگر سه بعدی خانگی را می توانید مشاهده می کنید و اطلاعات بیشتری در رابطه با علم “نمونه سازی سریع” کسب کنید .