فناوری چاپ سه بعدی

[mahmoodmah]

پرینت منقار جدید برای عقاب زخمی

قبلا در مورد پرینترهای سه بعدی و انواع کارایی های آنها صحبت کرده بودیم. اما این هم یکی دیگر از کاربردهای پرینتر سه بعدی: ترمیم منقار آسیب دیده یک عقاب.

این عقاب در سال ۲۰۰۵ توسط یک شکارچی هدف گلوله قرار گرفته بود. در نتیجه آسیب شدیدی به منقارش وارد شد که سبب می شد قادر به غذا خوردن نباشد. یک گروه نجات حیوانات، پیش از اینکه این عقاب از گرسنگی بمیرد آن را پیدا کرده بودند و طی این مدت از طریق یک لوله تغذیه اش می کردند. هر چند بعد ها عقاب می توانست به سختی غذای خودش را از دست نگهدارنده بخورد. اما مشخص شده بود که منقار اش دیگر رشد نمی کند و شکل طبیعی اش را نخواهد داشت.

در این میان یک متخصص حیوانات به سراغ یک گروه از مهندسان مکانیک رفت و با تشکیل یک تیم از افراد مختلف که شامل یک دندانپزشک هم بود یک منقار جدید برای عقاب طراحی کردند. آنها با استفاده از یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی و یک پرینتر سه بعدی منقار عقاب را پرینت و پس از یک عمل جراحی دشوار آن را جایگزین منقار از دست رفته کرده اند.

حالا این عقاب می تواند غذا بخورد و البته زیبایی ظاهری اش را هم به دست آورده است. هر چند گروه نگهدارنده می گویند منقار جدید آنقدر خوب نیست که بتوانند عقاب را آزاد کنند تا به زندگی طبیعی اش برگردد.

منبع : خوارزمی

[mahmoodmah]

پخت یک غذای خوب نیاز به زمان و تلاش بسیاری دارد. چقدر خوب می‌شد اگر با زدن دکمه‌ای، غذای پرینت شده در مقابلمان قرار می‌گرفت. نه؟
محققان در لابراتوری ماشین آلات خلاق در دانشگاه کرنل توانستند غذا را “پرینت” کنند. آن‌ها همبرگرهای سه بعدی (بهتر است بگویم، تری.دی برگر) با لایه‌های مایع سس کچاپ و خردل ساختند. این که طعم همبرگر مذکور چگونه بوده است، و این که اصلا آیا کسی آن را امتحان کرده یا خیر، معلوم نیست. ولی واضح است که با این روش، می‌توان غذاهای سالم بیشتری را به خورد بچه‌ها داد زیرا می‌توان غذا را به اشکال مختلفی درآورد.

یک کمپانی نیویورکی امیدوار است که بتواند این پرینتر را با قیمت ۱,۰۰۰ دلار سفارش دهد. ولی جداً، غذاهای پرینت شده چه طعمی خواهند داشت؟ آیا می‌توان از خوردن آنها لذت برد، یا فقط یک غذای شکم پر کن هستند؟

منبع

[.مخفی.]

ممنون

[paye2]

عينک سه بعدي پلفريچ در ايران

اميد اسدي عکاس و فيلمبردار سه بعدي و فعال استريوسکپي با بهره گيري از قاعده پلفريچ توانست بسياري از ويديوهاي معمولي را پردازش سه بعدي کند
اميد اسدي اعلام داشت که در جهان از تکنيک پلفريچ کمتر استفاده شده است و يا ان را به فراموشي سپرده اند
چشمان ما در نور کم پردازنده کندتري دارند و ما از اين قاعده مي توانيم اکثر فيلم هايي که به صورت چرخش هاي افقي فيلمبرداري مي شوند را به صورت سه بعدي ببينيم


تصوير يک عينک کارل پلفريچ :

هر چند عينک هاي پلفريچ اسکلتي ساده دارند اما فيلتر هاي ان بايد دقيق باشند و بخش مهم ان فيلتر مشکي تيره مي باشد که داراي کد رنگي است و نبايد يک رقم اختلاف داشته باشد که اختلاف رنگ باعث بي کاربرد شدن عينک مي گردد
اسدي در ادامه افزود :
تاثير كارل پلفريچ در يك چيز درك شده يا سا فيزيكال و به معناي علم روابط ميان روان و تن مي باشد كه در ان حركتي جانبي از شي ء در زمينه مشاهده مي شود كه توسط قشربينايي به عنوان يك مولفه عمق تفسير مي شود
و دليلش تفاوت نسبي است كه در زمان بندي سيگنال هايي كه به دو چشم مي رسد مي باشد
اين تكنيك به صورت كلي با گذاشتن يك عينك كه يك سمت ان فيلتر تيره است القا مي شود اما لازم به ذكر است كه به صورت خود به خودي اين عمل مي تواند در كساني كه دچار بيماري هاي چشمي مانند اب مرواريد يا كاتاراكت هستند اتفاق بيوفتد و نيازي به عينك مخصوص كارل پلفريچ سه بعدي نداشته باشند
اين پديده توسط فيزيكداني به نام كارل پلفريچ در سال 1922 ثبت شد و به نام او يعني پولفريچ نام گرفت اين تكنيك مي تواند مورد استفاده در برخي بازي ها و فيلم ها و مشاهده رويداد ها ورزشي در تلويزيون معمولي يا توسط يك اسكرين هستند صورت بگيرد
هرچند از اين تكنيك در جهان كمتر استفاده شده است اما براي فيلمبرداري ان به يك دوربين نياز است و بر خلاف ساير تكنيك هاي سه بعدي كه نياز به دو دوربين دارند در اين تكنيك يك دوربين مي تواند كار راه انداز باشد
اثباتي كه مي توانيم براي اين قاعده به كار ببريم اين است كه اگر فيلتر مخصوص تيره را بر روي يك چشم بگذاريم و يك شي ء مشكي را در مقابل چشم هايمان قرار دهيم و يك اونگ سفيد رنگ را به صورت منظم در پشت شي ء حركت دهيم بعد از چند لحظه مشاهده مي كنيم كه اونگ در جلو شي ء قرار گرفته است ! در صورتي كه اونگ در اصل پشت شي ء قرار دارد


لازم به ذکر است نخستين انيميشن سه بعدي پرسپکتيو در ايران توسط اميد اسدي طراحي شده بود
http://inn.ir/NSite/FullStory/News/?Serv=3&Id=140782&Rate=0
جهت اطلاعات بيشتر و دريافت کليپ هاي سه بعدي پلفريچ و ساير اموزش هاي فيلمبرداري اين تکنيک مي توانيد از صفحه زير ديدن کنيد
http://2dto3d.ir/3d/pulfrich
اميد اسدي افزود : اگر چه در ايران کمترين سخني در مورد تکنيک پلفريچ به ميان امده اما سعي کرده ام در صفحه اي ان را به نمايش بگذارم و اطلاعات جامع به زباني ساده از اين تکنيک را به هم ميهنان بدهم


شادو پيروز باشيد

[fanava]

خیلی جالبه ممنون www.fanava-tech.com

[حسین متقی]

فقط یک سوال کوچک برا پیش اومده

این فناوری بر اساس لایه نشانی پلاستیک یا هر ماده ایه که تغییر حالت از مایع به جامد براش امکان پذیره هست
ولی مایع شکل ظرف خودشو میگیره و شکل خودشو نمیتونه حفظ کنه
درسته که بعد از خروج از نازل سریعا خنک میشه و دیگه جامده و تغییر شکلش محصوص نیست
اما این لایه ها که روی هم قرار میگیرند
باید اثری از این لایه ها داشته باشند
مثل خطوط موازی یا برامدگیهای سطحی خیلی کوچک در ابعاد سر خروجی نازل

پس چطور در مثال ساخت هواپیما باچاپگر 3بعدی سطوح انقدر صاف هستند
یا در مجسمه ها و هرشکلی که میبینیم
حتی اثری از کار دست نهایی روی این محصولات نیست
یعنی با سمباده صاف میشند!!!
فکر نکنم!
در ضمن اگر خروجی نازل خیلی کوچک باشه برای کاهش این اثر لایه نشانی ساخت یک مجسمه ی چند سانتیمتر مکعبی شاید 24 ساعت طول بکشه!! و مصرف برق بالایی همخ پیدا میکنه چون باید مدت زیادی در حالت کار و حرکت باشه دستگاه!!

ممنون میشم اگر کسی جواب رو میدونه برام بنویسه

[mahmoodmah]

درصد بیمارانی که در فهرست پیوند عضو قرار دارند در انتظار دریافت کلیه هستند. کلیه های چاپ شده زیستی هنوز کارایی ندارند اما وقتی که آنها عملکردشان واقعیت یابد، استفاده از سلولهای خود بیمار برای بافت کلیه به این معنا است که پزشکان روزی قادر خواهند بود که برای هر بیمار کلیه مورد نیازی را که کاملا با بدنش همخوانی دارد بسازند.


مهر: به دنبال پیشرفت های اخیر در زمینه چاپگر سه بعدی مهندسان زیستی موفق شده اند که اعضای مختلف بدن را با استفاده از چاپگرها تهیه کرده و برای پیوند به بیمارانی که یا با روشهای سنتی درمان نمی شوند و یا درمان آنها دشوار است استفاده کنند.


این فهرست نگاهی به قابلیت های چاپ اعضای بدن در اتاقهای جراحی آینده داشته است.


چاپ سه بعدی گوش

مهندسان زیستی دانشگاه کورنل با اسکن سه بعدی گوش یک کودک یک قالب هفت تکه ای در برنامه سالیدورکس کد (SolidWorks CAD) تولید کرده و قطعات آن را چاپ کردند. این قالب با ژلی غلیظ که از ۲۵۰ میلیون سلول غضروف گاوی و کلاژن دم موش ساخته شده بود پر کردند. پس از ۱۵ دقیقه این گوش از قالب خارج و به مدت چند روز در ظرف کشت سلول قرار گرفت. در عرض ۳ ماه این غضروف به قدری گسترش می یابد که جایگزین کلاژن می شود.



براساس آمار ارائه شده تنها در آمریکا دست کم یک کودک از هر ۱۲ هزار و ۵۰۰ کودک دارای اختلال مادرزادی Microtia هستند، شرایطی که طی آن گوش خارجی کودک رشد ناقص و از شکل افتاده دارد و کودک دچار نقص شنوایی می شود. برخلاف سایر اعضای مصنوعی گوشهای تولید شده از سلولهای انسانی با احتمال زیاد به طور موفقیت آمیز در اینده به بدن انسان پیوند زده می شوند.


چاپ کلیه

محققان موسسه پزشکی احیا کننده موسسه ویک فارست با یک چاپگر سه بعدی زیسته چندین نوع سلول کلیه تولید کردند و به طور همزمان یک قالب از مواد زیست تجزیه پذیر ساختند. محصول نهایی برای کشت سلولی آماده شد؛ وقتی که این کلیه به یک بیمار پیوند زده شود همزمان با رشد بافت اصلی به آرامی قابلیت تجزیه خود به مواد زیستی را نشان می دهد.



۸۰ درصد بیمارانی که در فهرست پیوند عضو قرار دارند در انتظار دریافت کلیه هستند. کلیه های چاپ شده زیستی هنوز کارایی ندارند اما وقتی که آنها عملکردشان واقعیت یابد، استفاده از سلولهای خود بیمار برای بافت کلیه به این معنا است که پزشکان روزی قادر خواهند بود که برای هر بیمار کلیه مورد نیازی را که کاملا با بدنش همخوانی دارد بسازند.


رگ های خونی چاپ شده

محققان دانشگاه پنسیلوانیا و ام آی تی با استفاده از یک چاپگر به نام RepRap و نرم افزار متن باز یک شبکه از رشته های شکر داخل یک قالب را چاپ کرده و رشته ها را با پلیمتر گرفته شده از ذرت پوشاندند. پس از آن آنها یک ژل حاوی سلولهای بافتی را وارد قالب کردند. وقتی که این ژل داخل قالب قرار گرفت، آنها کل ساختار را در آب شستشو دادند که شکل حل شد و کانالهای خالی در بافت باقی ماند.



محققان نشان دادند که پمپ کردن مواد مغذی از طریق این کانالها بقای سلولهای اطراف را افزایش می دهد. از آنجا که سلولهای خونی سلامت بافت را حفظ می کند، پی بردن به چگونگی افزایش مقیاس و چاپ یک سیستم عروقی بزرگتر و قویتر کلید چاپ کل بافتها است.


چاپ پوست پیوندی

محققان ابتدا از یک اسکنها و نقشه های سه بعدی برای مشخص شدن وضعیت زخم بیمار استفاده کردند. دریچه یک چاپگر آنزیم ترومبین و چاپگر دیگر سلولهای آمیخته شده با کلاژن و فیبرینوژن بیرون می دهد، پس از آن چاپگر یک لایه از فیبروبلاست انسانی و یک لایه از سلولهای پوستی انسانی را که کراتینوسیت نامیده می شود روی هم قرار می دهد.



برای پیوندهای پوست سنتی جراح، پوست را از یک قسمت بدن گرفته و آن را به قسمت دیگر پیوند می دهد. محققان موسسه ویگ فارست امیدوارند بتوانند این روش را به قدری توسعه دهند که چاپ پوست جدید به طور مستقیم برای زخم امکانپذیر باشد. آنها در نهایت می خواهند یک چاپگر قابل حمل بسازند که بتوان از آن در زمان فجایع طبیعی استفاده کرد.


چاپ استخوان سه بعدی

محققان دانشگاه واشنگتن قالبهایی را با پودر سرامیک ( استخوان انسان ۷۰ درصد از سرامیک تشکیل شده) چاپ کردند. آنها در چاپ این قالب ها از چاپگرهای سه بعدی کمک کردند که قطعات فلزی موتورهای الکتریکی را می سازد. یک چاپگر سرامیک را با لایه ای از چسب پلاستیک پرکرد، این ساختار به مدت ۱۲۰ دقیقه با دمای ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد پخته شد و برای کشت سلولهای استخوان انسانی آماده شد.



هرسال میلیونها نفر از تصادفات اتومبیل جان سالم به در برده اما دچار شکستگی های پیچیده می شوند که ترمیم آنها با روشهای سنتی دشوار است. پزشکان می توانند با استفاده از اسکنهای آم آر آی استخوان لازم برای پیوند را که دقیقا با شکستگی تطابق دارد چاپ کنند.

http://www.dezdokht.com/

[mahmoodmah]

ارسال مهر, ۱۳۹۲



خیلی ها از چاپ سه بعدی خاطره دارن. دوران بچگی خط کش هایی بود که روی اونها چندتا تصویر وجود داشت که با تغییر زاویه خط کش، میشد چندین تصویر رو مشاهده کرد. در واقع با این روش شما یه داستان، حرکت یا زاویه ای دیگه از یک تصویر رو نظر مینداختین. به تکنیکهایی که تو این چاپ‌ها بود، شیوه سه بعدی از موضوع دوبعدی گفته میشد.

یکی از روشهای چاپ سه بعدی به این روش لنتیکولار بود. شما در این نوع چاپ چندین تصویر دارین. هر تصویر با تکنیکهای شیمیایی و نور لیزر بروی صفحاتی با نام لنتیک انتقال داده میشد. این صفحات نازک بعد از روی هم قرار گرفتن، با تغییر زاویه در دید، موضوع رو سه بعدی نشون میدادن. البته داستان لنتیکولار خیلی طولانی تر از اینهاست، خلاصه گویی ما برای رسیدن به چاپ سه بعدی دیگه ای هست.

نوع دیگه از چاپ سه بعدی هم بود به اسم هولوگرافی، که نمونه این کار بروی برچسب‌های هولوگرامی هست که روی محصولات چسبونده میشه. تو این روش با نور لیزر و یک سری مواد شیمیایی دیگه، رنگ و طرح با اختلاف نور و تغییر تصویر بروی سطحی غیر شفاف قرار میگیرن. البته هر دو روش لنتیکولار و هولوگرافی از شگردهای سه بعدی سازی چاپ هستن که هنوز هم اجرا میشن.


موضوع اصلی این قسمت درباره چاپگرهای سه بعدی نسل جدید هست. تو این چاپگرها واقعا موضوع شما بصورت سه بعدی ساخته میشه و با حقه زاویه دید و تغییر رنگ روبرو نیستین. شیوه‌ی Additive Manufacturing یا ۳D Printing به شیوه ساخت یک موضوع سه بعدی حجم دار از یک طرح دیجیتال گفته میشه. دستگاه چاپگر سه بعدی، موادی رو برای چاپ داره که با تغییر حرکت محل نازلی که اون ماده رو خارج میکنه، جسم سه بعدی ساخته میشه. از شیوه چاپ سه بعدی در دکوراسیون داخلی، جواهر سازی، صنایع فضایی یا خودروسازی هم میشه استفاده کرد.

بطور کل ساخت یک ماکت سه بعدی از یک فایل به شیوه ای مدرن رو میشه با دستگاه چاپ سه بعدی انجام داد. این تکنیک چاپ بر اساس استفاده از یک طرح دیجیتالی، چاپگر و ماده ای پلیمری که در چاپگر قرار داده میشه؛ ماکت شما رو بصورت سه بعدی تهیه میکنه. روند ساخت یک ماکت سه بعدی در سه قسمت هست: مدل سازی، چاپ و مرحله نهایی سازی ماکت.


مدل سازی:

مواد صنعتی پلیمری که بوسیله نازل دستگاه چاپ اسپری میشن، خیلی به طرح دیجیتالی حساسیت دارن. پس بهتره که طرح اولیه خیلی دقیق ترسیم بشه. از راهکارهای معمول استفاده از برنامه های برداری و دقیق مثل اتوکد هست. البته مدلینگ سه بعدی داخل ۳dstudio یا برنامه های سه بعدی سازی هم خیلی به خروجی دقیق کمک میکنه. فرمت فایل مناسب برای خروجی میتونه STL باشه. این قالب، خروجی شما رو به سطحی سه بعدی بدون استفاده از رنگ یا بافت تبدیل میکنه که میشه گفت همون مدل سیمی یا Wireframe هست.



چاپ:

بعد از طراحی فایل نهایی و خروجی مناسب نوبت به چاپ میرسه. دستگاه چاپ سه بعدی بصورت لایه لایه، موضوعات مدل سازی شده رو میخونه و با نازل، ماده ی لازم رو بروی یک سطح اسپری میکنه. کیفیت مدل نهایی به دو عامل بستگی داره. رزولوشن سند که بر اساس DPI یا همون نقطه بر اینچ بیان میشه و ضخامت لایه های خروجی که در حدود ۱۰۰ میکرومتر یا ۰٫۱ میلیمتر هست. البته پرینترهای سه بعدی جدیدتر میتونن در ضخامت لایه ها تغییراتی هم داشته باشن.

گاهی اوقات امکان داره ساخت یک مدل حرفه ای چندین روز طول بکشه که این بستگی به پیچیدگی سطوح فایل طراحی شده داره.
و نکته آخر در مورد چاپ اینکه تکنیک ذوب و تزریق هست که کار شما رو شکل میده – دوستانی که در ظروف IML که تخصص شخصی من هست و حتی ساخت دستگاه های فلزی اطلاعاتی دارن حتما با Injection Molding برخورد داشتن .



مرحله نهایی سازی:

بعد از تزریق و اسپری کردن ماده های پلیمری توسط نازل بروی سطح، میشه کارهای دیگه ای هم مثل رنگ آمیزی، برش یا گرفتن ضایعات رو انجام داد.
اگرچه رزولوشن دستگاه های چاپ سه بعدی جدید اونقدر بالارفته که پلیسه و ضایعات خاصی به چشم نمیآد.
در ضمن حتی میشه از دو یا چند ماده پلیمری مختلف در هنگام ساخت مدل استفاده کرد.


http://panart.ir/fa/?p=135

[mahmoodmah]

, ۱۴ مهر, ۱۳۹۲


قسمت دوم از این مقاله مربوط میشه به مواد دستگاه‌های چاپگرهای سه بعدی و خود دستگاه.

البته قیمت این دستگاه‌ها بالاست و تولید اونها بصورت محدود انجام میشه.
در قسمت اول اطلاعاتی کلی در مورد دستگاه داده شد. در این قسمت کمی تخصصی تر به موضوع دقت شده.

مواددستگاه:


نوع دستگاه و تکنولوژی یی که برای ساخت مدل چاپگرها از اون استفاده میشه، در انتخاب مواد اولیه خیلی مهم هست. روشهایی مثل اکستروژن، گرانولار، لمینیت و فتوپلیمرایز ؛ با توجه به نوع دستگاه، دقت لازم در خروجی و مواد اولیه انتخاب میشن. در هر کدوم از این روشها، هزینه و نوع فایل خروجی ویژه‌ای تعریف میشه.


۱- اکستروژن:

یک روش خیلی کلی و محبوب هست. مواد اولیه ای مثل پلاستیک، ترموپلاستیک یا فلز مذاب داخل یک محفظه قرار میگیرن. نازل یا محفظه ای که داخل اون مواد قرار داده میشه، بوسیله ی یک المنت مواد رو بصورت نیمه مذاب تبدیل میکنه و با فشار به بیرون پخش میکنه. مواد نیمه مذاب بصورت لایه لایه بروی هم قرار میگیرن. از خوبی های این روش این هست که مواد اولیه‌ای مثل پلاستیک ارزون هست و میشه نمونه ای مشابه از کار نهایی ارایه کرد. اما دقت این شیوه بخاطر اینکه لایه های مواد نیمه مذاب بروی هم قرار میگیرن کمی پایین هست.

نمونه جالب در مورد شرکت خودروسازی BMW هست. ماکت اولیه به شیوه اکستروژن ساخته میشه و بعد از تایید، قالب بزرگ و کاملی برای ارایه بدنه واقعی بوجود میاد. همین رو باید بگم که استحکام ماکت اولیه تقریبا ۹۰درصد شبیه به قطعات اصلی هست. در ضمن مواد پلاستیکی بعد از ساخت ماکت، دوباره قابل بازیافت هستن. از معایب این روش این هست که مواد نیمه مذاب بعد از سرد شدن کمی حالت انقباض و اعوجاج به ماکت میدن. در ضمن سرعت شیوه اکستروژن پایین هست.


۲- گرانولار:

این روش خودش تکنیکهای زیادی رو شامل میشه. یکی از تکنیکها، استفاده از لیزر هست که در صنایع خودروسازی میشه مشابه اون رو مثال زد. نور لیزر توسط دست های رباط بروی سطح فلز پخش میشه تا دمای ذوب سطح تغییر بکنه و بعد از گرم شدن به حالت نیمه مذاب در بیاد و شکل بگیره.

از شیوه های دیگه که در گرانولار استفاده میشه میتونیم روشی رو بگیم که در چاپگرهای معمولی هم کاربرد داره. نازل جوهر با توجه به طرحی که ایجاد شده، لایه ای از رنگ رو بروی مدیا قرار میده، نازل بعدی هم رنگ بعدی رو بصورت لایه دوم رو قبلی وارد میکنه و این روش همینطور ادامه پیدا میکنه تا کار تکمیل بشه. از مواد اولیه کاربردی در روش گرانولار میتونیم به آلیاژهای فولاد و تیتانیوم، پودرهای ترموپلاستیک و پودرهای سرامیکی اشاره کنیم.



۳- لمینیت:

خیلی وقتها از این شیوه استفاده میشه. ارزون و سریع. شیوه لمینیت کردن رو اکثر در چاپخونه ها دیدیم. یک رول از پلاستیک نیمه شفاف که به وسیله گرما بروی مدیا قرار میگیره. وقتی که لمینیت از پشت و رو به کاغذ یا مدیای دیگه وارد میشه، دو قلطک با گرما حالت پرس کردن رو ایجاد میکنن. کاغذ بیچاره هم وسط دولایه لمینیت پرس میشه.

به شباهت همین روش، چاپ سه بعدی هم انجام میشه. چندین لایه از چوب یا پلاستیک بروی هم قرار داده میشن. لیزری که بالای دستگاه هست شروع میکنه به برش دادن این لایه ها. منتهی برای اینکه بعد از برش لیزری، لایه ها نیازی به چسب نداشته باشن، بصورت دایم پلاستیک لمینیت حرکت میکنه و سطح بیرونی چند لایه برش خورده رو پوشش میده. از این روش برای ساخت کارهای هنری برش خورده با چوب یا حتی ساخت ماکتهای پلاستیکی خیلی استفاده میشه. مواد اولیه این روش میتونن مقوا، چوب یا پلاستیک باشن.

۴- فتوپلیمرایز:

یکی از بنیادی و قدیمی ترین روشهای چاپ سه بعدی همین روش هست. محفظه‌ای ساخته میشه که داخل اون پلیمر مایع قرار داره. این مایع به نور فرابنفش حساس هست. یک توپ لیزری بروی لایه و سطحی که داخل طرح تعریف شده نور لیزر رو میتابونه.

پلیمر بخاطر نور به جسمی جامد تبدیل میشه. این کار در قسمتهای مختلف مایع همزمان با بالا و پایین رفتن محفظه حاوی پلیمر و همچنین تیغی که لایه های مایع اضافی رو حذف میکنه ادامه پیدا میکنه تا شکل ماکت سه بعدی نهایی کامل بشه. از مواد اولیه این روش میتونیم به فتوپلیمرها و رزین‌های مایع اشاره کنیم.

چاپـگـرها:


خیلی از شرکتها وجود دارن که برای راحت تر شدن و عمومی کردن کارهای سه بعدی، چاپگرهای کوچیک و بصرفه تولید میکنن. همونطور هم که قبلا گفتیم از طریق این چاپگرها ماده ای از نازل به بیرون ترشح میکنه و ماکت سه بعدی رو میسازه.

این ماکت سازی میتونه از چند ساعت تا چند روز طول بکشه و این زمان بستگی به پیچیدگی موضوع طراحی شده داره. بعضی از مدلهای این چاپگرها بقدری بزرگ هستن که برای ساخت ماکت ماشینهای BMW هم از اونها استفاده میشه.


از مشخصه های این دستگاه جدید کیفیت لایه ای با رزولوشن صدمیکرون هست. یعنی ضخامت کوچکترین قطعه‌ای که میتونین تعریف کنین،‌ صد میکرون هست و این ضخامت در حد ضخامت یک ورق کاغد تحریر هست!!! عجب دقتی. این چاپگر با پلاستیک‌های نسل جدید یعنی Bioplastic ها همخوانی داره و محصول نهایی مشکلاتی مثل پوست انداختن، شکننده بودن یا انحنا برداشتن رو نداره.

منتشر شده در نسخه پنجم ماهنامه دیجیتال هنرهای تجسمی پآن آرت


http://panart.ir/fa/?p=255

[mahmoodmah]

چکیده- فرآیند چاپ سه بعدی، فرآیندی است که کاربر رایانه را قادر به ساخت طرح موجود در سیستم می
کند. در حال حاضر چندین روش و تکنولوژی برای ساخت شی سه بعدی وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و
معایب منحصر به خود هستند. با وجود پیشرفت های زیاد در ساخت این ماشین ها همچنان سرعت ایجاد یک
شی سه بعدی به علت ساخت لایه به لایه شی، کمی کند است که با تلاش شرکت های سازنده در بازار رقابتی
موجود چاپگرهای سه بعدی، قابل بهبود است. لزوم استفاده از این فرآیند در عصر حاضر که عصر سرعت است به
خوبی احساس می شود. این فرآیند علاوه بر صرفه جویی در زمان منجر به صرفه جویی هزینه نیز می شود که
برای تولید کنندگان قابل توجه است.

-1 مقدمه
چاپ سه بعدی یک شکل از فن آوری
تولید لایه ای (افزودنی) است که در آن شی
سه بعدی با لایه بندی متوالی لایه هایی از
مواد ایجاد می شود. پرینترهای سه بعدی
معمولا برای استفاده از فن آوری های ساخت
افزودنی (لایه ای) سریعتر ، مقرون به صرفه
تر و ساده تر هستند . پرینتر سه بعدی
محصول توسعه دهندگان، توانایی چاپ
قطعات و مجموعه های ایجاد شده از مواد
مختلف با خواص مکانیکی و فیزیکی متفاوت
در فرایند ساخت تک ساخته را ارائه می دهد.
فن آوری های پیشرفته چاپ سه بعدی مدل
هایی که می توانند به عنوان محصول نمونه
های اولیه به کار برود را، به دست می دهد
.[4]
-1-1 تاریخچه چاپ
روند توسعه چاپگرها (شکل 1
-1 اختراع چاپ خشک (زیراکس)
چستر » توسط Electrophotography
. در سال 1938 « کارلسون
EARS -2 ساخت چاپگر لیزری اصلی به نام
با « گری استارک ودر » که مهندس
اقتباس از تکنولوژی دستگاه کپی
زیراکس و اضافه کردن پرتو لیزر به آن

اولین چاپگر لیزری را در سال 1977
ایجاد کرد.
-3 اختراع چاپگر جوهر افشان در سال
1976 و انتشار آن به عنوان یک وسیله
. خانگی در سال 1988
-4 ساخت اولین ماشین استریولیتوگرافی
(حکاکی روی سنگ) تجاری در سال
.1986
-5 شروع به ساخت چاپگر سه بعدی اولیه
.[4] در سال 2003
از سال 2003 رشد بزرگی در فروش پرینتر
سه بعدی وجود داشته است. علاوه بر این، قیمت
پرینتر سه بعدی کاهش پیدا کرده است. این
تکنولوژی جدید همچنین در زمینه های
جواهرات، کفش، طراحی صنعتی، معماری،
مهندسی و ساخت و ساز، خودرو، هوافضا، صنایع
دندانپزشکی و پزشکی، آموزش و پرورش، سیستم
های اطلاعاتی، جغرافیایی، مهندسی عمران و
بسیاری دیگر استفاده های زیادی پیدا کرده است.
تولید اشیا جامد حتی یک شی کاملا پیچیده با
پرینتر سه بعدی رفته رفته آسان تر و ارزان تر می
.[ شود [ 4
-2-1 چرا پرینتر سه بعدی ؟
چند روز قبل از رفتن به سال نو شما تصمیم
می گیرید که یک جفت ترینر بخرید. پروسه
معمولی این چنین خواهد بود: زیر و کردن مغازه
ها، انتخاب یک طرح و تلاش بر روی آن جفت تا
مطمئن شویم آنها راحت هستند. به جای آن
انجام این کارها را تصور کنید: طراحی کفش ها
در اندازه درست و واقعی در طرح و رنگی که شما
می خواهید بر روی کامپیوتر یا دانلود کردن یک
طرح از وبسایت و تغییر دادن و سفارشی کردن
آن؛ سپس فشار دادن دکمه پرینت و چاپ و رفتن
برای خوردن ناهار در زمانی که دستگاهی روی
میز شما آنها را برای شما میسازد. در برگشتتان
کفش های ترینر شما آماده هستند و البته آنها
هنوز کامل نیستند. بنابراین یک بار دیگر پروسه
را بر روی کامپیوتر تکرار می کنی و لنگه دوم را
پرینت می کنی؛ عالیه تمام شد.
در اصطلاح عمومی صنعت برای "ساخت
افزودنی" استفاده می شود؛ اما گسترده ترین
استفاده آن برای ابزارهایی است که پرینتر سه
بعدی نامیده می شوند. بعضی از این چاپگرها در
حال کوچک شدن تا اندازه ای که به عنوان یک
ابزار رومیزی مناسب باشند، هستند. آنها راهشان
را نه تنها در محیط کار و کارخانه ها بلکه در بین
ادارات، طراحان، معماران و محققان باز می کنند
و مورد استقبال موسسان شرکت کسانی که از
آنها برای اختراع تجارت های کاملا جدید استفاده
می کنند، واقع می شوند. بسته به اندازه شی، مواد
تشکیل دهنده شی و سطح جزئیات مورد نیاز در
فرآیند، چاپ کردن حدود یک ساعت برای یک
شی ساده که در کف دست جای می گیرد و
حدود یک روز برای محصولات بزرگتر و پیچیده
تر طول می کشد. آخرین ماشین های ساخته
شده می توانند اشیایی با دقت کمتر از 0.1 میلی
.[ متر تولید کنند [ 3

. شکل 1: نمودار توسعه چاپگرها از قرن 19
هر چند نرم افزار طراحی قدرتمند اجازه می
دهد که شی سه بعدی مجازی بر روی یک صفحه
کامپیوتر ایجاد شود ولی بسیاری از طراحان و
مشتریانشان ترجیح می دهند تا شی فیزیکی را
قبل از انجام شدن عمل ساخت و ساز با سرمایه
گذاری عظیم، بررسی کنند، لمس کنند و نگه
دارند. مدل ها کمک می کنند تا حدس هایی در
مورد خروجی فرآیند بزنید. آنها به طور سنتی به
وسیله دسته ای از مواد مانند خاک رس، چوب و
آهن درست می شوند. این یک تجارت پرهزینه و
کندی است حتی ایجاد یک مدل کاری از آنچه
ممکن است چیز ساده ای به نظر آید شبیه یک
لنگه جدید برای یک کفش در عمل یک فرآیند
.[ پیچیده است [ 3
قابلیت پرینترها برای سرعت بخشیدن به
فرآیند طراحی اثر بزرگی در صنعت خواهد داشت.
میگوید: "دانشمندان (objet داویدریس(مدیراجرایی
معاصر می توانند ایده ای را تصور کنند، چاپ
کنند آن را، در دستهایشان بگیرند، با دیگر
مردمان به اشتراک بگذارند، تغییر بدهند و بعد به
.[ عقب برگشته و کپی دیگری از آن بگیرند" [ 3
در بخش 2 به توضیح روش ها و مواد به کار
رفته درهر روش می پردازیم سپس روش کار دو
شرکت پیشگام در ساخت پرینتر سه بعدی را
توصیف می کنیم. در بخش 3 توضیحی اجمالی
در مورد رزولوشن داریم و در بخش 4 در مورد
نرم افزار و طرح های ایجاد شده سخن می گوییم.
در بخش 5 انواع چاپگرهای سه بعدی را نام می
بریم و در بخش 6 از کاربردها و موارد استفاده در
زمینه های مختلف این تکنولوژی سخن می
گوییم.

-2 مواد و روش ها

تعداد زیادی از فناوری های رقیب در انجام
چاپ سه بعدی وجود دارند. تفاوت اصلی آنها در
راهی که برای ایجاد لایه ها و قطعات ساخته می

شوند، یافت می شود. برخی از روش ها از ذوب
یا نرم شدن مواد برای تولید لایه ها استفاده می
(SLS کنند، به عنوان مثال رسوب لیزر انتخابی ( 1
در ،(FDM و مدل سازی رسوب ذوب شده ( 2
حالی که سایر روش ها مواد مایع که با فن آوری
های مختلف بهبود داده می شوند را بر روی هم
قرار می دهند. در مورد ساخت شی چند لایه،
لایه های نازک به اشکالی برش داده می شوند و
.[ به هم متصل می شوند [ 1

-1-2 چاپ سه بعدی مدل های
روباتیک(جنبشی)
مدل به عنوان مجموعه ای از قطعات با ترکیب
حرکتی و هندسی ساخته شده، است. علاوه بر
خروج این مدل به عنوان نقشه، و تبدیل به
تصاویر و انیمیشن ها سه بعدی، آن ممکن است
به STL برای چاپ به عنوان یک فایل در فرمت
نمونه ساز سریع فرستاده شود. این فایل سطوح
جسم را شبیه به یک موزاییک کاری مثلثی شرح
.[ می دهد [ 1

-2-2 انواع روش های چاپ سه بعدی
چندین فناوری نمونه سازی سریع، از جمله
پخت با لیزر ،(LOM تولید شی لایه به لایه ( ٣
و مدل (SLA حکاکی سنگی ( ۴ ،(SLS) انتخابی
وجود دارند (FDM) سازی با رسوب مواد مذاب
.[1]
Selective Laser Sintering ١
Fused Deposition Modeling ٢
Laminated Object Manufacturing ٣
Stereo Lithography ۴

-1 فرآیند رسوب مواد مذاب -2-2
مدل سازی رسوب ذوب شده، یک تکنولوژی
یک بازار ) Stratasys توسعه یافته توسط شرکت
پشتیبان در این زمینه) است که در نمونه سازی
.[ سریع سنتی استفاده می شود [ 3
شامل پیچاندن یک رشته تار از FDM فرآیند
مواد پلاستیکی ارتجاعی از یک قرقره و تغذیه آن
از طریق حرکت دهانه جدا، گرم کردن مواد برای
ذوب آن و رسوب آن در یک الگو مطلوب بر طبقه
ایجاد شده، است. لایه ها پی در پی به رسوبات
ترموپلاستیک ذوب شده بر روی لایه های زیرین
در نواحی مانند برآمدگی ها اضافه می شوند. به
منظور ایجاد عملکرد مکانیسم، یک پشتیبان از
مواد محلول آزاد در شکاف بین قطعات متحرک
قرار داده می شود. پشتیبان های فیزیکی می
توانند بعداً اض افه و حذف شوند یا مواد محلول در
آب می تواند رسوب کنند و سپس شسته شوند
.[1،3]

-2 سیستم چاپ جوهر افشان -2-2
یکی از روش سه بعدی چاپ شامل یک
سیستم چاپ جوهر افشان است. پرینتر مدلی از
یک لایه را در یک زمان با گسترش یک لایه از
پودر ( گچ، یا صمغ ) ایجاد می کند و چاپ جوهر
افشان یک اهرم در سطح مقطع از بخش را
حرکت می دهد. این فرآیند تکرار می شود تا هر
لایه چاپ شود. این فن آوری تنها فناوری است
که اجازه چاپ از نمونه های کامل رنگی را می

دهد. این روش همچنین اجازه وجود
.[ ناهمواری(برآمدگی ها) را نیز می دهد [ 1
-3 فرآیند پردازش دیجیتال نور -2-2
یک مخزن ،(DLP در پردازش دیجیتال نور( 1
DLP از پلیمر مایع در معرض نور از یک پروژکتور
تحت شرایط نور مطمئن (نور کنترل شده) قرار
می گیرد. پلیمر مایع در معرض نور قرار داده
شده سخت و سفت می شود. رویه ساخته شده
سپس به سمت پایین در شکاف های کوچک
حرکت می کند و پلیمر مایع دوباره در معرض نور
قرار می گیرد. این روند تا زمانی که مدل ساخته
شود، تکرار می شود. پلیمر مایع سپس به سمت
مخزن کشیده می شود و تبدیل به مدل سه بعدی
مثالی برای یک Zcorp می شود. پرینتر پیشرفته
.[ است [ 1 DLP سیستم نمونه سازی سریع
-2 فرآیند چاپ با لیزر -2-4
یکی دیگر از رویکردها، ترکیب شدن انتخابی
رسانه های چاپی در یک بستر با حفره های ریز
است. در این دگرگونی، رسانه ادغام نشده با
حمایت از برآمدگی ها و دیواره نازک در بخش در
حال تولید، به کاهش دادن احتیاج به حمایت
های کمکی موقت برای قطعه کار، کمک می کند.
به طور معمول یک لیزر برای سفت و سخت
کردن رسانه ها و شکل دادن جسم استفاده می
شود. نمونه هایی از این روش پخت لیزر انتخابی
با استفاده از (DMLS و پخت لیزر مستقیم ( ٢
فلزات است. در نهایت، ویژگی های فوق العاده
کوچک ممکن است توسط تکنیک ریزساخت سه
Digital Light Processing ١
Direct Metal Laser Sintering ٢
بعدی تصاویر پولیمری شده 2 فوتون (واحد شدت
نور وارده بر شبکیه) درست و ایجاد شود. در این
رویکرد، شی مورد نظر سه بعدی در یک بلوک از
ژل توسط یک لیزر متمرکز ترسیم می شود. این
ژل با توجه به ماهیت غیر خطی از تصاویر
متحرک، با یک ماده جامد فقط در مکان هایی که
در آن لیزر متمرکز شده بود سفت می شود،
سپس ژل باقی مانده جدا و شسته می شود. با این
روش می توان ویژگی هایی با اندازه زیر 100
نانومتر، همچنین ساختارهای پیچیده ای مانند
قطعات متحرک و مجهز به قفل را نیز به آسانی
.[ تولید کرد [ 1
هر روش مزایا و معایب خودش را دارد، و در
نتیجه برخی از شرکت های یک انتخاب بین پودر
و پلیمر به عنوان ماده ای که شی از آن پدیدار
می شوند، ارائه می دهند. به طور کلی، ملاحظات
اصلی عبارتند از سرعت، هزینه نمونه اولیه چاپ،
هزینه چاپگر سه بعدی، هزینه مواد و قابلیت های
.[ رنگی [ 4

-3-2 شرح کامل فرآیند چاپ
اولین مرحله در همه فرآیندهای پرینت 3
بعدی این است که به وسیله نرم افزار مقاطع
عرضی از طریق بخش ایجاد شده و محاسبات که
هر لایه احتیاج دارد تا ساخته شود، به دست آید.
ماشین های متفاوت راه های متفاوتی را طی می
کنند. این ماشین ها اشیا را به صورت یک لایه در
یک زمان و به وسیله پیچاندن یک لایه باریک از
صمغ مایع و یا استفاده از یک لیزر فرابنفش
کنترل کننده تحت کامپیوتر اشیا را می سازند.
طبقه ساخته شده سپس پایین آورده می شود،
یک سطح مایع جدید اعمال می شود و پروسه

تکرار می شود. در آخر مازاد مایع نرم، پاک می
شود و از حمام شیمیایی استفاده می کند. لیزر
پخت در دما بالا برای ذوب کردن و ترکیب کردن
سرامیک پودر شده با فلز و شیشه با هم یک در
یک زمان برای تولید شکل سه بعدی مطلوب
.[ استفاده می شود [ 3

-1-2-3 مراحل چاپ سه بعدی چاپگرهای
Objet شرکت
ابتدا یک مدل از اشیا بر روی کامپیوتر درست
شده، نرم افزار این مدل را تجزیه و تحلیل می
کند و یک سری مقاطع عرضی را محاسبه می
کند و توزیع فضا و شکل پذیرفتن درون هر لایه
چند هد objet را انجام می دهد. ماشین های
چاپ دارند که به جلو یا عقب می لغزد و یک لایه
خیلی باریک از دو نوع مایع پلیمر برجا می
گذارند. یک نوع در مقاطع عرضی که برای شکل
پذیر شدن نیاز دارند و دیگری جایی که حفره ها،
برآمدگی ها و ویژگی های مربوط به فضا وجود
دارند، چاپ می شود. بعد از چاپ هر لایه یک
منبع نور فرابنفش در هد چاپ پلیمر در ناحیه
ای که احتیاج دارد تا جامد شود، را سفت می
کند و پلیمر دوم که به نظر یک وضعیت ژل
مانند می آید تا ساختار پشتیبان فراهم کند را،
ایجاد می کند. طبقه ایجاد شده سپس به پایین
حرکت می کند و فرآیند برای لایه بعد تکرار می
شود. در نهایت یک موتور آبی مواد پشتیبان ژل
مانند را می شوید تا شی نهایی آشکار شود. این
ماشین قادر به ایجاد اشیاء خروجی با چندین نوع
پلیمر جامد هر کدام با رنگ ها و ویژگی های
.[ متفاوت، است [ 3
.[3]objet شکل 2: فرآیند چاپ در پرینترهای سه شرکت
نه تنها می توانند اشیا Objet ماشین های
جامد از مواد پلاستیکی به عنوان خروجی تولید
کنند، بلکه یک شی پیچیده با قسمت های
حرکتی را نیز می توانند تولید کنند. مانند یک
مدل کاری از یک دوچرخه زنجیری یا یک جعبه
دنده کوچک. همچنین آنها می توانند اشیایی با
چندین مواد مانند کنترل از راه دور با بدنه
پلاستیکی و دکمه های لاستیکی را تولید کنند
.[3]
-2-2-3 مراحل چاپ سه بعدی چاپگرهای
Z.copration شرکت
از هد چاپ در ماشین خود Zcoporation
برای پراندن یک اهرم مایع بر روی یک بستر
پودر سفید استفاده می کند، اما فقط درناحیه ای
که لایه احتیاج دارد تا شکل بپذیرد. در این زمان
اجازه چند رنگی اشیا داده می شود و رنگ اعمال
می شود. برای ساخت لایه، بستر به وسیله یک
شکاف یک میلی متری کاهش داده می شود و
یک لایه جدید از پودر پخش و صاف می شود.
هد پرینت سپس فرآیند را برای ایجاد لایه جدید
تکرار می کند. زمانی که فرآیند کامل شد و مواد

تنظیم شد، پودر نرم شده را با یک موتور هوا
پاک می کنیم تا ساختار کامل شده نمایان شود.
پودر می تواند یکی از مواد مختلف شامل
پلاستیک، یک ماده مخصوص که می تواند برای
انعطاف پذیر شدن مثل لاستیک حل شود و
تبدیل به مواد مناسب برای ایجاد مدل شود. هر
15 ثانیه برای خروجی طول - لایه ممکن است 20
.[ بکشد [ 3
.[4].Zcorp شکل 3: فرآیند چاپ در پرینتر
از Z.copration و هم objet هم ماشین های
قالبهای دستکاری شده جوهرپرینت استفاده می
.[ کنند [ 5،3
-3 وضوح(رزولوشن)
XY وضوح در ضخامت لایه و رزولوشن
(افقی-عمودی) در نقطه در اینچ تخصیص داده
می شود. ضخامت لایه معمولی (استاندارد) حدود
100 میکرومتر ( 0.1 میلی متر) است، هر چند
می Objet Connex برخی از دستگاه ها مانند
توانند لایه هایی به باریکی 16 میکرومتر چاپ
افقی-عمودی) با چاپگرهای ) XY کنند. رزولوشن
لیزری قابل مقایسه است. ذرات (نقاط سه بعدی)
1 میلی -0/ در حدود 50 تا 100 میکرومتر ( 5
.[ متر) در قطر هستند [ 4
-4 نرم افزار
مدل تصویر عجیب در شکل زیر در سمت چپ
به صورت دیجیتالی با استفاده از یک اسکنر سه
بعدی به دست آورده شده است و داده سه بعدی
نرم افزار ) MeshLab تولید شده با استفاده از
آنالیز طرح سه بعدی) پردازش شده است. در
نتیجه مدل سه بعدی دیجیتالی، بر روی صفحه
نمایش لپ تاپ نشان داده شده، با استفاده از یک
دستگاه نمونه سازی سریع یک نمونه صمغی
.[4] ( واقعی از شیء اصلی ایجاد می شود(شکل 4
شکل 4: نمونه ای از رونوشت شی واقعی با استفاده از اسکن سه بعدی و
.[ چاپگر سه بعدی [ 4
برنامه های کاربردی استاندارد شامل طراحی
طراحی به کمک ) CAD / تجسمی، نمونه سازی
کامپیوتر)(شکل 5)، ریخته گری فلز، معماری،
آموزش و پرورش، جغرافیایی، بهداشت و سرگرمی
/ خرده فروشی است. برنامه های کاربردی دیگر
شامل بازسازی فسیل در دیرینه شناسی، تکثیر
آثار مکشوفه و بدون ارزش باستان شناسی،
بازسازی استخوان ها و قسمتهای بدن، آسیب
شناسی در پزشکی قانونی و بازسازی شواهد به
دست آمده از تحقیقات صحنه جرم که به شدت
آسیب دیده، است؛ که در اکثر این برنامه ها طرح
ذخیره می شود و توسط چاپگر Stl ها با پسوند
سه بعدی به یک شی تبدیل می شوند. اخیرا

استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی برای تجلی و
ظهور هنری، پیشنهاد شده است. هنرمندان در
شیوه های مختلف از پرینتر سه بعدی استفاده
.[ می کنند [ 4
.[ شکل 5: نمونه ای از نرم افزار طراحی سه بعدی [ 4
-5 انواع پرینترهای سه بعدی
-1-5 پرینتر صنعتی سه بعدی
پرینتر صنعتی سه بعدی (شکل 6) توسط
،Objet Geometries شرکت هایی مانند
Z-corp ، سیستم های سه بعدی ،Stratasys
ساخته می شود. میانگین قیمت این چنین
.[ پرینترها 10,000 یورو یا بیشتر است [ 4
.[7] objet شکل 6: نمونه ای از پرینتر صنعتی شرکت
-2-5 پرینتر سه بعدی خانگی
تلاش زیادی برای توسعه پرینتر سه بعدی
مناسب برای استفاده رومیزی، و برای در دسترس
قرار دادن این فن آوری در قیمت مقرون به صرفه
برای بسیاری از کاربران، نهایی شده است (شکل
7). بخش عمده ای از این کار با ارتباط بین
دانشگاهیان و هکرها کامل و هدفمند شده است
.[4]
شکل 7: نمونه ای از پرینتر خانگی(رومیزی).
RepRap -3-5
پروژه رپ رپ یک گروه تحقیقاتی منبع باز
است که در دانشگاه "بس" که درانگلیس مستقر
است، طرح هایی را برای یک پرینتر سه بعدی که
می تواند برای تولید قسمت های پلاستیکی مورد
نیاز برای ایجاد یک ماشین رپ رپ دیگر استفاده
RepRap ، شوند، ارائه می دهد. از نوامبر 2010
تنها می تواند قطعات پلاستیکی را چاپ کند.
تحقیقات در جستجو راهی برای توانمند کردن
دستگاهی برای چاپ بردهای مدار، و همچنین
قطعات فلزی هستند. این کار می تواند برای نوابغ
مکانیک جالب باشد. قیمت متوسط چاپگر
حدود 400 یورو ( 537 دلار) است. در ،RepRap
نشان داده RepRap شکل 8 نمونه ای از چاپگر
.[ شده است [ 4،3
.[4] نسخه 2.0 RepRap : شکل 8
-6 کاربرد پرینتر سه بعدی

-1-6 ارائه خدمت به کاربران آنلاین
،Shapeways : برخی از شرکت ها مانند
یک سرویس Quickforge و Ponoko ،Sculpteo
آنلاین چاپ سه بعدی هم برای مصرف کنندگان
و هم صنعت کاران آزاد ارائه می دهند. افراد طرح
های سه بعدی خود را به وب سایت شرکت آپلود
می کنند، طرح ها از طریق پرینتر های صنعتی
سه بعدی چاپ شده و سپس به مشتری ارسال
به zcopration می شوند (شکل 9). ماشین های
وسیله شرکت هایی که به بازیکنان بازی های
ویدیویی اجازه می دهند تا مدل های سه بعدی
رنگی خود را در هنگام بازی تولید کنند، استفاده
می شود. شرکت "آلکسیس" مستقر در چین و
و zcopration هند خود را مجهز به ماشین های
بروشورهای خدماتی آنلاین برای تولید مدل های
معماری کرده اند و به مشتریانش در سراسر دنیا
.[ تحویل می دهند [ 4،3
شکل 9: کاربرد پرینتر سه بعدی در ایجاد ماکت.
-2-6 کاربرد در تاریخ
استفاده از فن آوری های اسکن سه بعدی
اجازه می دهد المثنی شی واقعی بدون استفاده از
تکنیک های قالب گیری که در بسیاری از موارد
می تواند گران تر، سخت تر یا خطرناک تر باشد،
انجام شود. به خصوص در خصوص مصنوعات
میراث فرهنگی با ارزش و ظریف که در آن تماس
مستقیم به ماده مدل اصلی می تواند به سطح
.[ شی اصلی آسیب برساند [ 1
-3-6 کاربرد در علم پزشکی
تکنولوژی چاپ سه بعدی در حال حاضر
توسط شرکت های بیوتکنولوژی و دانشگاه ها
برای استفاده احتمالی در برنامه های کاربردی
مهندسی بافت که در آن اندامها و قسمتهای بدن
با استفاده از تکنیک های جوهر افشان ساخته
شده مطالعه می شود. لایه هایی از سلول های
زنده بر روی محیط ژل مانندی ته نشین می
شوند و به آرامی به شکل سازه های سه بعدی
ساخته می شوند. چند اصطلاح دیگر در اشاره به
این زمینه تحقیقاتی، چاپ عضو، چاپ زیستی و
مهندسی بافت به وسیله ی کامپیوتر، هستند.
چاپ سه بعدی می تواند جایگزینی برای مفصل
ران (لگن) شخص که به طور دائم درجای خود
.[4] ( است تولید کند (شکل 10
ترکیبی از تصویربرداری سه بعدی و تکنیک
های سریع نمونه سازی در جراحی فک و صورت
برای تولید پروتز سفارشی جمجمه ای و برای
برنامه ریزی قبل از عمل استفاده می شود. روش
ارائه شده با هدف ایجاد یک مدل ایده آل سبب:
کاهش خطر آسیب موضعی بافتی از ·
واکنش گرمازا پخت
کاهش زمان حین عمل ·
جلوگیری از بازسازی نامتقارن با استفاده ·
از تکنیک مهندسی معکوس.

می شود. به طور مثال در شکل 11 زیر از پرینتر
سه بعدی برای ایجاد قسمتی از بخش ناقص
.[ جمجمه استفاده شده است [ 2
شکل 10 : نمونه پای مصنوعی ایجاد شده به وسیله پرینتر سه بعدی.
هم اکنون چاپ مدل های سه بعدی از قسمت
های دیجیتالی ایجاد شده به وسیله اسکن های
محاسباتی تموگرافی ممکن است. این مدل ها
ممکن است در آموزش، تشریح عملکرد عملیات
.[ پیچیده استفاده شوند [ 3
بعضی از بیمارستان ها شروع به استفاده از
پرینترهای سه بعدی برای تولید پیش ساخت
های فلزی و قسمت های پلاستیکی که به عنوان
کاشت مصنوعی در جراحی های باز سازی
استفاده می شوند، کرده اند. تری وولر (مشاور
اقتصادی) می گوید: " مشکلات زیادی در غالب
آمدن بر تولید عروق خونی خاصی وجود دارد ولی
سرانجام ما خواهیم توانست قسمت های بدن را
.[ با نمونه چاپ شده آن جایگزین کنیم"[ 3
شکل 11 : روند و نتیجه استفاده از چاپگر سه بعدی در عمل
.[ جمجمه[ 2
-4-6 کاربرد در سایر علوم
-1-4-6 شیمی
ایجاد سازه های مولکولی. ·
ساخت تجهیزات آزمایشی مورد نظر. ·
تصویر مربوط به کاربرد پرینتر سه بعدی در
.[ شیمی در شکل 12 نشان داده شده است [ 6
.[ شکل 12 : شکل مولکولی ایجاد شده با پرینتر سه بعدی [ 6
-2-4-6 رباتیک
ایجاد قطعات با هر اندازه و شکل مورد ·
.( نظر (شکل 13
ایجاد بردهای مورد نیاز در ساخت رباط. ·
.[ شکل 13 : رباط با اسکلت ساخته شده با پرینتر سه بعدی [ 6
-3-4-6 ریاضیات
طراحی اشکال هندسی. ·
ایجاد شی سه بعدی از نمودارهای فضای ·
سه بعدی.

کاربرد مربوط به پرینتر سه بعدی در ریاضیات
.[ در شکل 14 نشان داده شده است [ 6
.[ شکل 14 : طراحی و ساخت اشکال سه بعدی با پرینتر سه بعدی [ 6
-5-4-6 مصارف خانگی
.( چاپ وسایل مورد نیاز (شکل 15 ·
ساخت قطعات گمشده یا شکسته سایر ·
.[ وسایل [ 3
شکل 15 : اشیا ایجاد شده خانگی با پرینتر سه بعدی خانگی.
کاربرد خانگی دیگری که در حال آمدن است،
امکان ایجاد غذا با نمونه های خاصی از چاپگرهای
سه بعدی است. تصویری از این پرینتر را در
تصویر 16 مشاهده می کنید.
شکل 16 : تصویر فرضی از پرینتر سه بعدی با قابلیت ایجاد مواد
غذایی.
در نهایت ما با استفاده از پرینتر سه بعدی
قادر خواهیم بود تا هر چیزی را با تغییر دادن
ظاهر آن بسازیم، ایجاد یک قاب جدید برای
گوشی، یا انجام کارهای مفیدتر مثل درست
کردن یک قسمت شکسته از یک اسباب بازی و
.[ یا حتی ایجاد خود پرینتر سه بعدی [ 3
-7 آینده پرینتر سه بعدی
معتقد است که روش به دست objet شرکت
آوردن بازار مانند پرینتر دو بعدی از طریق
تکنولوژی جوهری است. توانایی برای پرینت مواد
مختلف با هد جوهری به سرعت در حال افزایش
است؛ نه فقط با توانایی مدل سازی بلکه ساخت
هر محصول ممکن دیگر. این شرکت فکر می کند
به زودی توانایی پرینت با مواد پلاستیک در حد
کیفیت مهندسی از طریق هدهای جوهرافشان
وجود خواهد داشت. مدیر فروش و بازاریابی
امیت شولدت می گوید:"ما به نقطه objet شرکت
ای خواهیم رسید که اجازه داشته باشیم تا به
.[ کوتاه ترین روش ساخت برسیم" [ 3
: به نظر یک اقتصاددان برتر در سال 2011
"چاپ سه بعدی باعث می شود به عنوان
راهی ارزان قیمت برای ایجاد آیتم های
مستقل(تکی)، در نظر گرفته شود. همچنین
پرینتر های سه بعدی تولید هزاران شی و در
نتیجه صرفه جویی اقتصادی ناشی از مقیاس
را کاهش می دهند. این ممکن است تاثیر
عمیقی بر جهان با عنوان" آمدن کارخانه.... "
داشته باشد. همان طور که هیچ کس نمی

توانست تاثیر موتور بخار در سال 1750 یا
ماشین چاپ در 1450 ، و یا ترانزیستور در
سال 1950 را پیش بینی کند، پیش بینی
تاثیر دراز مدت چاپ سه بعدی نیز غیر ممکن
است. اما این فن آوری در حال آمدن است، و
احتمال گستردگی آن در هر زمینه ای لمس
.[ می شود" [ 3،4
-8 نتیجه گیری
با وجود پیشرفت های زیاد در تکنولوژی چاپ
سه بعدی و روش های موجود همچنان امید به
ساخت روشی کارآمدتر برای پوشاندن عیوب سایر
روش ها و در برداشتن تمامی مزایای آنها، وجود
دارد. در روش رسوب مواد مذاب شاهد امکانات
سفارشی سازی کمتری هستیم ولی در عوض
ساده بودن پروسه ایجاد و کم هزینه بودن ساخت
شی و بالاتر بودن سرعت از مزایای این روش
است. در روش ساخت لایه به لایه یا پراکندن
پودر پلیمر و چاپ با اشعه لیزر امکان ساخت شی
به صورت حرکتی و با رنگ و ویژگی مورد نظر از
جمله مزیت ها است ولی در مقابل کمتر بودن
سرعت و پیچیدگی پروسه از معایب این روش
هاست.
افراد زیادی در صنعت معتقدند که سرانجام قیمت
پایین پرینترهای سه بعدی برای مشتریان بازار
پدیدار خواهد شد مانند پرینترهای متنی دهه
1980 که حالا قیمت کمتر از 100 دلار دارند،
قیمت پرینترهای سه بعدی هم کاهش پیدا
خواهد کرد. شرکت پاسادانا در کالیفرنیا امید دارد
تا یک پرینتر سه بعدی با قیمت 4995 دلار که
سایز آن حدود اندازه یک پرینتر لیزری باشد راه
.[ اندازی کند [ 3
توسعه بازار در دو جهت است. از طرفی
تقاضای بیشتر برای پرینترهای سه بعدی ساده تر
و ارزانتر که توانایی دارند مدل های مخصوص را
به سرعت ایجاد کنند و برای قرار دادن بر روی
میز مهندسان و طراحان مناسب هستند، وجود
خواهد داشت؛ از طرف دیگر تقاضاهایی برای
ماشین هایی با جزئیات و با ویژگی های اضافه
شده و عملکرد سریع که یک راه موثر برای
ساخت هزاران یا حتی ده ها هزار شی و قطعه
.[ فراهم خواهد کرد، وجود خواهد داشت [ 3



http://sotq.mihanblog.com/post/135