پرینتر سه بعدی

کاربرد پرینتر سه بعدی

دنیای مدرن و کاربرد پرینتر سه بعدی

چه کسانی از پرینترهای سه بعدی استفاده می کنند؟

یکی از اصلی ترین مواد مطرح شده در چاپ سه بعدی مفید بودن این تکنولوژی برای تمامی اقشار جامعه است. صرف نظر از صنعت یا حرفه برخی از نمونه های رایج را برای نشان دادن نحوه استفاده مردم از کاربرد پرینتر سه بعدی و اینکه چرا این تکنولوژی را به عنوان روش تولید خود انتخاب نموده اند را جمع آوری نموده ایم.

کاربرد پرینتر سه بعدی در تولید خودرو وسایل نقلیه

چاپ سه بعدی با صنعت خودرو غریبه نیست، از پرینترهای سه بعدی در تولید قطعات اولیه و همچنین بخش های نهایی خودروها استفاده می گردد. از این میان، بسیاری از تیم های مسابقات فرمول 1 از این روش جهت نمونه سازی، آزمایش، نتیجه گیری و ساختن بخش های سفارشی خودروها در مسابقات رقابتی استفاده می کنند.

 کاربرد پرینتر سه بعدی در پزشکی

آیا می دانستید سمعک ها امروزه به روش پرینت سه بعدی تولید می شوند؟ زمینه های پزشکی و ساخت پروتز به طور عمده از صنعت پرینت سه بعدی و کاربرد پرینتر سه بعدی در پزشکی بهره می برند. قطعات پزشکی با شکل های خاص همچون سمعک ها که در گذشته با روش های سنتی بسیار پرهزینه تولید می گردیدند، در حال حاضر به راحتی و با یک کلیک توسط پرینت سه بعدی ساخته می شوند.

کاربرد پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی

چاپ سه بعدی، طراحی دیجیتال را به مرحله تولید و ایجاد خروجی می رساند. با ترکیب اسکن دهان، طراحی CAD/CAM و چاپ سه بعدی، دندانسازها به سرعت و دقت می توانند دندان ها، اتصال ها، مدل های سنگی و طیف وسیعی از تجهیزات ارتودنسی را تولید نمایند و به همین جهت کاربرد پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی گستره وسیعی را در اختیار گرفته است.

کاربرد پرینتر سه بعدی در ساخت پروتز

شاید یکی از معروفترین نمونه ها از چاپ سه بعدی که انقلابی در زندگی بسیاری جهت بهتر شدن است، ساخت دست پروتزی e-NABLE است. دست پروتزی e-NABLE برای کودکانی طراحی شده که دارای ناتوانی های فیزیکی بوده و ساخت آن به صورت ارزان و ساده با پرینترهای سه بعدی انجام می گیرد. از جمله دلایل اصلی به وجود آمدن انقلابی در صنعت پروتوز آن است که با رشد کودکان ابزار پروتزی نیز خود را رشد و تطبیق می دهد.

جالب آنکه بدانید اگر بخواهیم این دست را با روش های سنتی تولید کنیم، قیمت آن به ده ها هزار دلار خواهد رسید. با پرینتر های سه بعدی تولید شده توسط یک جامعه جهانی از مهندسان و طراحان که زمان و منابع خود را سخاوتمندانه بخشیده اند، کودکان می توانند دستگاه های پروتز سفارشی خود را خلق نموده و با قیمت بسیار مقرون به صرفه آن ها را بسازند.

کاربرد پرینتر سه بعدی در ساخت هواپیما

شرکت های هواپیماسازیGE  و Safran ، یک روش ساخت که برای تولید نازل سوخت موتورهای جت استفاده می شود  را از طریق پرینت سه بعدی توسعه داده اند. این تکنولوژی به مهندسان این اجازه را می دهد مجموعه های پیچیده مونتاژی را با یک بخش واحد که بسیار سبک تر نسبت به طرح قبلی است جایگزین کنند. این طراحی جدید باعث صرفه جویی در وزن و افزایش بهره وری سوخت موتور جت تا بیش از 15 درصد گردیده است. موتورهای LEAP جدید هواپیمایی GE شامل 19 نازل سوخت بوده که با روش چاپ سه بعدی تولید شده و  تامین کننده قدرت هواپیماهای با بدنه باریک مانند Boeing 737 MAX و Airbus A320neo می باشند.

کاربرد پرینتر سه بعدی در هواپیماسازی

نازل سوخت ایجاد شده توسط پرینتر سه بعدی

ناسا از پرینترهای سه بعدی به عنوان یک سرویس برای ایجاد پیش محصول استفاده کرده تا تصور و مفهوم ماموریت را آسانتر کند. تام سودرسترم (Tom Soderstrom) مدیر فناوری اطلاعات در آزمایشگاه جت ناسا می گوید: ما می توانیم آنچه را که دیگران تصور می کنند ببینیم. با استفاده از چاپ سه بعدی مهندسان می توانند نظرات خود و همکاران را بررسی و نظارت، مفاهیم طراحی جایگزین پیشنهاد و تایید نمونه اولیه را بدست آورند. با توسعه روش طراحی منبع باز، امکان ادغام چندین ایده از خارج وجود دارد در نتیجه زمان ساخت به طور قابل توجهی کاهش و هزینه ها به حداقل خواهد رسید.

کاربرد پرینتر سه بعدی در هواپیماسازی

مجسمه سازان و کاربرد پرینتر سه بعدی

هنر مجسمه سازی برای نشان دادن کوچکترین جزئیات و واقعی جلوه دادن موضوعات پیرامون نیاز به پیچیدگی و زیبایی های خاصی دارد. پاکو رافائل (Paco Raphael) طراح گرافیک، هنرمند پاپ و فارغ التحصیل دانشگاه آمستردام، از تکنولوژی چاپ سه بعدی استفاده کرد تا مجسمه های گوزن که در یک مستند در سال 2011 دیده بود را در اندازه های واقعی بسازد. این مجسمه ها در شهرهای پویا و پرانرژی مانند نیویرک عرضه شد و باعث شهرت پیدا کردن این هنرمند پاپ گردید.

در اینجا نمونه های دیگر از مجسمه های ساخته شده به روش چاپ سه بعدی را مشاهده می کنید.

تانی فاندری(Tany Foundry) یکی از اولین کارخانه های هنری است که ترکیبی از تکنولوژی چاپ سه بعدی را با ریخته گری برنز برای ساخت مجمسه های زیبا ترکیب نمود.

روش کار این کارخانه به صورت زیر بود:

  1. خلق مدل دیجیتال
    اولین گام استفاده از ابزارهای مدل سازی رایج مانند Rhino، Autocad، Zbrush برای ایجاد یک مدل دیجیتال است. فرمت اصلی فایل های پرینت سه بعدی معمولا STL است.
    طرح دیجیتال مجسمه سازی
  2. پرینت سه بعدی
    پس از ایجاد مدل دیجیتال، آن را چاپ خواهیم کرد. سعی کنید از پرینتر حرفه ای با کیفیت بالا برای چاپ مجسمه ها جهت نشان دادن جزئیات دقیق استفاده نمایید. اکثر مجسمه ها دارای بسیاری از نقاط و لبه های کوچک است، چاپگر باید اطلاعات دقیق را برای ساخت مجسمه ضبط کند و سپس آن ها را چاپ نماید.
    چاپ طرح دیجیتال با پرینتر سه بعدی
  3. قالبگیری سیلیکون
    این مجسمه با تکنیک ریخته گری موم ساخته شده است، گام بعدی ساخت قالب سیلیکونی و موم از مدل چاپ شده است.ساخت مجسمه با ریخته گری موم
  4. ریخته گری مجسمه برنزی
    گام آخر استفاده از مدل لاستیک و موم برای ریخته گری برنز است. هنرمند با دقت برنز را در داخل مسیر قالب ریخته و بعد از خنک شدن، پولیش مجسمه ریخته گری شده را انجام می دهد تا شکل نهایی آماده گردد.
    ساخت مجسمه با ریخته گری برنز
    محصول نهایی تولید مجسمه

کاربرد پرینتر سه بعدی در جواهرسازی

در ابتدا این سوال پیش می آید که چرا تولید جواهرات با استفاده از تکنولوژی چاپ 3D جایگزین روش تولید سنتی گردیده است؟ در این قسمت ما تعدادی از دلایل اصلی را شرح می دهیم:

  1. مشکلی از لحاظ موجودی قطعات اولیه وجود ندارد: پرینترهای سه بعدی مشکل به فروش نرسیدن جواهرات با ارزش و گران قیمتی که بدون تقاضای مشتری ساخته شده و در جواهرفروشی ها عرضه می گردد را حل نموده اند. با تولید شکل های کوچک با سرعت زیاد، دیگر نیازی به سرمایه گذاری میلیون ها نفر ندارید. علاوه بر این کسب و کار تولید طلا و جواهر می تواند به صورت آنلاین انجام گیرد، به صورتی که قطعات بر اساس تقاضا تولید، همچنین می توان قطعات را در حداقل زمان ممکن از لحاظ اندازه و تعداد تغییر داد.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در طلاسازی
  2. آزادی طراحی: چاپ سه بعدی این اجازه را به طراح می دهد که خلاقیت خود را بدون محدودیت بیان نماید. محدودیت های ایجاد قالب برای چاپ سه بعدی وجود ندارد، بنابراین فرصت های طراحی بی پایان وجود داشته و طراح می تواند مفاهیم مختلف را به نمایش در آورد.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در طلاسازی طرح انگشتر
  3. زمان کوتاه جهت عرضه محصول به بازار: به طور معمول قالب های جواهرات ساخته شده به روش سنتی بسیار گران و ساخت آن نیاز به زمان زیادی دارد. در حالی که پرینت سه بعدی یک تکنیک ساخت سریع است که به شما اجازه می دهد تا به راحتی طراحی مدل دیجیتال را تغییر دهید. با استفاده از چاپ سه بعدی، طراح قادر است با هزینه های پایین تر پا به بازار بگذارد.
  4. امکان ساخت سفارشی پرینت سه بعدی این امکان را به مشتری می دهد تا درخواست یک قطعه منحصر به فرد با تعداد کم، حتی یک نوع را بدهد. یک پیام از شخص میتواند یک سفارش رو ثبت کند و طرحی را ایجاد کند که کاملا با خواسته مشتری مطابقت داشته باشد.
  5. امکان ساخت قطعات با پیچیدگی های بالا: هنگام ایجاد یک طراحی پیچیده برای ساخت جواهرات توسط تکنیک های تولید سنتی باید چند قطعه را به یکدیگر متصل نمود، در صورتی که با چاپ سه بعدی این امکان فراهم می گردد که طرح پایانی به صورت یک تکه فراهم گردیده و این امر به معنی کیفیت بالاتر و صرفه جویی در زمان به دلیل از بین بردن پروسه اتصال قطعات به یکدیگر است.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در طلاسازی طرح انگشتر

البته هنگام شروع به پرینت سه بعدی جهت ساخت جواهرات، شما باید بدانید چگونه می توان به بهترین نحو از فناوری استفاده نمود: مهم است که نرم افزار مناسب برای طراحی مدل های سه بعدی جواهرات را پیدا کنید، دفاتر خدمات تخصصی جواهری می تواند این کار را برای شما انجام دهد. نرم افزار Material Magics یک نرم افزار حرفه ای آماده است که می تواند فرمت های مختلف فایل را ساپورت کند و امکان ساخت ساختارهای مقاوم، کمک در ایجاد یک طراحی بی عیب و نقص و طرح قابل چاپ را فراهم می سازد.

کاربرد پرینتر سه بعدی به منظوره ساخته جلوه های ویژه سینما

از اولین روزهای پیدایش سینما، جلوه های ویژه ای که در فیلم ها استفاده می شد، تنها حوزه کار حرفه ای هایی بود که برای استدیوهای بزرگ فیلم سازی کار می کردند. با معرفی تکنولوژی پرینت سه بعدی، ساخت این جلوه ها مقرون به صرفه و قابل دسترس برای همگان گردیده است. تکنولوژی مخصوص ساخت جلوه های ویژه به وسیله Vital Bulgarov طراح معروف اهل کالیفرنیا، با همکاری Factor31 یک استدیو ساخت دیجیتال در لس آنجلس به وجود آمد.

کاربرد پرینتر سه بعدی در سینما

کاربرد پرینتر سه بعدی برای معماران

قبل از معرفی چاپ سه بعدی به حوزه معماری،امر حیاتی ایجاد مدل ها با مقیاس درست، یک فرآیند بسیار دشوار و وقت گیر بود، امروزه شرکت های بزرگ و معماران مستقل می توانند به سرعت و به راحتی مدل مقیاسی چاپ شده 3D را مستقیما از داده های CAD (نرم افزاری که جهت توسعه طراحی از آن استفاده می شود) ایجاد کنند. بسته به نیاز می توان مدل های چاپ شده 3D را با مواد متعدد و با رنگ های نزدیک به واقعیت چاپ نمود.

کاربرد پرینتر سه بعدی در معماری و ساخت ماکت

مزایای اصلی استفاده از پرینترهای سه بعدی در معماری

  1. مشتریان شما می توانند طرح های معماری خود را از نزدیک ببینند و آن ها را بهتر و مطابق با سلیقه خود ایجاد نمایند: چاپ شده سه بعدی طراحی شما را ملموس نموده، بنابراین یک مدل دقیق از پروژه نهایی است که از آن می توان برای انتقال و مشورت ایده شما به همکاران، یا مهم تر از آن مشتریان استفاده نمود. یک مدل معماری چاپ شده به وسیله پرینتر سه بعدی از حدس و ماهیت نظری نقشه های دستی و طرح های فنی استفاده می کند و ایده آل برای طرح هایی است که قصد دارد خود را از بقیه متمایز سازد.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در معماری و ساخت ماکت
  2. زمان صرف شده برای ایجاد مدل های طراحی را کاهش دهید: به وسیله یک چاپگر سه بعدی شما می توانید با صرفه جویی در زمان و ایجاد یک مدل با مقیاس درست، طراحی خود را به پایان برسانید. هنگامی که شما سفارش خود را به دستگاه پرینتر سه بعدی داده می توانید به کارهای دیگر خود بپردازید. دستگاه به صورت اتوماتیک کار خود را انجام خواهد نمود که این امر منجر به صرفه جویی در ساعت کار می شود، صرفه جویی در ساعات کار در نهایت به معنی صرفه جویی در هزینه خواهد بود.
  3. مدل ها با کیفیت بسیار بالا و با جنس های مختلف چاپ می گردند: روزی که چاپگرهای سه بعدی به بازار آمدند به نظر می رسید بسیار زمخت و دارای دقت کم باشند. چاپگرهای سه بعدی امروزی مدل های معماری با میزان بسیار زیادی از جزئیات و سطوح صاف با دقت بالا را چاپ می کنند. علاوه بر این شما می توانید طیف گسترده ای از مواد را جهت به کارگیری در آن ها انتخاب نمایید. پلی آمید به عنوان محبوب ترین جنس در میان معماران شناخته می شود که مدل تولیدی از آن به رنگ خاکستری است. اگر شما نیاز به عناصر رنگی دارید و نمی خواهید مدل پلی آمید یا خاکستری خود را با دست رنگ کنید، مولتی کالر (Multi color) بهترین گزینه برای شماست، شما حتی می توانید از عناصر شفاف همچون رزین شفاف یا قطعات فلزی مانند فولاد، برنج و غیره استفاده نمایید.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در معماری و طراحی منظر
  4. مدل های سه بعدی را به راحتی ویرایش، استفاده مجدد و بار دیگر چاپ کنید: چاپ سه بعدی به شما این امکان را می دهد که قابلیت تغییرپذیری بیشتری برای مدل خود داشته باشید. اگر مشتری درخواست تغییر کند، می توانید به سادگی فایل را ویرایش کنید، آن را با همکاران خود به اشتراک بگذارید و مجددا آن را چاپ نمایید. اگر شما به یک مدل با دو مقیاس متفاوت نیاز دارید به سادگی می توانید آن را مجددا پرینت نمایید.
    کاربرد پرینتر سه بعدی در معماری و ساخت ماکت

یکی از زیبایی ها و قدرت مدل های چاپ شده سه بعدی آن است که شما همیشه کنترل کاملی بر روی محصولات تولیدی خواهید داشت.

سازندگان اسباب بازی

بچه ها فقط دوست ندارند در مورد تکنولوژی یاد بگیرند، آنها به تکنولوژی نیاز دارند، یادگیری بازی و یا کار کردن با وسایلی مانند پیانو یا گیتار برای بچه ها بسیار عالی است اما مطمئنا به سختی می توانند این کار را انجام دهند. اکثر بچه ها لذت های لحظه ای را دوست دارند و در جستجوی غیرمعمول ها هستند. خرید و چاپ اسباب بازی های تولید شده به روش پرینت سه بعدی بسیار آسان و سرگرم کننده برای کودکان بوده و به رویاهای آن ها واقعیت می بخشد.

دانش آموزان و دانشجویان

چاپ سه بعدی به دانشجویان در زمینه های مختلف مطالعه، یک راه حل ارزان پیشنهاد می کند تا بتواند در مراحل اولیه طراحی،  مفهوم ساخته شده را لمس نمایند. از طریق کار و تکرار نمونه ها، دانشجویان می توانند به سرعت از مدل ها یاد گرفته، آنها را تصحیح و با افزایش تجربه عملی بتوانند راه حل های ایده آل جهت طراحی ایجاد نمایند.

این پروژه منحصر به فرد دوچرخه توسط دانشجویان طراحی صنعتی از دانشگاه فنی فونتیس ساخته شده است. این دانشجویان طرح دیجیتال خود را به یک مدل مقیاسی سه بعدی چاپ کرده اند.

 کارآفرینان و کاربرد پرینتر سه بعدی

Omar Rada به عنوان یک طراح، کمپانی خود را با یک هدف آغاز نمود، تولید چاقوی مخصوص آشپزی که در سبد هر خانوار قرار بگیرد. نتیجه کار او چاقوی آشپزخانه Misen است که از 13.116 پشتیبان به رقم 1.083.344 دلار در کیک استارتر (Kickstarter) رسید. استفاده از چاپ سه بعدی در فرآیند طراحی به عمار و تیم طراحی او کمک کرد تا با هزینه کم و طراحی مناسب محصول را به دست مصرف کننده برسانند. رادا توضیح می دهد که ما در ابتدا تنها فقط شروع به چاپ دسته چاقو نمودیم، زمانی که  از طراحی دسته مطمئن شدیم، سپس شروع به تفکر کردن در مورد تیغه پرداختیم و پس از چاپ بسیاری از 3Dها توسط پرینتر سه بعدی، ما همه چیز را به یک طرح چاقو نهایی تبدیل نمودیم که قابل استفاده  برای نمونه اولیه بود.

 مهندسان: و کاربرد پرینتر سه بعدی

راب هالیفاکس به عنوان یک مهندس طراح ، احساس کرد که بعضی از محصولات متداول معمولا از لحاظ بصری بدمنظر هستند. او با دانش مهندسی خود روند اصلاح و طراحی مجدد ریش تراش با ایده خود را آغاز نمود. با استفاده از پرینتر سه بعدی او توانست بر روی چندین مدل کار کند تا از بین موضوع ها بهترین نمونه را برگزیند. او ایده خود را به کمپین Kickstarter فرستاد و منجر به ایجاد یک کسب و کار پایدار گردید. هالیفکس می گوید: پرینت سه بعدی ابزار من جهت تبدیل ایده به یک کسب و کار بوده است، هیچ راه دیگری وجود ندارد که ما بتوانیم به سرعت و با هزینه کم به نتیجه برسیم.

کاربرد پرینتر سه بعدی برای علاقه مندان به هواپیماهای بدون سرنشین

کن جیانگ (Ken Giang) به عنوان یک طراح صنعتی، طراحی و چاپ با پرینترهای سه بعدی را به عنوان یک سرگرمی در زمان آزاد خود دوست دارد. او در این مورد توضیح می دهد که: یکی از مزایای استفاده از چاپ سه بعدی این است که من می توانم قطعات نامحدود تولید کنم بدون اینکه به فروشندگان خارجی در بخش های دیگر به جز الکترونیک متکی باشم. علاوه بر این می توانم طراحی چندگانه خود را گسترش داده و کارآیی آن ها را در حوزه نیازهای خودم افزایش دهم. این انگیزه من برای حفظ قطعات طراحی شده و خلاقیت برای توسعه مفاهیم جدید و بهتر است.

کاربرد پرینتر سه بعدی در ساخت کفش

با وجود اینکه اندکی زمان برد تا به این نقطه برسیم، اما در حال حاضر انجام سفارش کالای مشتریان از طریق چاپ سه بعدی در صنعت ساخت کفش قابل دستیابی است. پیشگام در این زمینه، شرکت آدیداس هست که نخستین کفه کفش سه بعدی را به عنوان یک جز در کفش آماده به پوشیدن تولید نمود. این کفه با توجه به نیازهای کاربری فرد قابل سفارش و طراحی بوده، بنابراین نیاز به حمل و نقل و کارخانه و مواد خام بیش از حد حذف می شود. به زودی شرکت آدیداس توسط پرینت سه بعدی خواهد توانست، هر کفش را با توجه به سفارش مشتری با قیمت تمام شده به اندازه تولید انبوه بسازد.

مشتریان کالاهای مصرفی

یکی از اولین نمونه های چاپ سه بعدی مصرفی برای مشتریان هدفون ها می باشد. آن ها در پکی به فروش می رسند که شامل تمامی قسمت های الکترونیک و بالشتک های گوش در یک جعبه مطابق با استانداردهای محافظت از محیط زیست است.  سایز آن به اندازه ی هدفون معمولی است و بقیه بخش ها به صورت دیجیتالی برای مشتری ارسال می گردند به صورتی که مشتری خودش می تواند چاپ را انجام داده و بر اساس خواسته خود محصول رو بسازد. محصول نهایی هدفونی است که به طور کامل قابلیت تنظیم، سفارش، ارتقا داشته و به راحتی می توان آن را تعمیر نمود.

مزایای استفاده از پرینترهای سه بعدی جهت تولید کالاهای مصرفی مشتریان:

  1. در عرض چند ساعت شما یک نسخه واقعی از محصول خود را در دست دارید تا در صورت لزوم، مطالعه و بررسی و در صورت نیاز طراحی آن را بهبود دهید.

  2. طرح ها و نمونه های اولیه خود را با دیگران به اشتراک و راجع به آنها بحث می کنید حتی اگر آنها در مکانی دیگر باشند.
  3. قابلیت طراحی و طراحی مجدد هر چند بار که نیاز داشته باشید، بدون هیچ گونه هزینه اضافی می تواند انجام گیرد.
  4. بافت ها، رنگ ها و میزان کیفیت سطح را بازسازی کنید و هر قسمت را دقیقا همانطور که می خواهید تنظیم کنید.
  5. با تست مدل طراحی شده قبل از سرمایه گذاری، میزان ریسک کاهش پیدا می کند.

  6. به راحتی می توان به اشکال هندسی بسیار پیچیده و عملکردهای مختلف دست پیدا نمود.

 برای دیدن نمونه کارها از نمایشگاه ما بازدید نمایید.

کاربرد پرینتر سه بعدی در ساخت انواع اشیاء

 

مقالات مرتبط

خدمات و مشاوره رایگان

021-88726992