چاپگر سه بعدی و کاربردهای آن

چاپ سه‌ بعدی یک فناوری توانمند است که طراحان را تحریک و تشویق می‌کند و به آن‌ها آزادی طراحی بی‌سابقه‌ای می‌دهد و این در حالی است که چاپگر سه بعدی ابزار کمتری نیاز دارد و در نتیجه باعث کاهش هزینه‌های سنگین می‌شود. همچنین به‌وسیلهٔ این تکنولوژی قطعات را می‌توان به‌طور خاص طراحی کرد و نیازی به مونتاژ با هندسه پیچیده و ویژگی‌های پیچیده برای دستگاه نیست. در حال حاضر، چاپگر سه بعدی در بخش های تولید، پزشکی، صنعت و فرهنگ مورد استفاده قرار گرفته است که سبب تبدیل چاپ سه بعدی به فناوری تجاری شده است.

چاپگر های سه بعدی

چاپگر سه بعدی

چاپگر سه‌ بعدی یک دستگاه تولید است که برای تولید قطعات نهایی از روی فایل سه بعدی کامپیوتری (CAD) به صورت لایه لایه به کار گرفته می‌شوند. یک فناوری توانمند است که طراحان را تحریک و تشویق می‌کند و به آن‌ها آزادی طراحی بی‌سابقه ‌ای می‌دهد. اولین استفاده از چاپگر سه‌ بعدی در اتاق ابزار تولید بوده است. به عنوان مثال، ساخت سریع نمونه اولیه یکی از اولین  کاربردهای چاپگر سه‌ بعدی بوده و هدف از آن کاهش زمان و هزینه اولیه توسعه نمونه های قطعات و دستگاه های جدید که قبلا تنها با استفاده از روش های ساخت کاهشی مانند ابزار فرزکاری CNC و سنگ زنی انجام می شده است، می باشد. در سال های ۲۰۱۰، ساخت افزودنی سبب آغاز توسعه در بخش تولید شده و ساخت و تولید را وارد مرحله جدیدی کرد.

چاپگر سه بعدی در آشپزی

پرینت سه بعدی غذا

چاپگر سه بعدی مواد غذایی، با فشرده سازی لایه لایه غذا در سه بعد بوجود می آید. انواع مختلفی از غذاها مانند شکلات ها، آب نبات ها، کراکر، ماکارونی و پیتزا انتخاب های مناسبی برای تولید به این روش می باشند.

چاپگر سه بعدی غذا

چاپگر سه بعدی در طراحی و مد

طراحی و مد با چاپگر سه بعدی

چاپ سه بعدی توسط طراحان مد وارد دنیای لباس شده است و محصولات مختلفی مانند کفش و لباس ها توسط چاپگر سه بعدی تولید شده اند. در تولید تجاری، نایک از چاپگر سه بعدی به منظور ساخت نمونه اولیه و ساخت کفش فوتبال ۲۰۱۲ Vapor Laser Talon برای بازیکنان فوتبال آمریکایی استفاده کرده است. New Balance کفش های سه بعدی شخصی سازی شده برای ورزشکاران تولید کرده است.

چاپگر سه بعدی و تولید عینک

از دیگر کاربرد های چاپگر سه بعدی مربوط به صنعت عینک سازی و ساخت عینک های سفارشی می باشد. چاپگر سه بعدی برای شرکت هایی که در زمینه مد فعالیت می کنند بسیار ارزشمند است، به ویژه اگر آن را تبدیل به ابزار چاپ توسط خود شخص برای خریداران کند. با این که چنین تغییراتی به این زودی اتفاق نخواهد افتاد اما وقوع آن حتمی بوده و تغییرات چشمگیری در طرز تفکر ما بوجود خواهد آورد.

چاپگر سه بعدی در خودروسازی

پرینت سه بعدی خودرو Light Cocoon

چاپگر سه بعدی در تولید اتومبیل ها، کامیون ها و هواپیماها، ساخت افزایشی در طراحی و تولید مورد استفاده قرار گرفته است:

در اوایل سال ۲۰۱۴، کارخانه Koenigsegg اعلام کرد که یک خودرو به نام Urbee که بسیاری از اجزای آن با چاپگر سه بعدی ساخته شده اند را به عنوان اولین خودروی چاپ سه بعدی شده تولید کرده است. در سال ۲۰۱۴، Local Motors Strati، وسیله نقلیه ای با استفاده از پلاستیک ABS و فیبروکربن را که کاملا به روش چاپ سه بعدی تولید شده بود، عرضه کرد. در ماه می سال ۲۰۱۵ ایرباس اعلام کرد که ایرباس A350 XWB جدید خود شامل بیش از ۱۰۰۰ قطعه تولید شده توسط  چاپ سه بعدی می باشد. در سال ۲۰۱۵، هواپیمای جنگنده یورو فایتر نیروی هوایی سلطنتی با قطعات چاپی پرواز کرد. نیروی هوایی ایالات متحده شروع به کار با چاپگرهای سه بعدی کرده است و نیروی هوایی اسرائیل همچنین یک چاپگر سه بعدی را برای چاپ قطعات یدکی خریداری کرده است. در سال ۲۰۱۷، GE Aviation نشان داد که از طراحی برای تولید افزودنی یک موتور هلیکوپتر با ۱۶ قسمت به جای ۹۰۰ استفاده کرده است که تاثیر بالقوه زیادی بر کاهش پیچیدگی زنجیره های آن داشته است. برای آشنایی بیشتر با کاربرد چاپگر سه بعدی در خودروسازی حتما این مقاله را مطالعه کنید.

چاپگر سه بعدی در اسلحه سازی

چاپ سه بعدی اسلحه

تاثیر چاپگر سه بعدی در ساخت سلاح های گرم شامل دو بعد است: روش های تولید جدید برای شرکت های تأسیس شده و امکانات جدید برای ساخت اسلحه های گرم توسط خود شخص. در سال ۲۰۱۲، گروه  Defense Distributedآمریکا اعلام کرد که قصد دارد یک اسلحه گرم پرینت سه بعدی شده پلاستیکی را طراحی کند که هر کس بتواند با یک چاپگر سه بعدی آن را دانلود و تولید کند. پس از بیان این طرح این سوال مطرح شد که چاپ سه بعدی و ماشینکاری CNC ممکن است بر اثربخشی کنترل تفنگ تاثیر گذار باشد.

چاپگر سه بعدی در پزشکی

کاربرد چاپگرهای سه بعدی در پزشکی

استفاده های چاپگر سه بعدی در جراحی ها در اواسط دهه ۱۹۹۰ با استفاده از مدل های تشریحی برای برنامه ریزی جراحی بازسازی استخوانی آغاز شد. ساخت ایمپلنت های شخصی سازی شده در گسترش استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در عرصه پزشکی انجام شد. برنامه ریزی جراحی مجازی و هدایت عمل با استفاده از ابزارهای چاپ سه بعدی شخصی سازی شده در بسیاری از زمینه های جراحی از جمله جایگزینی کل مفصل با موفقیت بسیار زیادی استفاده شده است. همچنین استفاده از تولید افزایشی برای تولید ایمپلنت های ارتوپدی (فلزات) به دلیل توانایی ساخت ساختارهای سطحی متخلخل افزایش یافته است. انتظار می رود که دستگاه های کمک شنوایی و دندانپزشکی بزرگترین منطقه توسعه تکنولوژی چاپگر سه بعدی سفارشی در آینده باشد. در ماه مارس ۲۰۱۴، جراحان در سوانسی از قطعات چاپ سه بعدی شده برای بازسازی چهره یک موتورسیکلت سوار که در یک تصادف جاده ای به شدت مجروح شده بود، استفاده کردند. در ماه می ۲۰۱۸، چاپ سه بعدی برای پیوند کلیه برای نجات یک پسر سه ساله مورد استفاده قرار گرفت. از سال ۲۰۱۲، فناوری چاپ سه بعدی زیستی توسط شرکت های فناوری بیوتکنولوژی و دانشگاهی مورد استفاده قرار گرفته است تا در برنامه های مهندسی بافتی که در آن اندام و قطعات بدن با استفاده از تکنیک های جوهر افشان ساخته می شود، مورد مطالعه قرار گیرد. اخیراَ یک قلب بر روی تراشه ساخته شده است که با خواص سلول ها مطابقت دارد.

چاپگر سه بعدی و آموزش

چاپگر سه بعدی در آموزش

چاپ سه بعدی و به خصوص چاپگر های سه بعدی منبع باز جدیدترین فناوری هایی هستند که در کلاس درس مورد استفاده قرار می گیرند. بعضی از نویسندگان ادعا می کنند که چاپگر سه بعدی یک انقلاب بی سابقه در آموزش STEM ارائه می دهد. شواهد چنین ادعاهایی توانایی نمونه سازی با هزینه کم و سرعت بالا در کلاس های درس توسط دانش آموزان و همچنین ساخت تجهیزات ارزان قیمت با کیفیت بوده اند.

چاپگر سه بعدی و میراث فرهنگی

در چندین سال گذشته، چاپگر سه بعدی در زمینه میراث فرهنگی برای اهداف نگهداری، ترمیم و انتشار به شدت مورد استفاده قرار گرفته است. بسیاری از موزه های اروپایی و آمریکای شمالی چاپگرهای سه بعدی خریداری کرده اند و آثار گمشده خود را به این روش بازسازی می کنند. موزه هنرهای متروپولیتن و موزه بریتانیا از چاپگرهای خود برای ایجاد سوغاتی هایی که در مغازه های موزه موجود است استفاده می کنند. موزه های دیگر، مانند موزه ملی تاریخ نظامی و موزه تاریخی وارنا، بیشتر از طریق پلت فرم آنلاین مدل های دیجیتالی مصنوعات خود که با استفاده از اسکنر سه بعدی Artec  اسکن شده اند را در اختیار کسانی که می توانند در خانه با استفاده از چاپگر سه بعدی آنها را چاپ کنند، قرار می دهند.

چاپگر سه بعدی و تولید عملگرهای نرم

عملگرهای نرم چاپ سه بعدی شده از کاربردهای رو به رشد تکنولوژی چاپ سه بعدی می باشند. این عملگرها برای استفاده و تطابق با ساختارهای نرم و اندام ها به ویژه در بخش های زیست پزشکی و توسعه تعامل بین انسان و ربات مناسب می باشند. اکثر عملگرهای نرم موجود با روش های متداول ساخته شده اند که نیاز به ساخت دستی دستگاه ها، مونتاژ و تکرارهای طولانی دارند. برای جلوگیری از جنبه های خسته کننده و وقت گیر فرایندهای ساخت فعلی، محققان در جستجوی روش تولید مناسب برای ساخت موثر عملگرهای نرم هستند. بدین ترتیب، عملگرهای نرم چاپ سه بعدی شده به منظور انقلابی سازی طراحی و ساخت عملگرهای نرم با خصوصیات هندسی، عملکردی و کنترلی دلخواه در یک رویکرد سریع تر و ارزان تر معرفی می شوند.

در فیلم زیر می توانید یکی دیگر از کاربردهای چاپگر سه بعدی را مشاهده کنید.

برای اینکه بدانید برای سفارش یک پروژه پرینت سه بعدی چه گام هایی را باید بردارید و آشنایی با نکات مهم برای سفارش حتما مقاله سفارش پرینت سه بعدی را مطالعه کنید.

منبع: https://wikipedia.org/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdfچاپگر سه بعدی

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین

چاپگر سه بعدی و کاربردهای آن
| سوالات متداول

مهمترین کاربرد چاپگرهای سه بعدی چیست؟

مهمترین کاربرد چاپگر های سه بعدی در نمونه سازی و ساخت کم تیراژ است. جایی که از یک محصول یا قطعه 1 عدد یا تعداد کمی نیاز به تولید روش های قالب سازی به صرفه نیست و از نظر زمانی بسیار طولانی می شود، در حالیکه با چاپگر های سه بعدی ساخت قطعات تک و کم تیراژ به صرفه و در مدت زمان کوتاه صورت می گیرد.

چه صنایعی بیشتر از چاپگر های سه بعدی استفاده می کنند؟

هر جایی که تحقیق و توسعه محصولات جدید در میان است یا محصولات به صورت سفارشی و کم تیراژ تولید می شود. مهمترین استفاده کنندگان چاپگر های سه بعدی، هوافضا و صنایع هوایی، خودروسازی، تجهیزات پزشکی، دندانپزشکی و توانبخشی، لوازم خانگی، دانشگاه ها و محققان، صنایع الکترونیکو الکتریک، صنایع ریخته گری و قالبسازی، هنرمندان و معماران، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع رباتیک و اتوماسیون صنعتی می باشند.

آیا می شود از چاپگر سه بعدی برای ساخت قطعات و محصولات نهایی استفاده کرد یا فقط مخصوص ساخت نمونه است؟

اولین کاربرد چاپگر های سه بعدی نمونه سازی بوده است اما به مرور تولید قطعات کم تیراژ از نمونه سازی پیشی گرفت. بسیار از قطعات در صنعت هوافضا و پزشکی با پرینتر های سه بعدی تولید میشوند، متریال های مورد استفاده در چاپگر های سه بعدی امکان ساخت قطعات نهایی برای برخی از کاربرد ها را دارا می باشند.

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

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