پرینترهای سه بعدی

پرینترهای سه بعدی

باسمه تعالی

اگر در جریان تحولات پیشرفت هایی که در ساخت و کاربردهای پرینترهای سه بعدی رخ داده، هستید که هیچ. اگرنه خواندن این متن و دنبال کردن لینک های آن را توصیه میکنم.

سالهای سال است که پرینترهای سه بعدی در صنعت برای ساخت نمونه های اولیه و نیمه صنعتی یا به اصطلاح پروتوتایپ، کاربرد وسیعی داشته اند. اما در سالهای اخیر تحول دیگری رخ داده است و آن این است که بکارگیری روش های جدید طراحی این دستگاهها باعث شده که قیمت این پرینترها شکسته شده و بنابراین به ابزاری تبدیل شود که روی میز کار خیلی از افراد غیر فنی آن هم برای مصارفی غیر صنعتی بکار گرفته شود.

ماجرای پرینتر های سه بعدی شبیه کامپیوترهای خانگی است. چند دهه پیش ازolsen  رئیس شرکت DEC سازنده کامپیوترنقل شده بود که هیچ دلیلی برای داشتن یک کامپیوتر در خانه وجود ندارد. در حالی که امروزه شاهدیم که در هر خانه دهها محصول پیدا میشود کرد که پروسسورهای آنها از بهترین کامپیوترهای آن زمان هم قویتر باشد. البته گسترش کامپیوترها به این معنی نبود که مردم کوچه و بازار با نحوه کارکرد آنها آشنا شده باشند و بتوانند آنرا برنامه ریزی کنند، بلکه آنها را برای انجام کارهای روزمره خود بکار میگیرند. پرینترهای سه بعدی هم علیرغم اینکه مصارف صنعتی زیادی دارند، بطور روزافزون در مصارف عادی مانند طراحی کفش و لباس و لوازم منزل استفاده میشوند.

سابقه پرینترهای سه بعدی

حدود 30 سال است که این پرینترها در صنعت استفاده میشوند. مثلا اگر قرار بود که چند برد الکترونیک و دیگر قطعات حجیم در یک دستگاه کنار هم جا داده شود، قبل از سفارش قالب جعبه دستگاه ترجیح داده میشد که نمونه ای با استفاده از این دستگاهها ساخته شود و همه اصلاحات طراحی جعبه قبل از سفارش قالب نهایی شده تا از سفارش مجدد قالب که هزینه بر بود، جلوگیری شود.

روش عمومی کار این دستگاهها این بود که سطحی را با یک لایه از پودر قابل ذوب مانند پلاستیک میپوشاندند و بعد با لیزر نقاطی را که میخواستند به لایه های زیرین بچسبد، ذوب میکردند. به این ترتیب لایه به لایه ادامه می دادند تا در نهایت محصول مورد نظر تولید شود. ایراد عمومی محصول نهایی این بود که پودرهایی که خوب جوش نخورده بودند با مالیدن و لمس بدنه محصول جدا میشد. بنابراین لازم بود که سطح آن با مواد شیمیایی پردازش و یا پوشیده شود که در هر دو صورت نمی شود دقت های بالایی در ساخت محصول از آن انتظار داشت. به علاوه محصول تولید شده از استحکام کافی برخوردار نبود و همچنین قیمت مواد اولیه ساخت آنها بالا بود.

مواد اولیه جدید

امروزه از مواد اولیه بسیار متنوعی در این قبیل دستگاهها مانند استفاده میشود که اطلاعات بیشتری در این رابطه را میتوانید از این لینک بدست آورید. البته عموما از انواع رزین و رشته های نایلون در این صنعت استفاده میشود، هرچند چاپ سه بعدی قطعات فلزی از جمله قطعات برنزی و تیتانیوم هم کاملا عملی است. حتی میتوانید نقشه های سلاح های معروف مانند مسلسل AR15 را از اینترنت دانلود کنید و در خانه آنرا چاپ کنید. البته انتظار اینکه کارکرد آن واقعا مانند سلاح واقعی باشد را نباید داشت و احتمال منفجر شدن آن هنگام شلیک بالا است، به این دلیل که هنوز تولرانس های ساخت در این دستگاهها به پای روشهای جاافتاده صنعتی نمیرسد و محصول تولید شده به استحکام نمونه واقعی نمیتواند باشد.

استفاده های صنعتی

برای ساخت قطعات پیچیده میتوان از روش هایی مانند Stereolithography و یا Selective Laser Sintering استفاده کرد و شرکت های زیادی از جمله این شرکت و یا این شرکت هستند که چنین خدماتی را ارائه میکنند و میتوانید لیست موادی که از آنها میشود استفاده کرد را ملاحظه کنید.

هرچند ساخت قطعات فلزی با این روش به مراتب سریعتر از روش های دیگر است، دقت ساخت به این روش ها هنوز پائین است. به عنوان مثال دستگاههای CNC میتوانند قطعه ای آلومینیومی را با دقت یک هزارم اینچ بسازند، در حالی که با استفاده از روش های فوق حداکثر به دقت 5 هزارم اینچ میشود رسید.

پیشرفت های نرم افزاری

کار با نرم افزارهای طراحی سه بعدی جدید بسیار راحت تر است. به عنوان نمونه شرکت Autodesk خدمات آنلاینی را معرفی کرده که از طریق آن میتوانید جسم سه بعدی مورد نظر خود را طراحی کنید واز طریق همان وبسایت سفارش دهید و دریافت کنید. حتی میتوانید از شیء مورد نظر خود، مثلا یک آدم، از زوایای مختلف عکس بگیرید و این عکس ها را به همان وبسایت بدهید تا در سرورهای آن پردازش شده و از آن عکسها مدل سه بعدی ایجاد شود. بعد میتوانید مجسمه فرد مورد نظر را در ابعادی که مایلید سفارش دهید.

عرضه طراحی های نو و انقلابی

Peachy نمونه خوبی در این زمینه است. این دستگاه به نحوی طراحی شده که بتوان آن را زیر قیمت 100 دلار به دست مصرف کننده رساند و علاوه بر چاپ سه بعدی اسکن هم میکند. یعنی اگر قطعه ای نمونه را در داخل دستگاه قرار دهیم، میتواند مدل نرم افزاری سه بعدی آن را ایجاد کند و بعد از روی آن کپی کند. در این دستگاه برای کمتر مصرف کردن قطعات دقیق الکترونیک که طبیعتا قیمت دستگاه را بالا میبرد، نمونه برداری ها از ورودی میکروفون کامپیوتر و یا تلفن هوشمند انجام میشود.

استفاده های دیگر از روش چاپ سه بعدی

چند سال پیش دیدم از روش چاپ سه بعدی برای ساخت خانه در کشورهایی که آفتاب کافی دارند، استفاده کرده اند. روش آنها این بود که لایه ای ازماسه را در جایی که بخواهند دیوار بسازند می ریختند و بعد با استفاده از یک عدسی بزرگ نور آفتاب را روی آن متمرکز کرده تا ماسه ها ذوب شوند و بدین ترتیب به تدریج دیوارها ساخته میشدند و بالا می آمدند.

جمع بندی

اگر شما هم هوس کرده اید که با صرف مبلغی حدود 1000 دلار یکی از این پرینترها را تهیه کنید و محصولات دلخواه خود را طراحی کنید وبسازید، چند نکته را باید در نظر داشته باشید:

اولا: کار طراحی سه بعدی یک محصول را نباید دست کم گرفت. برای این کار هنوز باید وقت زیادی را صرف یادگیری نرم افزارها و روش های طراحی کرد. به علاوه ذوق هنری نیز در این کار دخیل است و بدون آن نمیشود کار چشم گیری ارائه کرد.

دوما: طراحی یک محصول اختصاصی به زمان زیادی نیاز دارد که معمولا از حوصله اکثر ما بیرون است. مثلا چه کسی حاضر است صد ساعت وقت برای داشتن یک چراغ مطالعه و یا یک کفش صرف کند، هرچند که چنین چراغی خیلی خاص باشد.

سوما: امکان دانلود طرح های آماده از اینترنت وجود دارد و مجموعه این طرح ها به طور روزافزونی در حال گسترش است. اما هنوز قیمت مواد اولیه بالا است و قیمت تمام شده محصولات تولید شده بیش از آن است که در مقایسه با روش های دیگر تولید توجیه اقتصادی داشته باشد.

البته تمام موارد فوق در حال بهبود است و به همین دلیل به نظر میرسد دنبال کردن خبرهای این تکنولوژی مفید باشد.

6 نظر درباره “پرینترهای سه بعدی”

  1. سلام
    خیلی متشکرم از مطلب خوبتون.
    مطالب متنوعی در این مورد شنیده بودم اما یک مطلب خاص که توجهم رو جلب کرد این بود که یک نفر با استفاده از این پرینترها،یک اسلحه کمری ساخته بود و برده بود توی هواپیما. توی رسانه های ایران هم خیلی بازتاب داشت این خبر.
    یک نکته هم اضافه کنم و اون اینکه الان که داشتم این کامنت رو مینوشتم، کپچای نمایش داده شده به صورت زیر بود.
    blank*16=هشت
    و من نمیدونستم با توجه به اینکه توی جای خالی اجازه تایپ بیشتر از 2 کاراکتر وجود نداره،چی باید وارد کنم.

    1. با سلام،
      از لطف شما متشکرم. مدول کپچای بدون اشکال هنوز پیدا نکردم. روبوت هایی که هرزنامه در کامنت وارد میکنند، عددهای نوشته شده در تصاویر آنها را ازقبل میدانند و یکی یکی آنها را وارد میکنند تا بالاخره یکی از آنها درست باشد.
      اگر مدول خوبی پیدا کنم، حتما آنرا جایگزین میکنم.

  2. سلام
    در مورد بد بودن توافق نامه ی هسته ایی با یکی بحث میکردم اینو گفت حرفش درسته؟
    بابا دوستان عزيزان سروران گرامي شما که اصول فني قضيه سر درنميارين مجبورين قضاوت کنيد؟ اورانيوم 20% اندازه پشکل گوسفند ارزش نداره! چون براي راکتور 5-7% لازمه براي بمب هم 95% شما با بيست درصديش ميخوايد چيکار کنيد؟ گيرم 20 کيلوشم واسه راديو دارو استفاده بشه که بيست کيلو يني يه رقم وحشتناک واسه اين موضوع! با بقيه ش چيکار ميخوايد بکنيد؟؟ کاري باهاش نميشه کرد!!! احمدي نژاد با فريب داشت سعي ميکرد اينجوري وانمود کنه خيلي کار گنده اي داره ميکنه! و تنها فايده ش اين بود که به همه جهان ثابت کرديم که ما داريم دروغ ميگيم که دنبال راکتوريم چون تا بيست درصد بالا برديم اونم نه به مقدار محدود در حد 30-40 هزار سانتريفيوژ!!

    ببخشید و ممنون

    1. با سلام،
      این حرف درست نیست. در ویکی پدیا میشود اطلاعات خوبی پیدا کرد. اورانیوم %20 در زیردریایی ها و ناوهای هسته ای و همچنین بعضی از انواع راکتورهای هسته ای مثل fast neutron reactors کاربرد دارد.
      تا جایی که خاطرم هست پروژه ساخت زیردریایی هایی که با سوخت هسته ای کار میکنند در ایران در حال پیگیری است که البته چیز خیلی مفیدی است. چون زیردریایی برای سفرهای طولانی به سوخت گیری مجدد احتیاج نخواهد داشت.
      تجربه من از کسانی که اول ژست تخصص می آیند این است که معمولا خالی بند هستند. چون آدم اهل فن اول با سند و مدرک و منبع شروع میکند.

  3. با عرض سلام مجدد
    اول ممنون به خاطر وقت گذاشتن و پاسخ خوبتون.بعد از اینکه جواب رو خوندم به فکرم رسید سرچ کنم در موردش و قبلش راحت ترین راه که زحمت به شما بود رو انتخاب کردم.که البته معمولا بجز راحت ترین کامل ترین و سریع ترین جواب رو هم بهم میده

    دوم بله حرف شما درسته ومصداقش همین شخصی است که هر از چندی بحثی با هم داریم.همیشه در طی گفتگو وقتی در ظاهر به انتهای بحث نزدیک میشم ودر حال مغلوب شدن هستن اطلاعاتی رو میکنن که به هیچ عنوان قابل اثبات نیست و وقتی بهشون میگم که این حرفتون رو اثبات کنید میگن نمیتونم ولی مطمئنم که حرفم درسته
    چند باری هم که مچشون رو بعد از مدت زمانی تونستم بگیرم گفتن که این کاری که کردن اسمش پلیتیکه و در عالم سیاست بلا اشکاله و به من گفتن که تمام اشخاصی که تو سنگشون رو به سینه میزنی اهل این کار هستن!!!!البته مدتی بود به خاطر همین اخلاقشون باهاشون بحثی نمیکردم تا دوباره خودشون ماجرای توافق رو پیش کشیدن

    1. با سلام و عرض تشکر،
      معمولا آدم هایی که هنگام بحث کردن درباره دزدی ها و خلاف های دیگران علی الخصوص مسئولین بحث میکنند، کسانی هستند که با این کار میخواهند ندای درونی وجدان خود را ساکت کنند تا به خاطر ضعف ها و گناهان خود آنها را سرزنش نکند.
      توصیه عمومی قرآن این است که در مورد این قبیل آدمها هجر جمیل اتخاذ شود. یعنی در حین اینکه بنا بر درگیری با آنها نباشد، ولی فاصله ها حفظ شود و هر کس که از بیرون به مجموع افراد نگاه کند، بتواند مرزها و فاصله ها را تشخیص دهد.
      سوره مزمل آیه 10
      وَاصْبِرْ عَلَىٰ مَا يَقُولُونَ وَاهْجُرْهُمْ هَجْرًا جَمِيلًا

Leave a Reply

Your email address will not be published.

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>