مطالب توسط admin

تکنیک پرینت قطعات بزرگ

سلام
مختصر و مفید میخوام امروز براتون در مورد تکنیک پرینت قطعات بزرگ بگم.فرض کنید شما یک پرینتر سه بعدی مصارف صنعتی دارید . ابعاد ساخت یک قطعه در این دستگاه : 60 *60 * 80 سانتی متر است . در نگاه اول بنظر میرسه شما نمیتونید قطعه ای بزرگتر از این ابعاد بسازید . اما من بهتون نکته ای میگم که به راحتی میتونید هر قطعه با هر ابعادی رو با این دستگاه بسازید.

فرض کنید شما میخواید یک سپر عقب ماشین ، مثلا سپر عقب خودرو میتسوبیشی گالانت رو بسازید . طول سپر این ماشین حدود 1/60 سانتی متر میباشد و قاعدتا با پرینتر سه بعدی مصارف صنعتی شرکت 3dRD شما نمیتونید این سپر رو بسازید .

اما بزارید بهتون بگم که شما میتونید توووی طراحیتون این سپر رو به سه تکه تقسیم کنید . قطعه سمت چپ ، قطعه سمت راست و قطعه وسط….توووی طراحیتون باید دقت کافی بخرج بدید و این تکه ها رو بصورت پازلی طراحی کنید که بعد از ساخت به صورت نر و ماده داخل هم جا برن. و چون سپر ماشین در انتها از سمت بیرون بتونه و رنگ میشه شما در انتهای کار هیچ درزی رو مشاهده نمیکنید .

یه مثال دیگه میزنم

فرض کنید میخواید یک صندلی بسازید ( با هر ابعادی ) و پرینترسه بعدیتون توانایی پرینت اون ابعاد رو نداره.

خوب خیلی راحت بیاید این کارو کنید. صندلیتون چند تا پایه داره ؟ 4 تا ؟ خوب اول پایه ها رو پرینت بگیرید . دونه دونه …بعد نشیمن گاه رو پرینت کنید و سپس محل تکیه گاه رو بسازید. و در اخر به کمک دستان تونمندتون این قطعات رو به هم متصل کنید . البته یادتون باشه قطعاتی که زیر بار هستند مثل همین صندلی و یا چیز های دیگه بهتره از جایی از هم جدا شن که تحت فشار نباشن تا در انتها قطعه مناسبتری داشته باشید.

روووش فکر کنید . این ها همه شدنی هستند به راحتی با پرینتر سه بعدی ….

شما میتونید با چند کلیک به راحتی هر قطعه ای رو بسازید .

 

پرینتر سه بعدی چاپگر سه بعدی معرفی پرینترسه بعدی

پرینتر سه بعدی تحولی عظیم در عرصه تکنولوژی است.ما در این مقاله ابتدا به معرفی پرینتر سه بعدی میپردازیم.سپس شما با امکانات ویژه این دستگاه آشنا میسازیم.

تاریخچه پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی فناوری جدیدی نیست.در واقع اولین ایده های خلق این اثر در سال های بین 1981-1984 به ذهن رسید.در ادامه به نحوه تکمیل این ایده ها میپردازیم.

1981-1984: نظریه های اولیه در مورد ساخت پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی

اولین ایده  چاپگر سه بعدی در ژاپن

تاریخچه چاپ سه بعدی از سال 1981 با برنامه ثبت اختراع دکتر هیدئو کداامه برای دستگاه نمونه سازی سریع شروع می شود. تا آنجا که ما آگاه هستیم ، دکتر کدااما اولین کسی است که متقاضی ثبت اختراعی است که در آن سیستم تصفیه رزین پرتوی لیزری شرح داده شده است.

متأسفانه ، درخواست پزشک ژاپنی هرگز از بین نرفت. به دلیل مشکلات مربوط به تأمین بودجه ، وی نتوانست مراحل قبل از مهلت یک ساله را انجام دهد.

شروع فرانسه برای تولید پرینتر سه بعدی

با این وجود ، ایده “دستگاه های نمونه سازی سریع” ادامه یافت و افراد بعدی که ما درباره کسانی که تأثیرگذاری بر این ایده داشته اند می دانیم ژان-کلود آندره ، الیویه دو ویت و آلن لو موته بودند.

در دهه 80 ، لو ماتوته در Alcatel مشغول تحقیق در مورد قطعات هندسی فراکتال بود. او با همكاران خود بحث كرد ، زيرا آنها فكر مي كردند تفكر او “از راه” خارج است. با این وجود ، وی مصمم بود كه خود را اثبات كند ، و به همین دلیل شروع به تفكر در مورد چگونگی تولید چنین قطعات پیچیده كرد.

لو ماتوته مشکل خود را با دلویت ، که برای شرکتهای تابعه آلکاتل کار می کرد ، به اشتراک گذاشت. دلویت با همکاری با لیزرها در مورد مونومرهای مایع که می توان با لیزر برای جامدات درمان کرد ، آگاهی داشت. این راه برای ساختن یک دستگاه نمونه سازی سریع را باز کرد.

این دو ایده جدید را برای آندره که در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) مشغول به کار بود ، به ارمغان آورد. اگرچه او به این ایده علاقه داشت ، CNRS در نهایت آن را تأیید نکرد. به غیر از عدم معادله ، آنها ادعا می کردند که به سادگی مناطق کافی برای کاربرد وجود ندارند …

این سه گانه در سال 1984 برای ثبت اختراع ثبت كردند ، اما بدون بودجه مناسب ، مجبور شدند پروژه را ترك كنند.

1984-1988: اختراع استریولیتوگرافی

تاریخچه پرینتر سه بعدی

1984 سال خوش شانس برای چاپ سه بعدی بود. چارلز “چاک” هال در حال کار برای تولید یک میز و مبلمان بود.چارلز زمان طولانی برای ساخت قطعات کوچک و سفارشی صرف کرد ، اما در نهایت نامید شد. بنابراین وی پیشنهاد کرد که لامپ های UV این شرکت را به کاربرد دیگری تبدیل کنید.

خوشبختانه به هال آزمایشگاه کوچکی داده شد تا روی این روند کار کند. تنها سه هفته پس از درخواست این تیم در فرانسه برای ثبت اختراع خود ، هال درخواست وی را صادر كرد و این كلیشه را به عنوان كلیشه ای فن آوری نامید.

حق ثبت اختراع در سال 1986 صادر شد و در همان سال ، چارلز شرکت خود را در والنسیا ، کالیفرنیا راه اندازی کرد.این شرکت 3D Systems نام گذاری شد.

آنها اولین محصول تجاری خود را ، SLA-1 ، در سال 1988 منتشر کردند.

امروزه ، 3D Systems یکی از بزرگترین شرکتهای چاپ سه بعدی است و البته یکی از رهبران بازار برای نوآوری در چاپ سه بعدی است.

1988-1992: عصر نوآوری عصر پرینترهای سه بعدی

چاپگر سه بعدی

حق ثبت اختراع چارلز برای کلیشه نگاری ، آغاز صنعت چاپ سه بعدی بود ، اما همانطور که احتمالاً می دانید ، فناوریهای چاپ سه‌بعدی بیش از SLA وجود دارد ، و زمان آن است که زمان اختراع دیگران ، نگاه دقیق تری داشته باشیم!

SLS

در سال 1988 ، در همان سال که SLA-1 معرفی شد ، فناوری چاپ سه بعدی دیگری اختراع شد. این بار ، لیزر انتخابی لیزر (SLS) بود ، حق ثبت اختراع ثبت شده توسط کارل دکارد ، کارشناسی دانشگاه تگزاس.

دستگاه Deckard ، اولین چاپگر SLS 3D ، Betsy نامگذاری شد. این فقط قادر به تولید تکه های پلاستیکی ساده بود. با این حال ، از آنجا که هدف اصلی چاپگر آزمایش ایده برای SLS بود ، جزئیات شی و کیفیت چاپ بالاترین اولویت ها نبودند.

FDM

در همین حال ، در حالی که حق ثبت اختراع SLS در انتظار تصویب بود ، ثبت اختراع دیگری برای فناوری تولید افزودنی به دولت ایالات متحده ارسال شد.

این بار برای مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) بود. جالب اینجاست که علی رغم اینکه امروزه ساده ترین و رایج ترین این سه فناوری است ، FDM بعد از SLA و SLS در واقع اختراع شد.

حق ثبت اختراع FDM توسط Scott Crump ارسال شد ، که امروزه به عنوان بنیانگذار Stratasys شناخته می شود. این شرکت مستقر در مینسوتا در سال 1989 تاسیس شد و یکی از رهبران بازار برای چاپگرهای سه بعدی با دقت بالا است.

در سال 1992 ، اختراع ثبت اختراع FDM سرانجام به Stratasys صادر شد ، که نشانه شروع توسعه شدید فناوری بود. یکی از اولین صنایعی که در اوایل دهه 90 این فناوری را به دست گرفت ، پزشکی بود

چاپ سه بعدی چگونه کار می کند؟

همه اینها با یک مدل سه بعدی شروع می شود. شما خودتان یکی را ایجاد می کنید یا آن را از یک مخزن سه بعدی بارگیری می کنید. هنگام ایجاد آن می توانید از اسکنر سه بعدی ، برنامه ، دستگاه هاپتیک ، کد یا نرم افزار مدل سازی سه بعدی استفاده کنید.

نرم افزار مدل سازی سه بعدی پرینتر

بسیاری از نرم افزارهای مختلف مدل سازی سه بعدی مختلف در دسترس است. نرم افزار درجه صنعتی به راحتی می تواند هزاران سال برای هر مجوز هزینه کند ، اما یک نرم افزار منبع باز نیز وجود دارد که می توانید به صورت رایگان تهیه کنید.

ما اغلب به مبتدیان توصیه می کنیم که از Tinkercad شروع کنند. Tinkercad رایگان است و در مرورگر شما کار می کند ، لازم نیست آن را روی رایانه خود نصب کنید. Tinkercad دروس مبتدی را ارائه می دهد و دارای ویژگی داخلی است تا بتواند مدل سه بعدی شما را از طریق یک سرویس چاپ سه بعدی چاپ کند.

اکنون که یک مدل سه بعدی دارید ، مرحله بعدی تهیه پرونده برای چاپگر سه بعدی شما است. به این برش گفته می شود.

برش: از مدل 3D تا پرینتر سه بعدی

برش تقسیم یک مدل سه بعدی به صدها یا هزاران لایه افقی است و با نرم افزار برش انجام می شود.

برخی از پرینترهای سه بعدی دارای برش داخلی هستند و به شما امکان می دهند پرونده خام .stl ، .obj یا حتی فایل CAD را تغذیه کنید.

وقتی پرونده شما قطعه قطعه شد ، آماده ارسال به چاپگر سه بعدی شما است. این کار از طریق USB ، SD یا اینترنت قابل انجام است. مدل 3D قطعه قطعه شده شما اکنون آماده شده است تا به صورت لایه به صورت سه بعدی چاپ شود.

صنعت چاپ سه بعدی

پذیرش چاپ سه‌بعدی به انبوهی از بحران رسیده است زیرا كسانی كه هنوز مجبور به ادغام تولید مواد افزودنی در جایی در زنجیره تأمین خود نیستند ، اکنون جزئی از اقلیت همیشه در حال كاهش هستند. در جایی که چاپ سه بعدی فقط در مراحل اولیه برای نمونه سازی و تولید یک مرحله مناسب بود ، اکنون به سرعت به یک فناوری تولید تبدیل می شود.

بیشتر تقاضای فعلی برای چاپ سه بعدی از نظر ماهیت صنعتی است. وولر پیش بینی می کند که صنعت چاپ سه بعدی جهانی تا سال 2020 بیش از 15 میلیارد دلار درآمد باشد. این شرکت پیش بینی می کند که پیش بینی درآمد در سال 2022 به 23.9 میلیارد دلار و در سال 2024 به 35.6 میلیارد دلار برسد.
منبع: Wohlers Report 2019

با تکامل ، فناوری چاپ سه بعدی مقدمه است که تقریباً هر صنعت اصلی را متحول کند و راهی را برای زندگی ، کار و بازی در آینده تغییر دهد.

پرینتر سه بعدی

نمونه سازی سریع و ساخت سریع

شرکت ها از پرینتر سه بعدی در مراحل طراحی خود برای ایجاد نمونه های اولیه از اواخر دهه هفتاد استفاده کرده اند. استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای این اهداف ، نمونه سازی سریع نامیده می شود.

چرا از چاپگرهای سه بعدی برای نمونه سازی سریع استفاده می کنیم؟
به طور خلاصه: سریع و نسبتاً ارزان است. از ایده ، تا مدل سه بعدی گرفته تا نگه داشتن نمونه اولیه در دستان شما ، به جای هفته ها چند روز است. ایجاد حرکات آسانتر و ارزانتر است و به قالبها یا ابزارهای گران قیمت احتیاج ندارید.

علاوه بر نمونه سازی سریع ، از چاپ سه بعدی نیز برای تولید سریع استفاده می شود. ساخت سریع یک روش جدید برای تولید است که در آن مشاغل از چاپگرهای سه بعدی برای تولید سفارشی کوتاه و دسته کوچک استفاده می کنند.

استفاده از پرینتر سه بعدی در صنعت اتومبیل

مدتهاست تولید کنندگان خودرو از چاپ سه بعدی استفاده می کنند. شرکت های خودروسازی قطعات یدکی ، ابزار ، وسایل نقلیه و لوازم جانبی را چاپ می کنند بلکه قطعات نهایی را نیز استفاده می کنند. چاپ سه بعدی تولید تقاضا را فعال کرده است که منجر به پایین آمدن سطح سهام شده و چرخه طراحی و تولید را کوتاه تر کرده است.

علاقه مندان به اتومبیل در سراسر جهان از قطعات چاپی سه بعدی برای بازگرداندن خودروهای قدیمی استفاده می کنند. یک نمونه از این دست ، هنگامی که مهندسان استرالیا قطعات را چاپ می کنند تا Delage Type-C را به زندگی بازگرداند. با انجام این کار ، آنها مجبور بودند قطعاتی را چاپ کنند که ده ها سال از تولید خارج بودند.

چاپگر ها در صنعت هواپیمایی

صنعت حمل و نقل هوایی از روشهای مختلف از چاپ سه بعدی استفاده می کند. مثال زیر نشان دهنده یک نقطه عطف مهم در تولید چاپ سه بعدی است: GE Aviation دارای 30،000 نازل سوخت کبالت کروم کروت برای موتورهای هواپیمای LEAP خود است. آنها در ماه اکتبر سال 2018 به این نقطه عطف رسیدند و با توجه به اینکه آنها هفته ای 600 را در چهل چاپگر سه بعدی تولید می کنند ، احتمالاً بسیار بالاتر از هم اکنون است.

حدود بیست قسمت جداگانه که قبلاً مجبور بودند با هم جوش داده شوند ، در یک مؤلفه چاپی سه بعدی جمع می شوند که وزن آن 25٪ کمتر و پنج برابر قوی تر است. موتور LEAP به دلیل سطح بالای بهره وری ، پرفروش ترین موتور در بخش حمل و نقل هوایی است و GE با چاپ سه بعدی نازل های سوخت 3 میلیون دلار در هر هواپیما پس انداز می کند ، بنابراین این قسمت چاپی سه بعدی تنها صدها میلیون دلار سود اقتصادی تولید می کند.

نازلهای سوخت GE نیز وارد بوئینگ 787 Dreamliner شدند ، اما این تنها قسمت چاپی سه بعدی در 787 نیست. اتصالات ساختاری به طول 33 سانتی متر که گالری آشپزخانه ای را به سمت قاب اصلی می برد ، به صورت سه بعدی توسط یک شرکت به نام نورسک چاپ می شود. تیتانیوم نورسك تخصص خود را در زمینه تیتانیوم انتخاب كرد زیرا از نظر استحكام به وزن بسیار بالا است و بسیار گران است ، به این معنی كه كاهش زباله های فعال شده توسط چاپ سه بعدی ، تأثیر مالی قابل توجهی نسبت به فلزهای ارزان تر كه هزینه ضایعات مواد در آن وجود دارد ، دارند. جذب آسانتر به جای پودر کردن فلز پودر با لیزر مانند اکثر پرینترهای سه بعدی فلزی ، Norsk Merke 4 از قوس پلاسما برای ذوب سیم فلزی در فرآیندی به نام Rapid Plasma Deposition (نوعی Deposition Energy Directed) استفاده می کند که می تواند حداکثر 10 کیلوگرم تیتانیوم را ذخیره کند. در ساعت. یک قطعه تیتانیوم 2 کیلوگرمی به طور کلی به 30 کیلو گرم تیتانیوم برای تولید آن نیاز دارد و 28 کیلو زباله تولید می کند ، اما چاپ سه بعدی در همان قسمت فقط به 6 کیلوگرم سیم تیتانیوم احتیاج دارد.

بوئینگ مدت هاست که از قطعات چاپی سه بعدی در هواپیماهای خود استفاده می کند. در سال 2015 تخمین زده می شد که بوئینگ بیش از 20،000 قطعه چاپی سه بعدی را در هواپیماهای خود اجرا کند.

پرینتر سه بعدی در مراقبت های بهداشتی

این روزها غیر معمول نیست که عناوین مربوط به کاشت های چاپی سه بعدی را مشاهده کنید. غالباً ، این موارد تجربی هستند و به نظر می رسد که چاپ سه بعدی هنوز یک فناوری حاشیه در بخش پزشکی و مراقبت های بهداشتی است ، اما اینگونه نیست. طی یک دهه گذشته ، بیش از 100،000 تعویض مفصل ران به صورت سه بعدی در دستگاههای Arcam (اکنون بخشی از GE Additive) چاپ شده است. تعداد بیشتری از آنها روی سیستمهای دیگر چاپ شده است.

جام Delta-TT طراحی شده توسط دکتر Guido Grappiolo و LimaCorporate از تیتانیوم Trabecular ساخته شده است ، که با یک ساختار سلولی شش ضلعی معمولی ، سه بعدی ، مشخص می شود که از مورفولوژی استخوان ترابکولار تقلید می کند. ساختار ترابکولار با ترغیب رشد استخوان به داخل کاشت ، زیست سازگاری تیتانیوم را افزایش می دهد. برخی از اولین ایمپلنت های Delta-TT هنوز بیش از یک دهه بعد در حال اجرا هستند.

یکی دیگر از دستگاههای بهداشتی چاپی سه بعدی که کار خوبی در کشف و کشف نکردن دارند ، سمعک است. به لطف همکاری بین Materialize و Phonak ، تولید کننده سمعک ، تقریباً هر سمعک در 17 سال گذشته چاپ شده است. آنها مدل سازی سریع شل (RSM) را در سال 2001 توسعه دادند. پیش از RSM ، ساختن یک سمعک به 9 مرحله زحمت کش نیاز داشت که شامل مجسمه سازی دست و ساخت قالب بود و نتایج اغلب غالباً مناسب نبود. با استفاده از RSM ، یک تکنسین از سیلیکون برای تصور کانال گوش استفاده می کند ، این تصور به صورت سه بعدی اسکن می شود و پس از چند ترفند جزئی ، مدل به صورت سه بعدی با دستگاه SLA (stereolithography) و دستگاه فوتوپلیمر سازی وات چاپ می شود. وسایل الکترونیکی اضافه شده و سپس به کاربر ارسال می شود. با استفاده از این فرآیند ، صدها هزار سمعک هر ساله به صورت سه بعدی چاپ می شوند ، هرکدام فقط مخصوص کاربر خود تنظیم می شوند. RSM ضمن كاهش هزينه ، تناسب بهتري را ارائه مي دهد و نياز به زمان قابل توجهي كمتر براي ساخت نسبت به روش دستي قديمي ساخت سمعك دارد.

هوافضا با 3d printing

اگر می خواهید چاپ سه‌بعدی را که در وحشیانه ترین روشها قابل تصور است ، ببینید ، به دنبال صنعت هوا فضا نباشید. تعداد بسیار زیادی از نمونه های زندگی واقعی و همچنین مفاهیم آینده نگر که قابل ذکر است وجود دارد.

به عنوان مثال Orbex راه اندازی انگلستان که بزرگترین موتور موشک چاپ شده در جهان را ساخته است. موتور منحصر به فرد است که اولین نمونه ای است که به طور کامل به صورت یک قطعه و بدون اتصالات چاپ می شود.

معرفی پرینتر سه بعدی در آموزش و پروش

مربیان و دانش آموزان مدت هاست که از کلاس های چاپگر سه بعدی در کلاس استفاده می کنند. چاپ سه بعدی دانش آموزان را قادر می سازد تا ایده های خود را با روشی سریع و مناسب تحقق بخشند.

برنامه هایی مانند ایجاد آموزش و پرورش ، مدارس را قادر می سازد تا بدون هیچ هزینه ای ، فناوری های تولید افزودنی را در برنامه درسی خود ادغام کنند. این پروژه در عوض یا یک پست وبلاگ در مورد تجربه معلم در استفاده از آن یا نمونه ای از برنامه درسی آنها برای کلاس ، یک چاپگر سه بعدی را به مدارس وام می دهد. این به شرکت اجازه می دهد تا چاپگرهای سه بعدی را در یک محیط آموزشی نشان دهد.