مقالات
در حال خواندن
پرینترهای سه بعدی و کاربرد در مهندسی (قسمت اول)
0

پرینترهای سه بعدی و کاربرد در مهندسی (قسمت اول)

توسط Rpizh۲۰ آبان, ۱۳۹۵

ترکیبی از مهندسی مکانیک ، الکترونیک ، شیمی و نرم افزار ، ابزاری را می سازد که آن را پرینتر ســــــه بعدی می نامند. پرینتر سه بعدی یکی از فناوری های نوظهور است و این قابلیت را ایجاد می کند که هر گونه جسم سه بعدی را با هر نوع پیچیدگی تولید کند و برای این کار لازم است تنها شکل مورد نظر در یکی از نرم افزارهای سه بعدی ساز طراحی و بعد آن را با مواد مختلف چاپ کرد. این پرینتر ها اولین بار به صورت عمده برای نمونه سازی سریع مورد استفاده قرار گرفتند و امروزه عمدتاً به طور مستقیم برای چاپ قطعات محصولات و بالا بردن سرعت چرخه تولید مورد استفاده قرار می گیرد.

اولین چاپگر سه بعدی در سال ۱۹۸۷ توسط چاک هال بنیانگذار سیستم های سه بعدی توسعه داده شد. در واقع این روش در محافل دانشگاهی از سال ۱۹۵۰ مورد بحث و بررسی قرار گرفته بود.  اما زمانی صنعت چاپ سه بعدی به طور رسمی متولد شد که هال فرایندهای استرولیتوگرافی را در سال ۱۹۸۸ به ثبت رسانید .درهمین سال سیستم چاپ سه بعدی SLA که در آن زمان اولین سیستم ساخت افزایشی تجاری در دسترس در کل جهان بود، معرفی شد و هال با استفاده از نرم افزار CAD طرح سه بعدی نمونه خود را طراحی کرده و با فرمت STL ذخیره و به چاپ رسانید.

اما این تکنولوژی نسبت به روش های تولید سنتی چه مزایایی دارد ؟؟

پاسخ اینجاست ! با استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی می‌توان از عکس‌های ذخیره‌شده در کامپیوتر، نمونه سه‌بعدی واقعی ساخت. تکنولوژی استفاده شده در پرینترهای سه‌بعدی این امکان را به مصرف‌کنندگان می‌دهد تا از مواد مختلف مثل مواد کامپوزیتی در طراحی‌های خود برای چاپ سه‌بعدی بهره ببرند. پرینتر سه‌بعدی می‌تواند طرح‌های کامپیوتری شما را به صورت یک نمونه واقعی و با دقت بسیار بالایی پرینت بگیرد.

برای مثال تصور کنید که برای تولید محصول مورد نظرتان (برای مثال یک لیوان یا یک قطعه مکانیکی) در حال برنامه ریزی هستید .طرح اصلی آن را در زهن و حتی بر روی کاغذ کشیده اید. برای این که رئیس تان را جهت تولید انبوه این محصول قانع کنید نیاز به پیش تولید این نمونه ی اولیه دارید. نمونه ای که دقیقاً ویژگی ها و مشخصات طرح شما را نشان داده و رئیس شما بتواند  ان را در دست گرفته و لمس کند. بهترین گزینه برای شما پرینتر سه بعدی خواهد بود!  به راحتی میتوانید توسط هر کدام از نرم افزارهای سه بعدی ، طرح سه بعدی خود را رسم کنید. و روی میز کارتان طرح اولیه را با مشخصات و ابعاد طرح نهایی بسازید!

حالا با نشان دادن این نمونه به رئیس تان  و گرفتن تایید نهایی می توانید وارد مرحله قالب سازی شده و با آسودگی خیال بدون اضطراب از هزینه های سنگین تغییر قالب اقدام به تولید انبوه محصول خود کنید

شاید شما یک پزشک باشید و در حال تدارک برای انجام عمل سخت و حساس بر روی جمجمه ی آسیب دیده ی یک بیمار. شما با استفاده از فایل سی تی اسکن جمجمه ی بیمار می توانید با کمک پرینتر های سه بعدی نمونه ی جمجمه ی بیمار را ساخته و قبل از انجام عمل ، در جلسه تیم جراحی، نحوه و کیفیت عمل را با کمک جمجمه ی شبیه سازی شده بررسی کنید!

   متاسفانه ؛ اکثر تکنولوژی های جدید از صنایع نظامی متولد میشوند. فناوری پرینتر سه بعدی هم از این قاعده مستثنی نیست و در ساخت قطعات نظامی ظهور کرده است.

اما امروزه ، کاربردهای این تکنولوژی در صنایع دیگر نیز مطرح شده که معمولا در مواردی است که پیچیدگی قطعه زیاد است و یا به نمونه اولیه جهت مدلسازی نیاز است . مدلسازی ها تا پیش از این به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه می شدند تا افراد با دیدن آنها درکی از آنچه طراحان در ذهنشان دارند بدست آورند.

از کاربردهای پرینتر سه بعدی در صنایع مختلف میتوان به موارد زیر اشاره نمود :

صنایع نظامی :

به احتمال زیاد ، اولین بار ،ساخت اسلحه توسط جوانی تگزاسی به نام «کودی ویلسون» این جرقه را در ذهن نظامیان زد که ارتش نیز می‌تواند از این فناوری مهم و البته پر منفعت برای تولید اسلحه و سایر ادوات نظامی در محل درگیری بهره ببرد.

امروزه ارتش ایالات متحده در نظر دارد چاپگرهای سه‌بعدی را در تمام پایگاه‌های اصلی خود مستقر سازد. برخی از مراکز آنها در حال حاضر چنین چاپگرهایی را به منظور تولید جانشین‌های قطعات معیوب هواپیما در اختیار دارد. ‌اخیرا دانشجویان دانشگاه «ویرجینیا»، یک هواپیمای دست‌ساز را با استفاده از چاپگری سه‌بعدی بازسازی کرده‌اند، این هواپیما با استفاده از گوشی‌های تلفن هوشمند قابل هدایت است. به موازات همین ابتکار، استفاده‌های متفاوت دیگری نیز از چاپگرهای سه‌بعدی صورت گرفت که از آن میان می‌توان به نقشه‌های سه‌بعدی اشاره کرد، چنین نقشه‌هایی عناصر زیست‌محیطی بیشتری را آشکار می‌سازند و اطلاعات جزئی‌تری را در خود نشان می‌دهند. این تکنیک در زمان عبور توفان کاترینا از «نئواورلئان» مورد استفاده قرار گرفت. در آن زمان نقشه‌های سه‌بعدی کمک کردند تا نقاط جغرافیایی واضح‌تر و بهتر نشان داده شوند.

کاربردهای نظامی چاپگرهای سه‌بعدی بخصوص در زمان انجام یک عملیات جنگی آنقدر میتواند وسیع و گسترده باشد که می‌توان انتظار داشت در آینده ، هر گروهانی یک چاپگر سه‌بعدی در کنار بیسیم خود همراه داشته باشد.

 

ماسک ضد مواد شیمیایی_ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی

ماسک ضد مواد شیمیایی_ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی

 

ادامه دارد …

 

نویسنده: مهندس سعید نورزاده

واکنش شما چیست؟
I like it
100%
interested
0%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
Rpizh
Mechanical Engineer