کاربردهای پرینتر سه بعدی

پرینتر 3d  یک دستگاه هوشمندانه و قدرتمند تولیدی است که فرایند آن از یک فایل دیجیتالی طراحی شده توسط نرم افزار شروع شده و به تبدیل آن فایل به یک شی فیزیکی ختم می شود.

در ابتدا با تکمیل طراحی محصول توسط نرم افزارهای کامپیوتری فایل دیجیتالی ایجاد شده تبدیل به فرمت STL می شود تا نرم افزارهای اسلایسر( برش دهنده) توانایی خوانش آن را داشته باشند.

سپس این نرم افزارهای برش دهنده فایل های STL  را نسبت به مدل و نمونه ی طراحی شده، به چندین لایه ی دو بعدی تقسیم می کند و در آخر پرینتر 3d با قرار دادن این لایه های دو بعدی بر روی هم، محصول سه بعدی و نهایی را تولید می کند.

با توجه به نیاز اغلب فرایند های تولید شده توسط چاپگر 3d به ساختارهای خاصی جهت پشتیبانی، چنین امکانی در پرینترهای سه بعدی وجود دارد که به شکل یک نوع محافظ برای لایه های پایه ای عمل می کند و پس از اتمام پروسه ساخت حذف می شوند.

این تکنولوژی با پیشرفت روزافزون خود، جایگاهش را در صنایع مختلف مستحکم تر می کند. در واقع پرینتر های 3d، انقلابی در روش های تولیدی هستند، روش های تولیدی که همیشه دغدغه اصلی طراحان و تولیدکنندگان بوده است.

کاربردهای پرینتر سه بعدی باعث می شود که هر طراحی برای تولید محصول خود دست به انتخاب آن بزند. از اصلی ترین مزیت هایی که یک چاپگر 3d  نسبت به دیگر دستگاه های تولیدی سنتی دارد، سرعت بالای آن است.

در روش های تولیدی سنتی معمولا مراحل زیادی طی می شود تا محصول نهایی تولید شود و به طبع تکمیل پروسه هر مرحله زمان مختص به خود را می برد.

اما در روش تولیدی پرینتر سه بعدی به علت تک مرحله ای بودن روند و قدرت پردازش و انعطاف بالا، سرعت ساخت و توسعه ی محصول به طرز چشمگیری افزایش پیدا می کند که این امر می تواند برای هر شاخه ای از صنعت بسیار مطلوب باشد.

از دیگر مزیت های پرینتر 3d کاهش هزینه های تولید است. مصرف پایین برق، عدم نیاز به نیروی کاری زیاد( اکثر چاپگرهای 3d  نیاز به یک نیرو جهت پیشبرد آن دارند) و هزینه مواد اولیه. تمامی این هزینه های تولید توسط پرینترهای سه بعدی نسبت به تولید سنتی محصول بسیار به صرفه تر است.

همچنین با توجه به فرایند تولیدی این فناوری، دست طراحان برای طراحی محصول بازتر است و آزادی بیشتری در این امر دارند و حتی می توانند دست به طراحی پیچیده ترین مدل ها و محصولات بزنند. از طرفی دیگر طراحان می توانند نمونه های آزمایشی و اولیه را برای تولید انبوه، با هزینه های بسیار کمتری نسبت به تولید سنتی و چند مرحله ای، تولید کنند که به این صورت با اطمینان کامل دست به تولید انبوه بزنند.

در عرصه ی پزشکی، پرینترهای سه بعدی به جایگاه بسیار خوبی دست پیدا کرده اند. از مدل های تولید شده از آناتومی بدن انسان استفاده های بسیار خوبی در آموزش پزشکی می توان کرد. همچنین استفاده از آزمایشگاه های چاپ سه بعدی در بیمارستان ها رو به افزایش است.

با استفاده از این نوع آزمایشگاه ها، جراحان می توانند با استفاده از یک مدل و پیاده سازی دستورالعمل های لازم و جراحی بر روی آن، دقیق تر و با کنترل بیشتری به سراغ جراحی بیمار بروند. همچنین این امر زمان عمل جراحی را کاهش می دهد.

از دیگر کاربردهای پرنتیرهای سه بعدی در پزشکی، می توان به تولید پروتزهای اختصاصی با هزینه کم و تولید ایمپلنت های مختص به قسمت های استخوانی بدن که مخصوصا در درمان پوکی استخوان به کار می رود اشاره کرد.

با توجه به معرفی که از پرینتر های 3d و مزیت های آن کردیم و همچنین تکامل روزافزون آن، اغلب صنایع مختلف به استفاده از این تکنولوژی برای تولید محصولات خود روی آورده اند.

سرعت بالای طراحی، تولید و توسعه، کاهش هزینه های تولید، امکان شخصی سازی و اصلاح و امکان اجرای پیچیده ترین فرم های محصولی چیزهایی است که هر صنعتی برای پیشرفت و برداشتن گام های بلندتر به سوی اهداف معینش به آن نیاز دارد.

به همین علت است که در حال حاضر در اغلب صنایع رد و پای پرینترهای سه بعدی به چشم می خورد. از جمله مهم ترین صنایع که چاپگرهای 3d سهم به سزایی در توسعه آن داشته و با گذشت زمان سهم خود را افزایش می دهد می توان به صنایع پزشکی، نظامی، آموزشی، مهندسی پزشکی، معماری و خودروسازی اشاره کرد که ادامه متن به کاربردهای آن در این زمینه بیشتر می پردازیم.

یکی از آشنا ترین کاربرد های چاپگر 3d در معماری است زیرا این حوزه با ماکت سازی و مدل سازی برای اجرای پروژه های خود پیوند خورده است. پرینترهای سه بعدی تاثیر به سزایی در همه ی ابعاد صنعت معماری چه در فرایند ساخت و تولید و چه در فرایند عرضه و جذب سرمایه گذار گذاشته است.

با استفاده از چاپگرهای 3d ، دیگر لازم به صرف زمان طولانی جهت ساخت ماکت با چوب، کاغذ و یا طرح های دستی نیست. این امر سبب می شود که طراحان این حوزه پس از طراحی سازه خود توسط نرم افزارهای کامپیوتری، در کمترین زمان ممکن و در عرض چند ساعت نمونه ی اولیه ی پروژه ی خود را مشاهده کنند.

همچنین مدل ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی، از جلوه ی بصری بسیار خوبی برخوردار است و به واسطه ی آن طراحان می توانند با دقت بالاتری پروژه ی خود را بررسی کنند، کاستی و نواقص آن را در بیابند و راه های بهتری برای اجرای طرح ها و ایده های خود پیدا کنند.

امکان دیگری که چاپگرهای 3d  در اختیار طراحان حوزه معماری می گذارد این است که آنها می توانند خاص ترین و پیچیده ترین طرح های خود را مدل سازی کنند و در یابند که طرحشان آیا دقیقا همان چیزی بوده است که ذهن داشتند یا نه. از طرفی دیگر هزینه ی ساخت مدل توسط چاپگرهای 3d  بسیار ارزان تر از ساخت ماکت سنتی است.

ایده و طرح پیاده سازی شده با این فناوری، در حوزه ی معماری سبب تعامل بیشتری با مشتریان و سرمایه گذاران می شود. طراحان می توانند پس از ساخت مدل خود با پرینتر های سه بعدی ، پس از پرداخت نهایی( رنگ آمیزی، پولیش، …) آن را به سرمایه گذار نشان دهد تا روند درک اهداف و امکانات پروژه آسان تر شود و هر دو طرف دید کامل تری نسبت سازه دست پیدا کنند.

پرینترهای 3d  در دندانپزشکی توسعه ی بیشتری نسبت به دیگر حوزه های پزشکی و سلامت بدن داشته است. یکی از معمول ترین کاربردهای پرینترهای سه بعدی در دندانپزشکی ساخت براکت هایی برای هم ترازی و مرتب سازی دندان ها است.

پس از اسکن دندانهای بیمار این براکت ها در کمترین زمان ممکن توسط پرینتر های 3d  ساخته می شود تا به این صورت روند درمان سریع تر پیش برود. یکی دیگر از مهم ترین کاربردهای این فناوری، در جراحی دندان و دهان است.

چاپ سه بعدی متناسب با دهان بیمار باعث شده است که دقت این کار که از اهمیت بسیار زیادی نیز برخوردار است بالا برود و دندانپزشک به خوبی از وضعیت و موقعیت دندان هایی که باید جراحی شود مطلع شود.

کاشت دندان ، پروتز، ایمپلنت، ساخت تاج دندان از دیگر موارد کاربرد پرینترهای 3d  در دندانپزکشی است که این کاربردها در این عرصه روز به روز در حال توسعه می باشد و دورنمای جذاب و شگفت آوری را پدید آورده است.

چاپگرهای3d  توانایی و امکانات بسیار زیادی در اختیار تولیدکنندگان و طراحان ابزار و لوازم پزشکی قرار داده اند. به طبع با سرعت و پردازش بالای پرینترهای سه بعدی توسعه ی محصولات پزشکی سرعت بیشتر ی پیدا می کند و هر جراح یا پزشکی حتی می تواند ابزار منحصر به فردی که به آن نیاز دارد را در زمان کمتر و کیفیت بهتری بسازد.

یکی از مهم ترین مشخصه هایی که در تولید ابزارهای نظامی ضروری است داشتن دقت بالا در این دسته از محصولات است. به واسطه ی استفاده ی اعضای ارتش یک کشور از این ابزارهاست که امنیت ملی یک کشور تامین می شود پس بایستی در تولید این نوع ابزارهای از بهترین امکانات بهره بود.

همچنین پیچیدگی ساختار اغلب محصولات نظامی نیازمند این است که نمونه های اولیه به سرعت ساخته شود و از همه جهات مورد بررسی قرار گیرد. در واقع با انجام بررسی و تست های متعدد روی نمونه های اولیه، محصول نهایی از کیفیت و دقت بالاتری برخوردار خواهد بود.

پرینتر های سه بعدی با تمامی این امکانات در کنار دیگر قابلیت هایش انتخاب بسیار خوبی برای تولید و طراحی در صنایع نظامی است. به همین علت است که ارتش و وزارت های دفاع کشورهای مختلف از این فناوری برای طراحی و تولید انواع تفنگ ها، انواع پهپادها، ساخت قطعات هواپیما، ساخت تانک و ماشین های نظامی و … استفاده می کنند.

از دیگر کاربردهای پرینترهای 3d در آموزش می باشد. با استفاده از این فناوری درک و یادگیری مفاهیم برای تمامی سطوح علمی افزایش پیدا می کند. آموزش و معرفی پرینترهای 3d  به محصلان هم سبب آشنایی و کار کردن آنها با یک دستگاه تولیدی خارق العاده می شود و هم می تواند سطح خلاقیت آنها را برای انجام ایده های مختلف بالا ببرد.

در دانشگاه ها خصوصا در رشته های مهندسی، استفاده از چاپگرهای 3d می تواند خیلی مفیدتر باشد چرا که دانشجویان می توانند تئوری ها و مباحثی که فرا گرفته اند را به صورت عملی اجرا کنند تا رابطه ی دانش خود با صنعت را به خوبی شناسایی کنند.

با توجه به اینکه فناوری پرینترهای سه بعدی به تازگی راهشان را در بازار ایران پیدا کرده اند اما سرعت رشد و توسعه ی خوبی دارد و فعالیت در این حوزه درآمد بالایی را برای شما به ارمغان می آورد.

از راه های گوناگونی می توان توسط پرینترهای سه بعدی درآمد زایی کرد. یکی از پردرآمدترین شاخه های این فناوری، مدل سازی و قالب سازی برای طراحان و فروشندگان طلا و جواهر است. البته با توجه به ظرافتی که برای مدل سازی این حوزه وجود دارد باید مهارت بالایی در کار با پرینترهای سه بعدی بدست آورید.

یکی دیگر از پردرآمد ترین شاخه ها در فناوری پرینترهای سه بعدی، کار به عنوان تکنیسین این نوع پرینترهاست. به طبع این نوع محصول هم همانند هر نوع محصول تکنولوژیک دیگر می تواند دچار خرابی شود و نیاز به تعمیرکار مسلط برای عیب یابی و تعمیر دارد.

از دیگر راه های درآمد زایی با پرینترهای سه بعدی می توان به ارائه خدمات چاپ به ارگان ها، شرکت ها و یا دانشجویان ، تولید انواع محصولات هنری و تزئینی، بازاریابی و فروش انواع پرینترهای سه بعدی و آموزش پرینتر سه بعدی اشاره کرد.

این فناوری نوپا در ایران هر چند که هنوز جایگاهی در خور قابلیت هایش پیدا نکرده است اما سرعت شناسایی و رشد خوبی در بازار ایران پیدا کرده است. حتی به تازگی نوعی از پرینترهای سه بعدی ساخت ایران روانه بازار شده است و همچنین خیلی از صنایع کشور به اهمیت و قابلیت های چاپگرهای 3d  پی برده اند و از آن برای پیشبرد و اجرای طرح و ایده هایشان بهره می برند.

به طور کلی دورنمای بسیار خوبی برای این فناوری در ایران وجود دارد و در سال های آتی استفاده از آن به طرز چشمگیری افزایش پیدا خواهد کرد.