چاپ سه بعدی چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

همه ما تا بحال حداقل یک بار اصطلاح اجسام سه بعدی را شنیده ایم. در این مقاله ما قصد داریم تا کمی بیشتر به ماهیت فناوری چاپ سه بعدی و چاپگر های مخصوص به آن بپردازیم و کاربرد های آن را با هم مرور کنیم.

چاپ سه بعدی چیست؟

چاپ سه بعدی به معنی ساخت اشیا سه بعدی از روی یک مدل CAD(طراحی شده به کمک رایانه) یا یک مدل دیجیتال سه بعدی است. اصطلاح چاپ سه بعدی به انواع فرآیندی اطلاق میشود که در آن ها، تحت کنترل کامپیوتر و برای ساخت اشیا سه بعدی، مواد رسوب میکنند، به هم متصل میشوند و سفت میشوند. به عبارت دیگر، مواد اولیه باهم مخلوط شده و به صورت لایه لایه روی هم ریخته میشوند تا خشک و سفت شده و درنهایت مدل نهایی ساخته شود. انجام پذیرفتن چاپ سه بعدی وابسته به وجود یک رایانه است؛ چراکه همانطور که گفته شد، اشیا سه بعدی از روی یک مدل طراحی شده به کمک رایانه ساخته میشوند.

چاپ سه بعدی چه کاربرد هایی دارد؟

در حال حاضر از چاپ سه بعدی در بخش های تولیدی، پزشکی، صنعتی و فرهنگی-اجتماعی استفاده میشود که سبب شده تا چاپ سه بعدی به فناوری تجاری موفقی تبدیل شود. اخیرا نیز از چاپ سه بعدی در بخش های انسان دوستانه و برای تولید طیف وسیعی از تجهیزات پزشکی، پروتزی، لوازم یدکی و ابزارآلات استفاده شده است. به طور کلی وسایل و تجهیزاتی که با استفاده از چاپ سه بعدی ساخته میشوند، دامنه وسیعی دارد و به یکی دو مورد به خصوص ختم نمیشود. از مدلسازی و ساخت ماکت و طرح اولیه گرفته تا تولید محصولات و تجهیزات برای فروش و مصرف نهایی.

امروزه مدلسازی امری رایج است و در معماری، قطعه سازی، طراحی صنعتی، هوافضا و … کاربرد فراوانی دارد. تا پیش از اختراع چاپگر های سه بعدی، مدل ها به صورت تصاویری دو بعدی و روی کاغذ ارائه میشدند تا افراد با دیدن انها درکی از محصول نهایی داشته باشند. اما با استفاده از چاپگر های سه بعدی هم میتوان فرآیند زمان بر شبیه سازی و ساخت طرح اولیه قطعات و لوازم را تسریع کرد و هم در مدت زمانی بسیار کم و محدود قطعه را قبل از تولید انبوه، به طور دقیق بررسی کرد.

چاپگر های سه بعدی قابلیت تولید هر نوع قطعه و وسیله ای با هر شکل و اندازه را دارا هستند. از وسایل صاف و ساده گرفته تا تجهیزات پر پیچ و خم و ریزه کاری های فراوان و حیاتی؛ تو پر یا تو خالی. در ادامه به مهم ترین کاربرد های چاپ و چاپگر های سه بعدیخواهیم پرداخت.

• معماری

با بهره گیری از فناوری چاپ سه بعدی ساخت مدل ها و ماکت های با دوام از طراحی های مختلف معماری و نمایش سریع جزئیات سازه ها و ساختمان ها امکان پذیر شده است.چاپگر های سه بعدی به معماران و شرکت های معماری کمک کرده تا نمونه ای با دوام و دقیق از مدل ها و سازه های طراحی شده خود به عنوان مجموعه و یا رزومه کاری، به راحتی در دسترس داشته باشند.

• خودرو سازی

به منظور جلوگیری از بروز هرگونه خطا و ناسازگاری در تولید خودرو ها، بررسی دقیق قبل از تولید خودرو و راهی بازار کردنش لازم است؛ که چاپگر های سه بعدی کمک فراوانی به ارزیابی کیفیت خودروها و طراحی دقیق تر قطعات آنها میکند. مهندسان با استفاده از چاپ سه بعدی نمونه قطعات، میتوانند بررسی های لازم را سریع تر و راحت تر انجام دهند و از بروز اشتباهات و هدر رفت منابع جلوگیری به عمل آورند.

• صنعت

تولیدات صنعتی نیازمند طراحی دقیق قطعات سازنده است. و این امر تا حدود زیادی در گروی امکان بررسی نمونه قطعات قبل از تصمیم به تولیدشان است. با بهره گیری از فناوری چاپ سه بعدی میتوان موانع موجود بر سر راه تولید را رفع کرد و نواقص قطعات حساس با ساختار های پیچیده را به کلی از میان برد.

• هوافضا

استفاده از چاپ سه بعدی در زمینه هوافضا، پروازی مطمئن و تکنولوژی های نوآورانه متعددی را رقم میزند. این فناوری مخصوصا به محققان، این امکان را میدهد تا ایده های خود را به راحتی تصویر سازی کنند و در تحقیقات خود موفقیت های چشمگیری بدست آورند. امروزه مهندسان، پیش از ساخت تجهیزات و قطعات هواپیما، با استفاده از چاپگر های سه بعدی، میتوانند مدلسازی کرده و نمونه های ملموس مختلفی را بوجود بیاورند و حتی در تعمیر قطعات هواپیما سرعت عمل بیشتری به خرج دهند. همچنین، با توجه به محدودیت های موجود در ساخت قطعات حساس فضاپیما ها و موشک ها در فضا، بکارگیری چاپگر های سه بعدی روشی منحصر به فرد در ساخت قطعات مورد نیاز در فضا است.

• تجهیزات نظامی و پزشکی

تجهیزات نظامی و پزشکی در همه اشکال و انواع، دارای قطعات بسیار حساس و ظریف و پیچیده هستند. در ساختار های این چنینی که میلیمتر ها نیز در کارکرد نهایی تجهیزات دارای اهمیت اند، ساخت مدل و ماکت برای شرکت های سازنده امری بسیار دشوار و پیچیده خواهد بود. اما با نظر به اینکه با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی میتوان هر نوع سازه و قطعه ای را با هر ساختاری بوجود آورد، جای هیچ نگرانی برای شرکت های سازنده تجهیزات نظامی و پزشکی باقی نخواهد ماند.

• هنر

در حال حاضر از چاپگر های سه بعدی در زمینه های هنری بهره بسیار میبرند. محصولات و لوازمی مانند قاب دلخواه تلفن های همراه، عروسک، مجسمه و یا وسایل تزئینی کالاهایی هستند که ساختشان با استفاده از چاپگر های سه بعدی امکان پذیر میباشد.

نتیجه گیری

حال که با مزایا و نقش بسزای این تکنولوژی در زندگی انسان بیشتر آشنا شدیم، درک اهمیت و ضرورت وجود و گسترش فناوری چاپ سه بعدی بر ما پوشیده نیست. چاپ های سه بعدی از روی یک مدل دیجیتالی (رایانه ای) ساخته میشوند؛ به این صورت که لایه هایی از مواد روی هم انباشته میشوند تا خشک و سفت شده و در نهایت محصول نهایی را تولید کنند. از چاپگر های سه بعدی برای ساخت ماکت ها و طرح های اولیه گرفته تا کالاهایی که بعنوان محصول نهایی به فروش میرسند، استفاده میشود.

[zombify_post]