پرینتر های سه بعدی یکی از فناوری های نوینی است که فرایند آن از یک فایل دیجیتال طراحی شده توسط نرم افزار آغاز و این فایل به یک شیء فیزیکی تبدیل می شود. در ادامه این مطب با کاربردهای پرینتر سه بعدی بیشتر آشنا می شوید.
آشنایی با کاربردهای پرینتر سه بعدی
در دنیای فناوری هر روز شاهد رونمایی از شگفتی های جدیدی هستیم. مهمترین جنبه پیشرفت های دنیای فناوری جنبه صنعتی و اقتصادی آن می باشد یعنی ایده ای سرانجام موفق می شود که دارای کاربرد صنعتی باشد و بتوان توسط آن کسب و کاری به وجود آورد.
هر اندازه این ایده نوتر و تازه تر باشد روند شناسایی آن توسط بازار و مصرف کنندگان طولانی تر می شود ولی بعد از جا افتادن و شناسایی آن به دلیل کم بودن عرضه کنندگان درآمد زایی خیلی خوبی دارد. یکی از این فناوری های نوپا پرینتر سه بعدی است. پرینتر سه بعدی دستگاه هوشمند و قدرتمند تولیدی می باشد که فرایند آن از یک فایل دیجیتال طراحی شده توسط نرم افزار آغاز و به تولید یک شیء فیزیکی ختم می گردد.
در شروع با کامل شدن طراحی محصول توسط نرم افزار رایانه ای فایل دیجیتال تولیدی به فرمت STL تبدیل می شود تا نرم افزار برش دهنده قدرت خوانش آن را داشته باشد. بعد این نرم افزار برش دنده فایل های STL را نسبت به نمونه طراحی شده و مدل به لایه های دو بعدی متعددی تقسیم می کند و در نهایت پرینتر سه بعدی با قرار دادن این لایه های دو بعدی روی هم محصول سه بعدی و نهایی را ارائه می دهد.
از آنجا که اغلب فرایندهای تولیدی توسط پرینتر سه بعدی به ساختارهای خاصی برای پشتیبانی نیاز دارد این امکان در پرینتر های سه بعدی وجود دارد که به صورت یک نوع محافظ برای لایه های پایه ای عمل می کند و بعد از اتمام فرایند ساخت حذف می شود. این فناوری با پیشرفت هر روز خود جایگاهش را در صنایع مختلف استحکام می بخشد.
در حقیقت پرینترهای سه بعدی تحولی در روش های تولیدی می باشند. روش های تولید همواره دغدغه اصلی طراحان و تولیدکنندگان بوده است. کاربردهای پرینتر سه بعدی سبب می شود که هر طراحی برای تولید محصولش دست به انتخاب آن بزند.
از مهمترین مزیت های یک پرینتر سه بعدی نسبت به سایر دستگاه های تولیدی سنتی سرعت زیاد آن است. در روش های تولیدی سنتی معمولا مراحل مختلف بسیاری طی می شود تا محصول نهایی به دست آید و طبیعتا کامل شدن فرایند هر مرحله زمان خاص خود را می طلبد.
ولی در روش تولیدی پرینتر سه بعدی به دلیل تک مرحله ای بودن روند و قدرت پردازش و انعطاف زیاد، سرعت ساخت و توسعه محصول به صورت چشمگیری افزایش می یابد که این موضوع می تواند برای هر شاخه ای صنعت خیلی مطلوب باشد. از دیگر مزیت این فناوری کاهش هزینه های تولید می باشد.
مصرف کم برق، عدم نیاز به نیروی کاری بسیار و هزینه مواد اولیه، همه این هزینه های تولید توسط پرینتر سه بعدی نسبت به تولید سنتی محصول خیلی مقرون به صرفه تر خواهد بود. در ضمن با توجه به روند تولید این فناوری دست طراحان برای طراحی محصول بازتر بوده و آزادی زیادی در این مورد دارند.
حتی می توانند نسب به طراحی پیچیده ترین مدل ها و محصولات هم اقدام کنند. از سویی دیگر طراحان می توانند نمونه های آزمایشی و اولیه را برای تولید انبوه با هزینه های خیلی کمتری نسبت به تولید سنتی و چند مرحله ای، تولید نماید که بدین ترتیب با اعتماد کامل دست به تولید انبوه بزنند. در ادامه با کاربردهای بیشتر پرینتر سه بعدی آشنا می شوید.
پرینتر سه بعدی در معماری
یکی از آشناترین کاربردهای پرینتر سه بعدی در معماری می باشد. چرا که این حوزه ارتباط مستقیم با ماکت سازی و مدل سازی برای اجرای پروژه های خود دارد. پرینتر های سه بعدی تاثیر زیادی در تمام ابعاد صنعت معماری چه در روند ساخت و تولید و چه در روند عرضه و جذب سرمایه گذار گذاشته است.
به کمک این فناوری ، دیگر لازم نیست زمان طولانی برای ساخت ماکت با چوب، کاغذ و یا طرح های دستی صرف شود. این کار سبب می شود که طراحان این حوزه بعد از طراحی سازه شان توسط نرم افزارهای رایانه ای، در کمترین زمان ممکن و در مدت چند ساعت نمونه اولیه پروژه خود را ببینند.
در ضمن مدل ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی، از جلوه بصری خیلی خوبی برخوردار است و به واسطه آن طراحان می توانند با دقت بیشتری پروژه خود را بررسی نمایند، به کاستی و نواقص آن پی برده و راه های بهتری جهت اجرای طرح ها و ایده های خود بیابند.
امکان دیگری که پرینتر های سه بعدی در اختیار طراحان حوزه معماری قرار می دهند این است که آنها می توانند خاص ترین و پیچیده ترین طرح های خود را مدل سازی نموده و متوجه شوند که طرح آن ها دقیقا همان چیزی بوده که ذهن می پروراندند یا خیر. از سوی دیگر هزینه ساخت مدل توسط پرینتر سه بعدی خیلی ارزان تر از ساخت ماکت سنتی می باشد.
ایده و طرح پیاده سازی شده با پرینتر سه بعدی ، در حوزه معماری موجب تعامل بیشتر با مشتریان و سرمایه گذاران خواهد شد. طراحان می توانند بعد از ساخت مدل خود با پرینتر های سه بعدی، پس از پرداخت نهایی( منظور رنگ آمیزی، پولیش و…) آن را به سرمایه گذار نشان داده تا روند درک اهداف و امکانات پروژه ساده تر شده و هر دو طرف دید کاملی نسبت به سازه پیدا کنند.
پرینتر سه بعدی در صنعت
همانطور که از مزایا و تکامل روز افزون پرینتر های سه بعدی یاد شد اغلب صنایع نیز به استفاده از این فناوری برای تولید محصولات شان روی آورده اند. سرعت زیاد طراحی، تولید و توسعه، کاهش هزینه های تولید و امکان شخصی سازی و اصلاح به همراه اجرای پیچیده ترین فرم های محصول آن چیزی است که هر صنعتی برای پیشرفت و رسیدن به اهدافش به آن نیاز دارد.
به این دلیل در حال حاضر اغلب صنایع به این فناوری روی آورده اند. از جمله صنایع که پرینتر سه بعدی سهم زیادی در توسعه آن داشته و در طی زمان نیز این سهم در حال افزایش می باشد صنایع پزشکی، آموزشی، نظامی، خودروسازی و … می باشد که در ادامه به کاربردهای پرینتر سه بعدی در این صنایع نیز اشاره می شود.
صنایع نظامی
یکی از مهمترین مشخصات در تولید ابزارهای نظامی داشتن دقت بالا در این دسته محصولات می باشد. به واسطه استفاده اعضای نظامی یک کشور از این ابزارها است که امنیت ملی آن کشور تامین می شود. از این رو باید در تولید این نوع ابزارها بهترین امکانات استفاده شود.
در ضمن پیچیدگی ساختار اغلب محصولات نظامی به این نیاز دارد که نمونه های اولیه سریعا ساخته شود و از همه جهت مورد بررسی قرار گیرد. در حقیقت با بررسی و تست های مختلف روی نمونه های اولیه، محصول نهایی از کیفیت و دقت بیشتری برخوردار می شود.
پرینترهای سه بعدی با همه این امکانات به همراه دیگر قابلیت ها انتخاب خیلی خوبی برای طراحی و تولید در صنایع نظامی به شمار می روند. از این رو ارتش و وزارت دفاع کشورهای مختلف از این تکنولوژی جهت طراحی و تولید انواع تفنگ، انواع پهپاد، ساخت تانک، ساخت قطعات هواپیما، ساخت ماشین های نظامی و … استفاده می شود.
صنایع پزشکی
در زمینه پزشکی پرینتر های سه بعدی جایگاه خیلی خوبی دارند. مدل های تولیدی از آناتومی بدن انسان کاربردهای خیلی خوبی در آموزش پزشکی دارد. همچنین استفاده از آزمایشگاه های پرینتر سه بعدی در بیمارستان ها روز بروز بیشتر می شود. به کمک این نوع آزمایشگاه ها جراح می تواند توسط یک مدل و پیاده سازی دستورالعمل های لازم و جراحی روی آن، دقیق تر و با کنترل بیشتری بیمار را جراحی کند.
در ضمن زمان عمل هم کاهش می یابد. از دیگر کاربردهای پرینتر سه بعدی در پزشکی می توان به ساخت پروتزهای اختصاصی با هزینه کم و تولید ایمپلنت های مختص به بخش های استخوانی بدن که به ویژه در درمان پوکی کارایی دارد اشاره نمود. از دیگر کاربرد های پرینتر سه بعدی در صنعت پزشکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱. در دندانپزشکی
پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی توسعه زیادی نسبت به سایر حوزه های پزشکی و سلامت بدن داشته است. یکی از رایج ترین کاربردهای پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی ساخت براکت ها برای همترازی و مرتب نمودن دندان ها می باشد. بعد از اسکن دندان های بیمار این براکت ها در کمترین زمان توسط پرینتر سه بعدی ساخته می شود تا به این شکل درمان سریعتر انجام شود.
یکی دیگر از کاربردهای مهم این فناوری در جراحی دهان و دندان است. چاپ سه بعدی متناسب با دهان بیمار موجب می شود که دقت این کار افزایش یافته و دندانپزشک به خوبی از وضعیت و موقعیت دندان هایی که به جراحی نیاز دارند اطلاع یابد. کاشت دندان، ایمپلنت، پروتز، ساخت تاج دندان و … از کاربرد های دیگر پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی می باشد.
۲. مهندسی پزشکی
پرینتر سه بعدی قدرت و امکانات زیادی در اختیار تولیدکنندگان و طراحان ابزار و لوازم پزشکی قرار می دهد. طبیعتا با سرعت و پردازش زیاد پرینتر سه بعدی گسترش محصولات پزشکی سرعت بیشتری خواهد یافت و هر جراح یا پزشکی حتی می تواند ابزار و وسایل منحصر به فردی که به آن نیاز دارد را در زمان کم با کیفیت بهتر بسازد.
پرینتر سه بعدی در آموزش
از دیگر کاربردهای پرینتر سه بعدی در زمینه آموزش می باشد. توسط این فناوری درک و یادگیری مفاهیم برای همه سطوح علمی ارتقا می یابد. آموزش و معرفی پرینتر سه بعدی به محصلین هم موجب آشنایی و کار کردن آن ها با دستگاهی تولیدی شگفت انگیز می شود و هم می تواند سطح خلاقیت آن ها را جهت انجام ایده های مختلف افزایش دهد.
در دانشگاه ها به ویژه در رشته های مهندسی، استفاده از پرینتر سه بعدی می تواند بسیار مفید باشد زیرا دانشجو می تواند تئوری ها و مباحث فراگرفته را به شکل عملی اجرا تا ارتباط دانش خود با صنعت را به خوبی بشناسد.
از کاربردهای دیگر پرینتر سه بعدی می توان به استفاده آن در ساخت انواع قطعات داخلی و بیرونی خودرو، ساخت لپ تاپ، رایانه ها و ربات ها اشاره نمود. برای مثال لپ تاپ VIA Open Book یک لپ تاپ منبع باز می باشد که فرد میتواند مادربرد را جداگانه خریده و روی آن نصب نماید و بقیه اجزای آن قابل پرینت خواهد بود.
درآمد زایی با پرینتر سه بعدی
از آن جا که فناوری پرینترهای سه بعدی اخیرا راه خود را به بازار ایران پیدا کرده اند ولی سرعت رشد و توسعه خوبی داشته و فعالیت در این حوزه درآمد بالایی را به ارمغان می آورد. از روش های مختلفی می توان توسط پرینتر های سه بعدی درآمد زایی داشت.
یکی از پر درآمدترین شاخه های این تکنولوژی، مدل سازی و قالب سازی برای طراحان و فروشندگان طلا و جواهر می باشد. البته با توجه به ظرافتی که برای مدل سازی این هنر وجود دارد بایستی مهارت زیادی در کار با پرینتر سه بعدی داشته باشید.
از دیگر شاخه های پردرآمد در فناوری پرینتر سه بعدی، کار به عنوان تکنیسین این نوع پرینترها می باشد. طبیعتا این نوع محصول هم همچون هر نوع محصول تکنولوژیک دیگر می تواند ایراد و خرابی پیدا کند . بنابراین به تعمیرکار مسلط برای عیب یابی و تعمیر نیاز دارد.
از دیگر روش های درآمد زایی با پرینتر سه بعدی می توان به ارائه خدمات چاپ به سازمان ها، شرکت ها و یا دانشجویان ، تولید انواع محصولات هنری و تزئینی، بازاریابی و فروش انواع پرینتر سه بعدی و آموزش پرینتر سه بعدی اشاره نمود.
این فناوری تازه کار در ایران اگرچه هنوز جایگاهی در خور قابلیت های خود پیدا نکرده ولی سرعت شناسایی و رشد خوبی در بازار ایران داشته حتی اخیرا نوعی از پرینترهای سه بعدی ساخت ایران راهی بازار شده است. همچنین بسیاری از صنایع کشور به اهمیت و قابلیت های این فناوری پی برده و از آن به منظور پیشبرد و اجرای طرح و ایده های خود بهره می برند.
به طور کلی دورنمای خیلی خوبی برای فناوری پرینتر سه بعدی در ایران وجود دارد و پیش بینی می شود در سال های آینده استفاده از آن به صورت چشمگیری افزایش یابد.
در پایان این مطلب اگر مایلید با راهنمای خرید پرینتر و آموزش شبکه کردن پرینتر آشنا شوید، روی لینک ها کلیک نمایید.
منبع : آرگا