مقالات پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی از گذشته تا آینده

پرینت سه بعدی به فرآیند تولید قطعات سه بعدی از فایل دیجیتالی آن گفته می شود . این تکنولوژی به این علت که طراحی از طریق کامپیوتر و پرینتر سه بعدی به طور مستقیم منجر به تولید قطعه فیزیکی می شود ، مهم است . فرآیند تولید افزایشی یک شی ، با قرار دادن لایه های متوالی از مواد اولیه ایجاد می شود و این روند تا تکمیل قطعه ادامه می یابد . ساخت افزایشی مخالف ساخت کاهشی که در آن با برداشتن یا ایجاد حفره قطعه نهایی شکل می گیرد ، است . در نتیجه ساخت افزایشی به شما این امکان را می دهد تا برای ارائه خدمات پرینتر سه بعدی اشکال پیچیده تر و با استفاده از مواد کمتر و زمان ساخت کمتر نسبت به روش های تولید سنتی ایجاد کنید .

در ادامه به تاریخچه و آینده پرینت سه بعدی با جزئیات دقیق اشاره می کنیم. با ما همراه باشید.

تاریخچه پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی یکی از فناوری های دوران مدرنیته محسوب می شود و این تکنولوژی برای قرن ۲۱ نیست ، بلکه ثبت اختراع آن در دهه ۸۰ میلادی سده بیستم انجام شده است . در ادامه به تاریخچه پرینت سه بعدی می پردازیم .

دهه ۱۹۸۰: اکتشافات به دانشمندان کمک می کند تا فناوری های کلیدی پرینت سه بعدی را توسعه دهند.

سال ۱۹۸۱: دو نهاد مستقل ، Hideo Kodama از موسسه تحقیقات صنعتی شهرداری ناگویا در ژاپن و CILAS در فرانسه ، گزارش خود را درمورد یک سیستم نمونه سازی سریع کاربردی با استفاده از فتوپلیمرها منتشر کرد. مدل جامد پرینت شده به صورت لایه ای ساخته شده بود ، که هر کدام به یک برش مقطعی در مدل مربوط می شد .

سال ۱۹۸۴ : مهندس آمریکاییCharles Hull  استریولیتوگرافی (SLA) را اختراع و ثبت اختراع کرد . فرآیندی که امکان ایجاد یک شی سه بعدی را از داده‌ های دیجیتال با استفاده از نورهای اشعه فرابنفش و فرمت فایل جدید “STL” را فراهم می‌ کرد . با استفاده از این فناوری ، طراحان می‌ توانند طرح ‌ها را بدون نیاز به سرمایه ‌گذاری های عظیم ، نمونه‌ های اولیه و طرح های خود را تولید کنند . هال به صورت شراکتی دست به تاسیس شرکت ۳D SYSTEM می زند .

سال ۱۹۸۶ : Carl Deckard حق اختراع پرینتر سه بعدی SLSبه ثبت رساند که از دانه های پودری برای تشکیل محصولات پرینت سه بعدی استفاده می کرد . فناوری SLS تولید قطعات پیچیده را به صورت لایه به لایه ، در کسری از زمان برای روش ‌های سنتی ممکن می‌ سازد .

سال ۱۹۸۹ : اسکات کرامپ مدل‌سازی FDM را ساخت. این روش شامل ذوب شدن یک رشته پلیمر ترموپلاستیکی و رسوب لایه به لایه و در نتیجه ساخت قطعه سه بعدی بود . از آن زمان تا امروز فناوری مورد استفاده اکثر پرینت های سه بعدی مدل سازی FDM است . در سال ۱۹۹۲ اولین دستگاه FDM توسط شرکت Stratasys تولید شد .

دهه ۱۹۹۰: شرکت ها پرینترهای سه بعدی را تجاری کرده ، فرآیندهای جدیدی را معرفی می کنند

سال ۱۹۹۴ : Solidscape اولین پرینتر سه بعدی مومی ModelMaker را اختراع کرد .

سال ۱۹۹۵ : انجمن Fraunhofer  فرآیند SLM را توسعه داد .

سال ۱۹۹۷: کمپانی AeroMat اولین فرآیند پرینت سه بعدی فلزی را با استفاده از LAM (  Laser additive manufacturing ) اختراع کرد . در این فرآیند ، ذرات پودری آلیاژهای تیتانوم را با قدرت به هم جوش می دهد .

سال ۱۹۹۹: امروزه Stratasys اولین پرینتر سه بعدی را راه اندازی کرد که می تواند مواد سخت و نرم را برای شبیه سازی خواص مختلف مواد در یک جسم پرینت کند .

دانشمندان مؤسسه پزشکی Wake forest داربست های مصنوعی مثانه انسان را پرینت کردند و سپس آن ها را با سلول های انسانی پوشش دادند .

دهه ۲۰۰۰ : پرینت سه بعدی به یک جریان اصلی تبدیل شد

پرینت سه بعدی با فرآیند ها و مواد جدید مانند ریخته ‌گری میکرو و مواد اسپری شده همچنان در حال رشد است و امکان استفاده از مواد افزودنی را برای فلزات به روش مختلف فراهم می ‌کند .

در زمینه پزشکی ، دانشمندان موسسات و استارتاپ‌ های مختلف یک کلیه مینیاتوری کاربردی ساختند ، یک پای مصنوعی ساختند و اولین رگ ‌های خونی را تنها با استفاده از سلول‌ های انسانی پرینت کردند .

در زمینه تولید ، شرکت ها شروع به استفاده از پرینت سه بعدی به روش های مختلف کردند تا مشکلات را حل کنند و بر نحوه کار افراد تأثیر بگذارند .

سال ۲۰۰۵ : دکتر  Adrian Bowye ، پروژه RepRap خود را که ایجاد یک پرینتر سه بعدی با توانایی پرینت سه بعدی و ساخت بخش زیادی از قطعات بود را راه اندازی کرد . این امر منجر به پدیدار شدن انواع مختلف جدیدی از دستگاه های پرینتر سه بعدی می شود .

سال ۲۰۰۶ : اولین ماشین SLS از نظر تجاری قابل دوام شد و دری را به روی تولید قطعات صنعتی بر حسب تقاضا باز کرد .

سال ۲۰۰۷ : شرکت Geometries Objet سری Connex را معرفی کرد که به کاربران امکان می داد دو ماده مختلف را در یک کار پرینتی واحد ترکیب کنند که ۱۴ سطح مختلف را در یک شی ایجاد می کند .

سال ۲۰۰۸ : داروین نسخه ۲۰۰۸ پروژه RapRap، اولین سخت افزار پرینتر سه بعدی منبع باز را منتشر کرد . این امر جامعه بزرگی از سازندگان پرینت سه بعدی را در سراسر جهان به خود جلب کرد . در آن زمان شرکت Shapeways خدمات پرینت سه بعدی آنلاین خود را راه اندازی کرد . یک بازار پرینت سه بعدی که در آن طراحان می توانستند از مصرف کنندگان بازخورد بگیرند و سپس محصولات خود را بسازند . MakerBot نیز در این سال ایجاد شد و کیت های منبع باز DIY را برای افراد فراهم کرد تا بتوانند پرینتر ها و محصولات سه بعدی خود را بسازند .

سال ۲۰۰۹: کمپانی Makerbot ساخت و مونتاژ پرینتر سه بعدی را با تولید کیت هایی با عنوان

Do-It-yourself در دسترس عموم قرار می دهد .

Makerbot وب سایت thingiverse.com را معرفی می کند. این وب سایت به کاربران خود اجازه می دهد که مدل های سه بعدی خود را بارگذاری و به اشتراک گذاشته و مدل های سه بعدی مورد نیاز خود را دانلود کنند .

در این سال حق ثبت اختراع پرینتر سه بعدی FDM که قبلا در اختیار شرکت Shapeways بود منقضی می شود .

امروز : الکترونیک پرینت سه بعدی که در طراحی و ساخت پیشرو است

فناوری جدید تولید مکمل‌ های الکترونیکی پرینت‌ شده سه ‌بعدی به طراحان و سازندگان اجازه می‌ دهد تا از مواد متعددی برای ساخت قطعات دارای عملکرد الکتریکی ، از جمله PCB، حسگرها و آنتن‌ها در عرض چند ساعت استفاده کنند .

سال ۲۰۱۷ : Nano Dimension’s DragonFly Pro اولین ورودی به این دسته جدید از ساخت افزودنی های پیشرفته برای الکترونیک است .

DragonFLy Pro یک سیستم رسوب جوهر افشان بسیار دقیق است که امکان پرینت سه بعدی همزمان جوهر نانو ذرات نقره (فلز) و جوهر عایق (پلیمر دی الکتریک) را فراهم می کند . این فرآیند استاندارد های جدیدی را برای دقت ، پیچیدگی و سرعت در زمینه های الکترونیک پرینت سه بعدی و توسعه الکترونیک حرفه ای تعیین می کند.

نمونه های اولیه و قطعات سفارشی لوازم الکترونیکی پرینتی را می توان در کسری از زمان مورد نیاز تولید کرد . پس از اتمام کار پرینت سه بعدی ، دیگر نیازی به پردازش نیست . تیم ‌های توسعه می توانند محصول الکترونیک را به صورت کاربردی طراحی کرده و بسازند که قبلاً غیر قابل تصور بود .

 

 

انعطاف ‌پذیری پرینتر سه بعدی DragonFly Pro به طراحان آزادی بیشتری برای خلاقیت و آزمایش با طرح‌ های خود نسبت به روش ‌های سنتی می‌ دهد . طراحان همچنین می‌ توانند مدار های کامل یا فقط بخش‌ های جداگانه را آزمایش کنند تا ببینند قبل از نهایی کردن طرح‌ هایشان به درستی کار می‌کنند یا خیر . برای تکمیل آن ، از طریق دفاتر خدماتی که از پرینتر سه بعدی DragonFly Pro استفاده می کنند انجام می شود .

نمونه ‌سازی اولیه با DragonFly Pro به این معنی است که شرکت‌ ها می ‌توانند به جای ارسال طرح‌های خود به خارج از کشور ، آن ها را برای هفته‌ها یا ماه‌ها در خانه حفظ کنند . این هم از مالکیت معنوی محافظت می کند و هم به عرضه سریع تر محصولات به بازار کمک می کند .

نام تجاری جدید پرینت سه بعدی Nano Dimension پیشرفت را تقویت می کند و نوآوری را تشویق می کند، خطرات توسعه را کاهش می دهد ، زمان ورود سریع به بازار را امکان پذیر می کند و در نهایت محصولات الکترونیکی بهتری تولید می کند .

سال ۲۰۲۰ : بیش از ۲۰۰ شرکت در ساخت سیستم های پرینتر سه بعدی در دنیا فعالیت می کنند . از مهم ترین این شرکت ها می توان به ۳d systems ، Stratasys ، fusion3 ، formlabs ،desktop metal ، prusa و voxel8اشاره کرد .

آینده پرینت سه بعدی

در بسیاری از کشورهای جهان ، فناوری پرینت سه بعدی در هر صنعتی وارد شده است . هر روز مقالات جدیدی در این خصوص پرینت می شود که نشان دهنده فراگیر شدن این فناوری در تمامی صنعت ها است .

بسیاری از تصورات و کارها تا همین چند سال قبل باورنکردنی بود . به عنوان مثال طرح هایی از اینترنت دانلود کرده و بسازید . شاید این تصورات را فقط در فیلم های تخیلی دیده بودید ، اما امروزه پرینتر سه بعدی این تصورات را به واقعیت تبدیل کرده است و دستاوردهای زیادی را در صنایع مختلف به دست آورده است . از پیشرفت های فناوری پرینت سه بعدی می توان به تولید رگ مصنوعی یا انواع مفاصل در پزشکی ، رباتیک ، هنر ، مدلینگ ، معماری ، خودروسازی و… اشاره کرد . روزانه بر تعداد تولید کنندگان پرینترهای سه بعدی به خصوص پرینتر های سه بعدی بسیار دقیق و فلزی افزوده می شود . همین باعث کاهش قیمت و افزایش تنوع مواد مصرفی دستگاه ها می شود .

به احتمال قوی بیشترین کاربردهای پرینترهای سه بعدی در صنایع خودروسازی و پزشکی خواهد بود و در سال های آینده به پیشرفت خوبی دست پیدا خواهند کرد .

پس با توجه به پیشرفت ها و مزایای آن می توان گفت پرینت سه بعدی می تواند در آینده تحول عظیمی در دنیا به وجود بیاورد .

Leave a comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *