به سختی می توان روزی را به یاد آورد که بدون پیشرفت در علم به وسیله تکنولوژی چاپ سه بعدی گذشته باشد. البته بیشتر این پیشرفت ها آن در زمینه پروتز و جایگزینی اندام مصنوعی با اندام آسیب دیده بدن می باشد ، آخرین پیشرفت در قسمت کوچکتر اما به همان اندازه مهم در بدن صورت گرفته – گوش!
یک تیم از محققان در مریلند تکنیک هایی را ابداع کرده اند که از تکنولوژی چاپ سه بعدی برای جایگزینی بخش های آسیب دیده گوش میانی با معادل مصنوعی ان استفاده می شود و پتانسیل زیادی برای درمان کم شنوایی و سایر مشکلات مرتبط با آن به وسیله چاپ سه بعدی را دارد.
گوش میانی ساخته شده با پرینتر سه بعدی به عنوان یک راه حل نو برای درمان افت شنوایی یا آسیب شنوایی است و زمانی رخ می دهد که صدف ها به علت آسیب فیزیکی یا عفونت باکتریایی ویا به دلایل دیگری آسیب دیده اند. کاهش شنوایی اغلب از طریق بازسازی و جراحی درمان می شود، که از پروتز هایی که از فولاد ضد زنگ یا فنجان های سرامیکی ساخته می شود به کار گرفته می شود همچنین عمل جراحی به طور معمول شامل دوخت یک پروتز منحصر به فرد برای هر فرد در اتاق عمل است، و این کار نرخ شکست را بالا می برد.
صدفها ساختارهای بسیار کوچکی هستند و یکی از دلایلی که این عمل جراحی دارای میزان شکست بسیار بالایی است، اندازه نادرست پروتزها می باشد. این نظر آقای جفری هیرش متخصص رادیولوژی دانشگاه ماریلند است ونظر ایشان این است که : اگر شما بتوانید یک پروتز را با طراحی دقیق تر سفارشی کنید، این روش میزان موفقیت بیشتری دارد و کاربردی تر است.
تلاشهای هیرش وهمکاران او در مسیر گوش میانی ساخته شده با پرینتر سه بعدی برای حل مساله پروتزهای گوش میانی پیشرفتهای زیادی داشته اند که منجر به کشف عامل اصلی شکست در انجام روش های جراحی با هدف تثبیت شنوایی بیماران مبتلا به گوش میانی آسیب دیده شده است.آنها همانند سایر همکاران خود در سراسر جهان پزشکی که از دسترسی فزاینده ای به چاپ سه بعدی برخوردار بوده اند، از سیتی اسکن استفاده کردند و عکسهای سیتی اسکن را به مدل های دیجیتال تبدیل کرده و سپس توانستند این مدل های دقیق را به چاپگر سه بعدی برای تولید مستقیم ارسال کنند.
نتایج این پروژه پیشگامانه اخیرا در نشست سالانه انجمن رادیولوژی آمریکای شمالی ارائه شده است.
RTA دبی اعلام کرد طرح هایی برای ایستگاه اتوبوس رانی, پل عابر پیاده و ایستگاه حمل و نقل دریایی توسط چاپ سه بعدی اعلام شده است .
دبی یکی از نیروهای مالی خاورمیانه , مدتهاست در زمینه پیشرفت های چاپ سه بعدی قرار دارد , به ویژه از لحاظ اجرای فناوری و زیرساخت های محلی .
نخستین دفتر چاپی جهت المان های شهری در جهان در ماه می امسال در این شهر احداث شده است و نخستین آسمان خراش چاپ شده ی سه بعدی در جهان ساخته خواهد شد .
آخرین اعلامیه از سوی اداره راه و ترابری دبی (DTA ) نشان می دهد که ساختار های حمل و نقل چاپ شده توسط چاپ سه بعدی می تواند در چند سال آینده به یک واقعیت تبدیل شود .
RTA یکی از سازمان های کلیدی شهر دبی در سراسر جهان به عنوان مرکز فناوری و یکی از رهبران جهانی در دستاورد های زیر ساخت ها است.
سیستم متروی دبی در سال 2012 به عنوان طولانی ترین شبکه ی متروی بدون راننده در جهان با طول مسیر 75 کیلومتر شناخته شده است .
این رکورد تا پایان سال گذشته بود , زمانی که توسط ونکوور SKY TRAIN در کانادا شکسته شد .
به گفته عبدالرضا ابوالحسن , مدیر اجرایی پروژه های ریلی, برنامه ریزی و توسعه در آژانس و کمیته اجرایی راهبرد سه بعدی چاپ دبی انجام خواهد شد.
طرح های جدیدی که rta قصد دارد با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در نظر بگیرد , ترسیم شده است . پروژه های مختلف مانند پل عابر پیاده , هاتا گیس, ایستگاه اتوبوس و ایستگاه حمل و نقل دریایی… با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در اجرای این پروژه ها , به توسعه روشهای نو اورانه کمک می کند تا به طور موثر در ترویج دبی به عنوان هوشمندانه ترین شهر کمک کنند.
دبی مرکز جهانی توریست ها, بازدیدکنندگان, سرمایه گذاران و بازرگانان و یکی از مراکز مالی , گردشگری و خدماتی در جهان است.
پروژه هاتا گیس در واقع برای اولین بار در دسامبر سال گذشته به عنوان یک افزودنی جدید برای هنر عمومی در دبی معرفی شد .
این پروژه ی بزرگ در دبی در جاده هاتا واقع شده است .
این اعلامیه بخشی از راه اندازی استراژی چاپ سه بعدی دبی , یک طرح جهانی منحصر به فرد است که هدف آن بازسازی اقتصاد و بازار کار, بهبود بهره وری در مرکز چاپ سه بعدی دبی در جهان است.
مرکز بین المللی چاپ سه بعدی در شهر صنعتی دبی در مدت کوتاهی پس از آن راه اندازی شد . شیخ محمد بن راشد همچنین اعلام کرده است که تا سال 2025 این تکنولوژی 300 میلیارد دلار به اقتصاد جهان اضافه خواهد کرد.
پرینتر سه بعدی dlp یکی از تکنولوژی های پر استفاده در پرینتر های سه بعدی می باشد. پرینتر های سه بعدی dlp از مکمانیزم بسیار جالبی بهره میبرند که بسیار شبیه به پرینتر های سه بعدی sla میباشد. دو مورد که پرینتر سه بعدی dlp را از پرینترهای سه بعدی fdm (یا همان پرینترهایی که پلاستیک را لایه لایه ذوب کرده و قطعه را میسازند ) جدا میکنند در زیر آمده است :
مواد اولیه در پرینترهای سه بعدی dlp رزین مایع میباشد که این ماده میتواند قطعات را با دقت بسیار بالا بسته به نوع دستگاه dlp تا 5 میکرون چاپ نماید.نکته ای که در اینجا باید به آن اشاره کرد این است که تکنولوژی fdm میتواند حداکثر دقت 100 میکرون را در قطعه مورد نظر پیاده سازی کند چون متریال جامدی که در آن استفاده میشود (pla یا abs و یا …) نمیتواند دقت بیشتری را بدهد پس در تکنولوژی dlp که دقت در آن به 5 میکرون میرسد نوع مواد اولیه عوض شده و به مایع تبدیل میشود
نوع چاپ پرینتر dlp با پرینتر fdm به کلی فرق میکند. این تکنولوژی همانند تکنولوژی sla از پرتو نور برای خشک کردن رزین به صورت لایه لایه استفاده میکند.
متریال و مواد اولیه مورد استفاده در این تکنولوژی از جنس مایع و رزین میباشد و از انواع آن میتوان به رزین قالبسازی، رزین صنعتی، رزین دندانسازی، رزین پزشکی و رزین wax اشاره کرد
تکنولوژی پرینتر سه بعدی dlp به دلیل دقت بالایی که دارد معمولا در صنعت دندانپزشکی و طلا سازی استفاده میشود که در زیر بعضی از کاربردهای پرینتر سه بعدی dlp در این صنایع را مرور میکنیم.
در صنعت دندانپزشکی پرینتر سه بعدی در پروتزهای دندانی ، ارتودنستی و جراحی فک و دندان استفاده های زیادی دارد و در طلا سازی پرینتر سه بعدی dlp در ساخت طلا قالب گیری پلاستیک و مستقیم طلا استفاده میشود.
در عکس موجود در این صفحه طرز کار پرینتر های سه بعدی dlp و sla تشریح داده شده است.
فیلامنت یا مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی FDM که از رشته های پلیمری (پلاستیکی) ساخته می شود را به آن فیلامنت یا Filament می گویندو به شکل رولهای( اغلب) نیم و یک کیلو گرمی در بازار موجود است.
فیلامنت ها در رنگ، جنس و ضخامت های مختلفی عرضه می شوند. این مواد بسته به دمای ذوب خود تغییر حالت داده و پرینتر سه بعدی از طریق نازل می تواند لایه ها را روی هم قرار دهد تا قطعه ساخته شود.
به لحاظ ضخامت، دو نوع فیلامنت با ضخامت 1.75 و3 میلیمتری وجود دارد. استفاده غالب و رایج فیلامنت در پرینترها با اندازه 1.75 میلیمتر است. اندازه خروجی نازل دستگاه تعیین کننده ضخامت مناسب فیلامنت برای آن دستگاه است.
به لحاظ جنس، تاکنون ترکیبات متعددی برای پرینترهای سه بعدی FDM عرضه شده است و روز به روز نیز بر تنوع آن افزوده می شود. فیلامنتهای ABSو PLA یکی از پرکاربردترین مواد مصرفی در پرینترهای سه بعدی محسوب می شود و دارای انواع رنگ، وزن و قطر فیلامنت می باشند.
انواع زیادی از مواد مصرفی وجود دارد که پرینتر های سه بعدی از آن تغذیه می کنند اما دو پلاستیک ABS و PLA از بقیه رایج ترند. هم ABS و هم PLA با عنوان ترموپلاستیک شناخته می شوند. به این معنی که آنها در معرض گرما نرم و انعطاف پذیر می شوند و در هنگام سرما سخت. این فرآیند می تواند بارها و بارها برای آنها تکرار شود. قابلیت ذوب شدن و دوباره شکل گرفتن،ویژگی هایی است که آنها را در جامعه چاپگرهای سه بعدی شایع کرده و باعث شده این دو نوع پلاستیک بیشتر به عنوان مواد مصرفی یا متریال پرینتر سه بعدی شناخته شوند.
البته این تغییر شکل نباید با واکنش شیمیایی با مواد یا گازهای پیرامونی همراه باشد. همچنین با کاهش دما باید عمل برگشت به حالت جامد نیز با سرعت مناسب( زیاد) رخ دهد.
یک فیلامنت خوب می بایست:
بر اثر گرما دهی، از خود بویی متصاعد نکند.
در تمامی طول خود، دارای قطر یکسانی باشد و تلرانس ضخامتی نداشته باشد.
داخل آن حباب های هوا محبوس نباشند، وجود حباب باعث خراب شدن و کاهش ظرافت خروجی قطعه می شود.
در طول آن هیچ گونه قطعی و شکستگی وجود نداشته باشد. وجود شکستگی باعث نرسیدن مواد به اکسترودر و ناقص شدن کار می شود.
جنس مواد اولیه بکار رفته در آن مرغوب باشد تا خروجی کار آن دارای کیفیت باشد.
به نظر می رسد در دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم هیچ چیز نمی تواند جلوی پیشرفت علم را بگیرد و ما باید هر روز منتظر شنیدن خبرهایی باور نکردنی از دستاوردهای بشری باشیم.
طرز کار پرینتر سه بعدی به این گونه است که فایل را از نرم افزارهای سه بعدی دریافت و به صورت لایه گذاری شروع به ساختن مدل سه بعدی می کند یعنی پلاستیکی از جنس ABS یا PLA به شکل مفتول و به قطر 3 میلی متر یا قطرهای دیگر(1.75 میلی متر و 3 میلی متر از رایج ترین قطر های مواد اولیه پرینتر های سه بعدی هستند) وارد دستگاه می کند
در آنجا با دمایی بالغ بر 200 درجه ذوب می شوند و هد دستگاه با دقتی معادل 33 میکرون جا به جا می شود و به صورت لایه گذاری مدل سه بعدی را می سازد. هد این دستگاه قابلیت حرکت در سه جهت X,Y,Z را داراست و این نمونه ساخته شده می تواند جسمی به اندازه و ارتفاع حدودیه 25*25*25 را بسازد (عدد های ذکر شده بر حسب Cm است).
ریشههای چاپ سه بعدی
در «نمونه سازی سریع» بر پایهی مبانی نمونه سازی صنعتی به عنوان وسیله ای برای سرعت بخشیدن به مراحل اولیه ساخت محصول با روشی سریع و آسان بر پا شد که باعث شد تا تکرارهای متعدد یک محصول بصورت سریعتر و کارآمدتر به راه حل مطلوبی برسد. این امر موجب صرفه جویی در زمان و هزینه در ابتدای کل فرایند ایجاد محصول میشود و اعتماد به نفس با پیشروی در ساخت ابزار آلات تولید تضمین میشود. نمونه سازی (گرچه گاهی اوقات نادیده گرفته میشود) احتمالاً هنوز هم بزرگترین کاربرد چاپ سه بعدی است.
پرینترهای سهبعدی بعد از ذوب کردن مواد اولیه بهصورت لایه به لایه شروع به تزریق مواد اولیه به پلتفرم میکنند که این لایهها به یکدیگر محکم میشوند و بعد از زمان بسیار کوتاهی محصول نهایی ما آماده استفاده میشود.
اسکنر سه بعدی دستگاهی است که به ما این امکان را می دهد تا به تجزیه و تحلیل قطعات صنعتی در دنیای واقعی بپردازیم. اقدام به جمعآوری فایل ها بهصورت دیجیتالی بر اساس شکل و ظاهر موجود آنها از کاربردهای اسکنر سه بعدی است. اسکنر سه بعدی دستگاهی است که به جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های مربوط به شکل،رنگ،ظاهر و حجم اجسام می پردازد.فن آوری های بسیار مختلفی می توانند در ساخت اسکنرهای سه بعدی مورد استفاده قرار گیرند؛هر فناوری همراه با هزینه ها ؛مزایا و محدودیت های خاص خود است.
هنوز محدودیت های بسیاری در تنوع دستگاههای دیجیتالی وجود دارد؛برای مثال فناوری های نوری با مشکلات زیادی در مورد طیف رنگ اجسام روبرو می شوند.
داده های سه بعدی جمع آوری شده برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مفید است.
این دستگاه (اسکنر سه بعدی)به طور گسترده و وسیعی در صنعت سرگرمی و در تولید فیلم و بازی های ویدیویی استفاده می شود.
دیگر کاربردهای رایج این فناوری شامل طراحی صنعتی؛ساخت اعضای مصنوعی (توان بخشی) ؛مهندسی معکوسی و نمونه سازی سریع ؛ کنترل کیفیت و مستند سازی مصنوعات فرهنگی است.
امروزه مهندسی معکوس هم یکی از روشهای متداول در صنعت است که طی آن محصولی که قبلا تولید شده پس از بررسی های فنی و تغییرات لازم،طراحی گردیده و قطعه با مد نظر قرارا دادن این تغییرات، دوباره سازی میشود.
دستگاه پیشرفته اسکن سه بعدی(دیجیتایزر) یکی از سخت افزارهای بسیار قدرتمند و جدید در این زمینه است که بوسیله آن میتوان ساخت قطعه جدید را بسیار سریعتر، کم هزینه تر و دقیق تر انجام داد.
دستگاه با برداشت اطلاعات از قطعات موجود، یک فایل کاملا دقیق و سه بعدی از قطعه در اختیار مهندسین و یا طراحان قرار می دهد.
از جمله کاربردهای این دستگاه: اسکن انواع قالب های پلاستیکی و یا فلزی، مورد استفاده در صنایع مختلف اسکن قطعات پیچیده و…. امروزه صنایع مختلفی نیازمند استفاده از مدل سازی سه بعدی می باشند. از جمله: -طراحی صنعتی -قالب سازی -طلا و جواهرسازی -تبلیغات -مجسمه سازی -ماکت سازی و یا مدل سازی و …
بعد سوم با مد نظر قرار دادن فواید اسکنر سه بعدی و کمک عظیمی که این دستگاه می تواند به بخش صنعت و هنر نماید با تکیه بر تجارب گذشته اقدام به ارائه خدمات اسکنر سه بعدی دقیق(با دقت ۳۰ میکرون) جهت مصارف صنعتی و اسکن سه بعدی نیمه حرفه ای (۱ درصد خطا) جهت ساخت مجسمه انسان و تهیه پایه شکل های پیچیده جهت طاراحی نموده است.
همچنین این شرکت اقدام به فروش اسکنر sense که تولید کشور آمریکا است نموده و در ضمینه گارانتی و آموزش و خدمات نرم افزارهای کاربردی در کنار شما خریداران محترم است.اسکنر sense بهترین اسکنر سه بعدی جهت اسکن صورت انسان است و به قابل حمل بودن آن بر فواید این دستگاه افزوده است.
Smartee Denti-Technology، یک شرکت مستقر در شانگهای که متخصص در راه حل های Orthodontic با چاپ سه بعدی است، با سرمایه ای بالغ بر 50 میلیون یوان (7.6 میلیون دلار آمریکا) بهره گرفته است. سرمایه گذاران شامل Bioventure و شرکت سهامی خصوصی CDBI هستند.
شرکت Smartee Denti-Technology که در سال 2004 تاسیس شد، ادعا می کند یکی از اولین شرکت هایی است که برای استفاده از تکنولوژی 3Dچاپ در زمینه ارتودنسی، با استفاده از تکنولوژس تولید افزودنی برای توسعه تکنولوژی درمان نامرئی است، که جایگزین بی نظیری برای سیم های دندان سنتی است.
به گفته انها – و همانطور که بسیاری از متقاضیان می دانند سیم های سنتی می تواند ناراحت کننده و ازار دهنده باشد، علاوه بر این، اثربخشی انها وابسته به دکتر ارتودنسیستی است که آنها را نصب می کند و چگونگی مهارت آنها در آن بسیار مهم است.بدیهی است که این امر فرصت زیادی برای بهبود و خلاقیت در جهت بهینه سازی دارد.
در تلاش برای ارائه راه حل ارتودنسی سازگار و غیر قابل تشخیص برای بیماران، محققان Smartee در مورد استفاده از مدل سازی سه بعدی و تکنولوژی چاپ سه بعدی تحقیق می کنند. نتیجه؟ تکنولوژی درمان نامرئی که با استفاده از اسکن، مدل سازی سه بعدی، طراحی تصحیح شده شبیه سازی دیجیتال و چاپ سه بعدی برای ایجاد یک سری ابزار پوشیدنی دندان می باشد.
این شرکت محصولات دندانی خود را با لنزهای تماسی مقایسه می کند، زیرا آنها نامرئی هستند و می توانند به طور غیرمستقیم در حالی که به طور همزمان دندان های شما را اصلاح می کنند غیر قابل تشخیص هم باشند. ایده این است که کاربران مجموعه ای از پرانتز های سفارشی (حدود 30 تا 40 از آنها) داده می شوند و به صورت متوالی آنها را می پوشند و این وسیله به تدریج دندان هایشان را به جای خود می برند دقیقا متنند سیمهای سنتی ولی بسیار شکیل تر و راحت تر.
شرکت Smartee Denti-Technology برای چند سال اول عملیات خود، مشغول به کار با خدمات چاپ داخلی سه بعدی برای کمک به بهبود این تکنیک بود. در سال 2013 این شرکت سقوط کرد و در چاپگر سه بعدی خود سرمایه گذاری کرد: یک چاپگر 3D Stereolithography، که توسط Shanghai Union Technology ساخته شده است.
از آن زمان، این شرکت مقیاس تولید خود و حتی کارخانه خود را گسترش داده است. آقای جونفنگ ، بنیانگذار Smartee Denti-Technology، ، می گوید که این شرکت تحقیقات توسعه محصول خود را گسترش می دهد و با استفاده از پولی که از طریق دورۀ مالی اخیرش به دست آورده به دنبال بهینه سازی تکنولوژی ارتودنسی است.
مسلما در صنعت بهداشت و درمان پرینتر سه بعدی، زمینه دندانپزشکی نیز دیده می شود و افق پیش روی موفقیت آمیزی برای ان متصور است. کاربردهای چاپ سه بعدی ازبرنامه ریزی های قبل از عمل جراحی گرفته تا، سینی های دندان و حتی قالبهای تاج و ترازو، گسترش بی سابقه ای برای سفارشی سازی ارائه کرده است. این کاربردها در ایران مانیز گسترده خواهد شد و در آینده نزدیک شاهد نسلی جدید از تکنولوژی های مرتبط با علم دندان پزشکی خواهید بود.
اگر شما از جمله افرادی هستید که مدتی است فکرتان درگیر خرید پرینتر سه بعدی است پیشنهاد میکنیم این مقاله را مطالعه کنید.
تعداد زیادی از پرینترهای سه بعدی امروزه در بازار موجودند که به نوبه خود نیازهای مختلفی را برآورده می سازند. مهمتر از همه، مواردی فنی وجود دارد که به نگاه دقیق تر شما نیاز دارد. برای کمک به شما جهت تصمیم گیری بر اینکه کدام پرینتر را انتخاب نمایید، ما یک لیست از 10 مورد که شما نیاز به دانستن آن قبل از خرید یک پرینتر سه بعدی را دارید، فراهم کرده ایم پس با i3dp.ir همراه باشید.
پرینت سه بعدی یک اصطلاح گسترده است که فناوری های مورد نیاز برای تولید مواد فیزیکی را پوشش می دهد. یک نوعی از تکنولوژی پرینتر سه بعدی که شما احتمالا از رسانه ها و یا خدماتی های پرینت سه بعدی شنیده اید و تقریبا در حال حاضر فراگیرترین نوع هم می باشد، روش FDM می باشد.معادل فارسی دقیقی ندارد ولی معنی لغوی آن ” مدلسازی رسوب دوب شده ” می باشد.
Fused Deposition Modeling – FDM
FDM یک فرایند مواد افزودنی است، که در آن یک مدل با حرارت دادن و از قالب درآوردن پلاستیک ایجاد می گردد. قطعات لایه به لایه کنار هم قرار می گیرند. بسیاری از پرینترهای سه بعدی مورد اشاره در اینجا با این مدلسازی کار می کنند زیرا این مواد به طور گسترده ای در دسترس همه و پیدا کردنشان ساده می باشد.
2 نوع دیگر از پرینترهای سه بعدی قابل دسترس وجود دارد: استریولیتوگرافی که همان SLA میباشد و دیگری SLS (رسوب گزینشی لیزر) آنها در مقایسه با FDM بسیار گران تر هستند.
استریولیتوگرافی – Stereolithography
استریولیتوگرافی نیز از فرآیند مواد افزودنی استفاده می کند اما به جای بهم ریختن قالب پلاستیک، فرآیند از یک پرتو نور ماوراء بنفش برای سفت و سخت کردن یک مدل در یک مخزن حاوی مایع حساس به نور بهره می برد. این امر باعث ایجاد یک پرینت با کیفیت بالاتر می شود.
رسوب گزینشی لیزر (SLS)
SLS شبیه استریولیتوگرافی است، به جز اینکه فرآیند به جای پرتوهای نور UV و مایع، دارای لیزر و پودر است. لیزر با ذوب کردن پودر باعث ایجاد یک لایه از مواد چاپ شده می شود. این امر اجازه چاپ برخی مدلها را به اشیاء فلزی می دهد که در دو فرآیند دیگر این امکان وجود ندارد.
2. یکی بسازید و یا یکی بخرید.
صنعت چاپ سه بعدی ساخته شده توسط سازندگان و خالقان است، پس این حس ایجاد می شود که بسیاری از مردم می خواهند و سعی می کنند یک پرینتر سه بعدی برای خود بسازند. اگر شما تصمیم به پیگیری این موضوع دارید، برای ساخت آن دستورالعمل ها و کیتهای پرینتر های سه بعدی به صورت آنلاین در دسترس وجود دارد. ساخت پرینتر سه بعدی برای خودتان می تواند ارزان تر از خرید آن باشد اما اگر هیچ اشنایی با پرینتر سه بعدی ندارید طبیعتا تهیه یک کیت و راه اندازی ان برایتان دشوار خواهد بود.تصمیم نهایی شما به این بستگی دارد که آیا شما علاقه مند به سرهم بندی تکنولوژیکی دارید یا خیر یا فقط می خواهید چاپ سه بعدی را هرچه زودتر شروع کنید.
3. قیمت
یکی از عوامل اصلی که می تواند به پرینتر سه بعدی برای قرار گرفتن در جریان اصلی بازار کمک کند قیمت آن است. قیمت به طور عمده بر کیفیت خروجی از پرینتر بستگی دارد. به طور کلی، خروجی های با کیفیت بالاتر قیمتی بیش از 1000 دلار دارند. پرینترهای حرفه ای حتی می توانند قیمتی بالای 2000 دلار داشته باشند.در ایران در حال حاضر میتوانید با 2 میلیون تومان یک کیت و یا حداقل 3.5 میلیون تومان یک پرینتر سه بعدی سرهم بندی شده تهیه کنید.نکته ای که باید توجه کنید این است که در خصوص پرینتر های FDM ، انقدر که بین مدل خارجی و ساخت داخل ایران اختلاف قیمت وجود دارد، بین کیفیت خروجیشان اختلاف بسیار کمی وجود دارد.پس قدم اول را بر تحلیل و بررسی مدل های ایرانی بگذارید.
با افزایش محبوبیت و رقابت سنگین، قیمت پرینتر تنها زمانی پایین خواهد آمد که کیفیت بهبود یابد. توجه داشته باشید که این چاپگرها با موادی که شما نیاز به چاپ محصولات خود دارید، وجود ندارند. شما باید به طور جداگانه این مواد را تهیه کنید زیرا محصولات مختلف ممکن است مواد مختلف نیاز داشته باشند.
4. مواد مورد استفاده برای چاپ
دو ماده مورد نیاز برای چاپ سه بعدی اسید پلی لاکتیک (PLA) و استایرن اکریلنیتریل بوتادین (ABS) می باشند. هر دو ماده ترموپلاستیک هستند به این معنا که وقتی گرم می شوند نرم و قابل انعطاف می شوند، وقتی سرد می شوند منجمد می شوند.معمولا در وزن های یک کیلوگرمی فروخته می شوند.
اجازه دهید نگاهی به مزایا و معیب این دو ماده بیندازیم.
اسید پلی لاکتیک (PLA)
PLA یک نوع از پلاستیک است که از نشاسته ذرت مشتق شده است، برای مبتدیان جهت پنجه نرم کردن بسیار عالی است. همچنین برای ایجاد موارد ساده و کوچک خانگی خوب است. ویژگی های دیگر آن عبارتند از:
زیست تجزیه پذیر و سازگار با محیط زیست
به سرعت سرد می شود که این امر مانع از مشکلات در ارتباط با تاب مدل یا به اصلاح “وارپ شدن” می شود.
در هر دو حالت جامد و شفاف موجود است که به اشیاء چاپی جلوه ای براق می دهد
معایب: نقطه ذوب پایین آن ممکن است باعث تغییر شکل مدل تحت حرارت بالا شود
استایرن اکریلنیتریل بوتادین (ABS)
این ماده از پلاستیک های نفتی است که انتخاب مناسبی به دلیل قدرت و انعطاف پذیری آن است .انعطاف پذیری آن باعث ایجاد تکه های به هم پیوسته می شود که ایجاد و کار با آنها آسانتر است.
این ماده همچنین دارای نقطه ذوب بالاتری است، به طوری که تولیدات شما کمتر احتمال دارد تحت حرارت بالا تغییر شکل یابند.
معایب: زمان بیشتری برای خنک شدن در مقایسه با PLA نیاز دارد؛ مدل های آن حساس به تاب هستند و در کل پروسه پرینت بسیار پر خطا خواهد بود.
معایب:دمای محیط باید کاملا گرم باشد.در غیر این صورت روی بدنه کار ترک ایجاد می شود.
معایب: این ماده در حین چاپ شدن دود ساطع می کند.
چگونه انتخاب کنید
شما باید بدانید که کدام ماده برای محصول نهایی شما مناسب است. از آنجا است که شما می توانید انتخاب کنید که چه نوع پرینتر سه بعدی باید بخرید. این مهم است که بدانید که همه پرینترها نمی توانند از دو ماده استفاده کنند – برخی از آنها تنها با یک ماده و آنهم یک نوع کار می کنند.
در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتری در خصوص مواد ABS و PLA دارید می توانید مقاله جتکع زیر را مطالعه فرمایید.
تفاوت مواد ABS و PLA
5. مسائل ایمنی
برای چاپ سه بعدی، توجه به چند مسئله ایمنی لازم است.
سر و کار داشتن با حرارت
مهم ترین چیزی که باید به خاطر داشته باشید این است که شما در حال کار با پلاستیک گرم شده هستید. اگر شما مراقب نباشید، مواد اکسترودر شده، پلاستیک ها و در برخی از چاپگرها، بستر چاپ به خودی خود می تواند بسیار داغ شود و می تواند باعث سوختگی بدی شود. برخی از چاپگرها هیچ محوطه اطراف مخزن چاپ ندارند؛ احتیاط بیشتری برای کار با این پرینترها لازم است.(هرچند این مورد تا بحال هیچ تلفاتی نداشته است)
مراقب دود باشید
نگهداری دستگاه پرینتر سه بعدی در یک اتاق که بخوبی تهویه می شود، مهم می باشد. در طول فرایند چاپ، انتظار می رود دود ساطع شود به خصوص هنگامی که شما از پلاستیک ABS استفاده می کنید. گزارش ها حاکی از آنست که این دودها گیج آور است، اگر چه تحقیقات بسیار نادری حکایت از داشتن تاثیر آنها بر سلامت کلی دارد. با این حال، بهتر است اقدامات احتیاطی انجام گردد، به خصوص اگر شما از پرینتر سه بعدی استفاده زیادی می کنید.
پلاستیک برای نگهداری غذا
از پرینتر های سه بعدی می توان برای ایجاد بسیاری از انواع آیتم های خانگی، از جمله لوازم آشپزخانه استفاده نمود. هر دو ABS و PLA به طور کلی برای نگهداری مواد غذایی سالم می باشند اما اگر مواد افزودنی به غذا اضافه شود در آن صورت سالم نیستند. یکی دیگر از نگرانی های عمده این است که محصولات ایجاد شده با پرینتر سه بعدی که از FDM استفاده می کند، دارای سطوح متخلخلی است که باکتری ها می توانند در آن تجمع پیدا کنند. شما می توانید آن اشیاء را بپوشانید تا برای استفاده ایمن تر شوند، اما بهتر است استفاده از وسایل آشپزخانه ای تولید شده بصورت چاپ سه بعدی را محدود کنید.
6. کیفیت
برای پرینت سه بعدی محصولات با کیفیت بالا، توجه داشته باشید شما نیاز به دو مورد دارید: وضوح چاپ و سرعت چاپ.
وضوح چاپ به سطح جزئیات خواسته شده از پرینتر که با میکرون اندازه گیری می شود برمی گردد. هرچه اندازه با واحد میکرون کوچکتر باشد، سطح کیفیت و دقت در اشیائی که تولید می کنید بالاتر می رود. سرعت چاپ اندازه سرعت حرکت اکسترودر پرینتر را اندازه گیری می کند – سرعت بالاتر چاپ، چاپ سریع تر را ممکن می سازد. توجه داشته باشید که ویژگی های دیگر ممکن است سرعت چاپ را تحت تاثیر قرار دهد، مانند افزایش و کاهش شتاب چاپگر، که به چاپگر جهت جلوگیری از تکان خوردن کمک می کند.
هر چند در پایان، بهترین راه برای ارزیابی کیفیت یک چاپگر این است که به خروجی آن نگاه کنید. شما می توانید به عکس هایی از خروجی نهایی پرینترهای سه بعدی، که بصورت آنلاین در دسترس است قبل از خرید نگاهی بیاندازید.
پرینتر سه بعدی و فایل سه بعدی مکمل یکدیگرند. هنگامی که به گرفتن یک مدل سه بعدی می رسیم، دو راه وجود دارد: شما می توانید خودتان آن را ایجاد کنید و یا یک مدل طرح از پیش ساخته شده از اینترنت دانلود کنید. اگر شما قصد ایجاد مدل خود را دارید، انواع نرم افزار وجود دارد، چه آزاد و چه تجاری، که به شما کمک خواهند کرد ساخته خود را به جهان واقعی بیاورید.
یادگیری مدل سازی در یک کامپیوتر یک کار دشوار است که به زمان و تلاش زیادی برای خو گرفتن با آن نیاز دارد. خوشبختانه، برای کسانی که زمان کوتاهی دارند، وب سایت هایی هستند که به ارائه مدل های سه بعدی از بسیاری از آیتم های مختلف ساخته شده توسط علاقه مندان از سراسر دنیا می پردازند. می توانید مقاله زیر را که سایت های برتر دانلود فایل stl هستند مطالعه بفرمایید.
8. فایل های STL
فایل STL (استریولیتوگرافی) فرمت فایل استانداردِی است که مورد نیاز شما برای چاپ مدل های سه بعدی به یک جسم فیزیکی خواهد بود. اگر شما بخواهید مدل های سه بعدی خود را تولید کنید، این فایل را می توان با استفاده از اکثر برنامه های CAD تولید کرد.در واقع در داخل یک فایل STL اطلاعات مورد نیاز برای تولید یک مدل سه بعدی وجود دارد. مدل به خودی خود به یک سری از مثلثها و یک لیست از مختصات XYZ مورد استفاده چاپگر برای ایجاد شیء فیزیکی بصورت لایه به لایه شکسته و خرد می شود.
9. نرم افزار رابط پرینتر
هنگامی که شما یک فایل STL از مدلی را که می خواهید چاپ کنید دارید، شما باید آنها را در یک نرم افزار برش قرار دهید. آنچه نرم افزار برش انجام می دهد این است که آن به چاپگر شما “می گوید” که چگونه مدل شما را چاپ کند. آن دستور می دهد که چه تعداد لایه مورد نیاز است، وضعیت شروع چاپگر و بخش هایی از مدل را که باید جامد و یا توخالی باشد تعیین می کند.
تعدادی نرم افزار وجود دارد که به شما در این امر کمک می کند هر چند برخی نرم افزارها همراه با چاپگر می باشند. یک مثال خوب در این زمینه نرم افزار MakeWare پرینترهای سری میکربات است.سایر نرم افزار ها Cura , Simplyfy3d و …
10. انجمن (جامعه)
مهمترین مورد درباره یک روند جدید تکنولوژی این است که تقریبا همیشه یک جامعه به صورت آنلاین به آن اختصاص داده شده است. این در مورد پرینتر سه بعدی صدق می کند. جامعه افرادی را که از یک برند خاص استفاده می کنند به صورت آنلاین بررسی کنید تا بتوانید یک بینش اولیه کسب کنید و پاسخی برای سوالات خود در مورد ورودی و خروجی چاپگر بیابید.
اگر جامعه کوچک بود و یا حتی بدتر، وجود نداشت، عدم وجود کاربران باید یک هشدار جدی برای خرید آن نام تجاری خاص باشد. همه آنچه که شما نیاز دارید تا یک سرمایه گذاری خوب انجام دهید، مطالعه بیشتر در مورد آن نام تجاری و رقبای آن است دراینصورت شما می دانید که در حال وارد شدن به چه چیزی هستید.
پرینتر سه بعدی ProJet 1200 با دقت بالا و ویژگی های فوق العاده، ویژگی یک چاپگر حرفه ای 3D را فراهم کرده است. در واقع این دستگاه برای تولید نمونه های قوی و دقیق پلاستیکی، اجزای کوچک مکانیکی و الگوهای پیچیده ای از جمله قطعات طلا و جواهرات فوق العاده دقیق و ایمپلنت های دندانی و همچنین مدل های کوچکی برای مجسمه ها، لوازم جانبی مد و دکوراسیون مناسب می باشد.
ProJet 1200 دارای دقت بسیار بالا و از یک قیمت مقرون به صرفه برخوردار است. با لایه های 30 میکرون و وضوح 56 میکرون، به طور مداوم جزئیات دقیق را در مورد مدل های های کوچک ارائه می دهد. از جمله لبه های پر شده و شیارهای تیز که معمولا بر روی آناتومی دندان یا جواهرات تنظیم می شود، که بیش از شش برابر بیشتر از پرینترهای دیگر دقت دارد.
رسوب گزینشی لیزر (SLS)
SLS شبیه استریولیتوگرافی است(به جای بهم ریختن قالب پلاستیک، فرآیند از یک پرتو نور ماوراء بنفش برای سفت و سخت کردن یک مدل در یک مخزن حاوی مایع حساس به نور بهره می برد و این امر باعث ایجاد یک پرینت با کیفیت بالاتر می شود)، به جز اینکه فرآیند به جای پرتوهای نور UV و مایع، دارای لیزر و پودر است. لیزر با ذوب کردن پودر باعث ایجاد یک لایه از مواد چاپ شده می شود. این امر اجازه چاپ برخی مدلها را به اشیاء فلزی می دهد که در دو فرآیند دیگر این امکان وجود ندارد.
هزینه سرمایه این چاپگر مقرون به صرفه بسیار کم است و هزینه استهلاک در هر بخش ناچیز است.
چاپ قطعات قابل توجه با کیفیت بالا در عرض چند دقیقه توسط این دستگاه از نکات قابل توجه این دستگاه می باشد. زمان چاپ سریع به شما اجازه می دهد تا با سرعت بالا، توانایی تولید مواد مورد نیاز دندانپزشکی و جواهرات مونتاژ قطعات را داشته باشید. به طوری که کمتر از یک ساعت قطعات جواهرات، کمتر از دو ساعت و 10 عدد دندان را در کمتر از یک ساعت چاپ کنید.
دکتر لانتیری سال ها استخوان های شکسته را ترمیم می کند؛ او تلاش می کند تا بیماران به حالت طبیعی خود نزدیک شوند. در گذشته در اتاق عمل، عمل جراحی ساعتها طول می کشید، صدها پرستار از صدها جعبه استفاده می کردند و به دنبال بهترین ابزار مناسب برای بیماران هستند. در حال حاضر دکتر لانتیرو به OR می رود، او دارای یک کیت تعمیرات سفارشی است که با ورق های تیتانیوم فشرده می شود که دقیقا از استخوان های شخصی و پیچ هایی هستند که برای ثابت نگهداشتن استخوان های موجود در قسمت های جدید جایگزین شده اند.
تیتانیوم با استفاده از ماشین های چاپ لیزری 3D برای چاپ کردن ایمپلنت های جدید – ابتدا به عنوان یک نمونه اولیه که دکتر لانتیری می تواند در برابر یک مدل 3D از جمجمه برای اطمینان از اندازه گیری کامل و مناسب و سپس به عنوان محصول نهایی استفاده کند.
کنولوژی پرینتر سه بعدی dlp به دلیل دقت بالایی که دارد معمولا در صنعت دندانپزشکی و طلا سازی استفاده می شود که در زیر بعضی از کاربردهای پرینتر سه بعدی dlp در این صنایع را مرور میکنیم.
در صنعت دندانپزشکی پرینتر سه بعدی در پروتزهای دندانی ، ارتودنستی و جراحی فک و دندان استفاده های زیادی دارد و در طلا سازی پرینتر سه بعدی dlp در ساخت طلا قالب گیری پلاستیک و مستقیم طلا استفاده می شود.
استریولیتوگرافی – Stereolithography
استریولیتوگرافی که همان چاپ لیزری می باشد نیز از فرآیند مواد افزودنی استفاده می کند اما به جای بهم ریختن قالب پلاستیک، فرآیند از یک پرتو نور ماوراء بنفش برای سفت و سخت کردن یک مدل در یک مخزن حاوی مایع حساس به نور بهره می برد. این امر باعث ایجاد یک پرینت با کیفیت بالاتر می شود.