در حال حاضر، خدمات پرینت سه بعدی به‌طور وسیعی در حال استفاده است و هر روز نیز تکنولوژی و دستگاه‌های مدرن‌تری برای این صنعت روانه بازار می‌شود. این روزها به راحتی می‌توان از روی یک مجسمه، ظرف، قطعه صنعتی و حتی انسان و حیوان زنده، طرح سه بعدی آن را پرینت کرد. خدمات پرینت سه بعدی علاوه بر جذابیت، کاربردهای زیادی نیز در صنعت دارد.
پرینت سه بعدی چیست؟
پرینت سه بعدی یا ساخت افزایشی (additive manufacturing) فرایندی است که در آن اجسام سه بعدی از روی یک فایل دیجیتال ساخته می‌شوند. در فرآیند افزایشی، لایه‌های متوالی از مواد، بر اساس ساختار شیء که قرار است پرینت شود، روی هم قرار می‌گیرند تا در نهایت یک مجسمه کامل را بسازند. هر یک از این لایه‌ها را می‌توان به‌عنوان یک برش نازک از سطح مقطع جسم دانست.
خدمات پرینت سه بعدی، برعکس فرآیندهای تولید کاهشی است که در آنها طرح نهایی از یک بلوک بزرگ‌تر از مواد جدا شده و آماده می‌شود. این نوع پرینت صاحبان صنایع را قادر می‌سازد تا با استفاده از مواد کمتر نسبت به روش‌های سنتی، اشکال پیچیده‌تری را تولید کنند.
مراحل انجام خدمات پرینت سه بعدی
اگر می‌خواهید از یک قطعه صنعتی، مجسمه و یا یک شیء با ارزش، یک کپی سه بعدی تهیه کنید، مراحل زیر را در پیش رو دارید.
مرحله اول: ساخت فایل سه بعدی
نرم‌افزارهای زیادی برای طراحی سه بعدی از روی اجسام وجود دارند. اگر ایده‌ای از جنس مورد نظر دارید، متخصصان این حوزه ایده را مدلسازی می‌کنند. اگر هم خود قطعه را در دسترسی دارید، یک پرینت سه بعدی از آن تهیه شده و سپس با استفاده از مهندسی معکوس، مدلسازی سه بعدی از روی آن انجام می‌شود. در هرحال، اولین مرحله ارائه خدمات پرینت سه بعدی، از یک فایل سه بعدی شروع می‌شود.
مرحله دوم: برش فایل
در این مرحله، تیم خدمات پرینت سه بعدی، با استفاده از نرم افزار برش یا اسلایسر، فایل شما را برش می‌دهند. منظور از برش، تبدیل مدل سه بعدی به صدها یا هزاران لایه است.
پرینت سه بعدی
مرحله سوم: چاپ سه بعدی
در این مرحله لایه‌ها با استفاده از دستگاه پرینت، روی هم قرار می‌گیرند تا قطعه یا مجسمه نهایی را بسازند. زمان مورد نیاز برای ساخت قطعه بر اساس تعداد لایه‌ها مشخص می‌شود. هر چه تعداد لایه‌ها بیشتر باشد، تعداد ساعاتی که پرینتر کار می‌کند و در نتیجه هزینه خدمات پرینت سه بعدی نیز بیشتر خواهد شد.
انواع تکنولوژی پرینت سه بعدی
سه نوع رایج از فناوری چاپ سه بعدی وجود دارد. تف جوشی (sintering)، ذوب (melting) و استریولیتوگرافی (stereolithography).
- تف جوشی: یک فناوری است که در آن مواد اولیه مورد استفاده برای پرینت گرم می‌شوند، اما نه تا حد ذوب‌شدن. گرم‌شدن این مواد سبب ایجاد خاصیت چسبندگی در سطح آنها شده و لایه‌ها را به هم می‌چسباند. پودر فلز برای sintering لیزری مستقیم استفاده می‌شود؛ درحالی‌که پودرهای ترموپلاستیک برای sintering لیزری انتخابی استفاده می‌شوند.
- ذوب: روش ذوب در خدمات پرینت سه بعدی شامل همجوشی با بستر پودری (powder bed fusion)، ذوب پرتوهای الکترونی (electron beam melting) و تابش مستقیم انرژی (direct energy deposition) است. این روش‌ها از لیزر، قوس الکتریکی یا پرتوهای الکترونی برای ذوب‌کردن مواد در دماهای بالا استفاده می‌کنند. مایع ذوب‌شده برای ساخت قطعه سه بعدی به‌کار می‌رود.
- استریولیتوگرافی: این روش از از فوتوپلیمریزاسیون برای ایجاد قطعات استفاده می‌کند. برای این‌کار از یک مایع پلیمری استفاده می‌شود که وقتی تحت تابش اشعه ماوراء بنفش قرار می‌گیرد جامد می‌شود.
موارد استفاده از خدمات پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی در صنایع زیادی قابل استفاده است. برخی از رایج‌ترین موارد استفاده از خدمات پرینت سه بعدی شامل موارد زیر است:
نمونه سازی محصول (پروتوتایپ)
سازندگان محصولات مختلف، قبل از تولید انبوه محصول، تعداد معدودی از آن را می‌سازند تا بتوانند در بازار آزمایش کرده و نقاط ضعف و قوت آن را متوجه شوند. خدمات پرینت سه بعدی به‌طور رایجی برای ساخت پروتوتایپ به‌کار می‌رود. پس از ساخت نمونه اولیه، آزمایشات لازم بر روی آن انجام شده و محصول نهایی ساخته می‌شود.
ساخت ماکت
طراحان صنعتی، معماران یا مدل‌سازان کاراکتر، معمولا از مدل‌های سه بعدی خود ماکت تهیه می‌کنند. ساخت ماکت به روش سنتی، هزینه زیادی داشته و مستلزم صرف زمان طولانی است. اما استفاده از خدمات پرینت سه بعدی یک راه حل سریع، کم هزینه و معقول برای ساخت ماکت محسوب می‌شود.
تعویض قطعه معیوب
قطعات برخی از دستگاه‌ها ممکن است در بازار یافت نشوند. این موضوع در مورد دستگاه‌های قدیمی و کمیاب بیشتر رایج است. با توجه به هزینه بالای خرید دستگاه جدید و خطرات احتمالی ناشی از استفاده قطعات غیر اصل، استفاده از خدمات پرینت سه بعدی می‌تواند یک راه حل مقرون‌به‌صرفه و مطمئن برای تعویض قطعه معیوب محسوب شود.
مهندسی معکوس
به‌دلیل تحریم‌های اعمال‌شده بر ایران، خرید دستگاه‌های پیشرفته در حوزه‌های مختلف صنعتی برای کشور ما سخت و یا غیر ممکن است. اما خدمات چاپ سه بعدی، با فراهم‌آوردن امکان مهندسی معکوس به متخصصان ایرانی کمک می‌کند تا دستگاه‌های مشابه انواع خارجی را بسازند. در این روش، هر کدام از قطعات دستگاه با استفاده از خدمات پرینت سه بعدی بازسازی شده و در مجموع برای کپی‌برداری از دستگاه اولیه به‌کار می‌روند.
تولید سریع و انبوه
خدمات پرینت سه بعدی در حال ورود به مرحله تولید سریع و انبوه است. اگرچه فاصله کمی تا این کاربرد خدمات پرینت سه بعدی وجود دارد، اما پس از محقق شدن این خدمات، پرینت‌های سه بعدی می‌توانند جای کارخانه‌ها را بگیرند. آنها قادر هستند با سرعت زیادی اجسام مختلف را به شکل سه بعدی ساخته و روانه بازار کنند.
پژوهش
خدمات چاپ سه بعدی به‌دلیل توانایی آن در ساخت اشیاء هندسی تخصصی و سفارشی، می‌تواند برای تحقیقات آزمایشگاه‌های علمی مفید باشد. در سال 2012 یک پروژه اثبات اصول در دانشگاه گلاسکو، انگلستان، نشان داد که می‌توان از تکنیک‌های چاپ سه بعدی برای کمک به تولید ترکیبات شیمیایی استفاده کرد.
نمونه پرینت سه بعدی
مزایای استفاده از خدمات چاپ سه بعدی
مزایای پرینت سه بعدی عبارتند از:
- ایجاد سفارشی و مقرون‌به‌صرفه هندسه‌های پیچیده: با این روش می‌توان اشیاء هندسی پیچیده را به‌راحتی و با دقت زیادی ساخت.
- هزینه‌های راه‌اندازی کم: هزینه‌های پرینت سه بعدی بسیار کمتر از روش‌های سنتی نمونه‌سازی رایج است.
- قابلیت تنظیم دقیق: از آنجایی که خدمات پرینت سه بعدی بر اساس طراحی‌های کامپیوتری (CAD) است، هرگونه تغییر محصول، بدون تاثیر بر هزینه ساخت قابل انجام است.
- ایده‌آل برای نمونه‌سازی سریع: با استفاده از این روش نمونه‌ها می‌توانند سریع‌تر از تکنیک‌های تولید سنتی و بدون اتکا به زنجیره‌های تامین خارجی تولید شوند.
- امکان ایجاد قطعاتی با ویژگی‌های خاص: اگرچه پلاستیک و فلزات رایج‌ترین مواد مورد استفاده در خدمات پرینت سه بعدی هستند، اما می‌توان با به‌کارگیری مواد دیگر، قطعاتی با مقاومت حرارتی بالا، آب‌گریزی یا استحکام بالاتر برای کاربردهای خاص تولید کرد.
مرکز تخصصی خدمات سه بعدی پارسیان با به‌کارگیری پرینترهای FDM آمادگی ارائه خدمات پرینت سه بعدی را به صاحبان صنایع، کارآفرینان و صاحبان مشاغل دارد. پرینترهای سه بعدی FDM، ساختار ساده‌تر، کاربرد وسیع‌تر و هزینه کمتری نسبت به سایر پرینترهای سه بعدی دارند و به‌همین دلیل، به‌طور گستره‌ای در صنایع استفاده می‌شوند. برای استفاده از خدمات پرینت سه بعدی پارسیان، با ما تماس بگیرید.
نظر شما