کاربرد چاپ سه بعدی در صنعت، پژوهش و زندگی( بخش نخست)

پس از معرفی چاپ سه بعدی در مقالات پیشین مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی،‌ در این مقاله به کاربرد چاپ سه بعدی در صنایع مختلف اشاره خواهیم کرد. در صورتیکه به این فناوری علاقمند هستید و یا اخبار آن را دنبال می‌کنید مطالعه‌ی این مقاله شما را با اسامی و ایده های بیشتری آشنا خواهد کرد. با ما همراه باشید.

یک چاپگر سه بعدی

کاربردهای چاپ سه بعدی

این فناوری بی‌شک محصولاتی جذاب و کاربردی را به بازار عرضه داشته است.  کاربردهای چاپ سه بعدی شامل ساخت سریع نمونه، مدل‌ها و ماکت های مورد استفاده‌ی معماران، چاپ اعضای مصنوعی و پروتز و انواع تجهیزات صنعت فیلم‌سازی است. چاپ سه بعدی همچنین برای بازسازی فسیل‌ها، ساخت تجهیزات باستانی کپی شده از نمونه‌های اصلی، ساخت استخوان‌ها و قسمت‌های مختلف بدن در پزشکی قانونی، و بازسازی مدارک مخدوش شده‌ی صحنه‌ی جرم از دیگر کاربردهای این فناوری است. دانشمندان از چاپ زیستی در پزشکی و سلامت نیز سود می‌برند.

کاربرد چاپ سه بعدی در بخش آموزش مقدماتی

در بخش آموزش چاپ سه بعدی به دانش آموزان در ساخت سریع و با صرفه‌ی ایده‌هایشان یاری می‌دهد. به طور معمول علاقمندی سازندگان چاپگرهای سه بعدی در بخش آموزش مفید واقع می‌شود. این شرکت‌ها برنامه‌هایی را در بخش آموزش به اجرا در می‌آورند و به این شکل امکان دسترسی ارزان دانش‌آموزان به چاپگرهای سه بعدی در کلاس‌های درس فراهم می‌شود.

کاربرد چاپ سه بعدی در کلاس درس با برنامه به دانش آموزان به شکل عملی آموخته می‌شود.

کاربرد چاپ سه بعدی در کلاس درس با برنامه به دانش آموزان به شکل عملی آموخته می‌شود.

به عنوان نمونه برنامه‌ی Create Education Project  به مدارس چاپگرهای سه بعدی اجاره می‌دهد. در مقابل معلم کلاس تجربه‌ی کلاس در استفاده از چاپگر یا نمونه‌ای از طرح برنامه‌ی درسی با چاپگر را در یک پست اینترنتی به اشتراک می‌گذارد. به این شکل کارکرد چاپگر سه بعدی در کلاس درس به عموم معرفی می‌شود.

چاپ سه بعی دست مصنوعی بنیاد e-Nable، پروژه‌ی STEM

مشارکت در ساخت دست مصنوعی بنیاد e-Nable نخستین گام‌های جدی برای دانش‌آموزان علاقمند به حوزه‌ی اعضای مصنوعی است.

بسیاری شرکت‌ها نیرو و برنامه‌های آموزشی خاصی را برای مدارس اختصاص می‌دهند. با توجه به نبود پرسنل آگاه در این زمینه در مدارس، این برنامه‌ها اهمیت خاصی می‌یابند. برنامه‌های مانند Kiddeville به دانش‌آموزان در طراحی، بهینه سازی و ساخت محصولات پرکاربرد شهری یاری می‌دهند و به اطلاعات آن‌ها در مورد کاربرد چاپ در شهرسازی می‌افزاید. این برنامه‌ها با فراهم آوردن سطح بالای آموزش به دانش‌آموزان تصویری واضح از کارایی فناوری چاپ سه بعدی ارائه داده و به کودکان فرصت همیاری می‌دهد. جنبش‌های ارزشمندی مانند ساخت دست‌های مصنوعی در بنیاد e-Nable هم با گسترش فناوری چاپ سه بعدی ممکن شده است.

چاپ سه بعدی در دانشگاه‌ها

هر چند برنامه‌های تخصصی آموزش چاپ سه بعدی هنوز در همه‌ی دانشگاه‌ها رواج نیافته است، در بسیاری موارد چاپگر سه بعدی به عنوان یک ابزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. دروسی مانند طراحی سه بعدی و CAD نهایتا به مرحله‌ای قابل انطباق با کار یک چاپگر خواهند رسید. چاپ نمونه‌های اولیه در مراحل پژوهشی در هنر، سینما و صنعت به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کلاس درس چاپ سه بعدی

مهندسین هوا فضا و فعالان شاخه‌ی مهندسی پزشکی از چاپگرهای سه بعدی در فرآیندهای پژوهشی خود استفاده می‌نمایند. ساخت پروتزها، اعضای مصنوعی مانند چشم، داروها، قطعات هواپیمایی و قطعات ماشین تنها بخشی از این موارد است.
در آخر باید به علاقمندان به فناوری چاپ لایه به لایه متذکر شد که آموزش آنلاین راه دیگری برای آشنایی با این فناوری است. دانشگاه MIT تعدادی کلاس آموزشی در این زمینه به علاقمندان معرفی می‌نماید که به صورت منظم به روز می‌شوند. ویدیوهای تهیه شده توسط علاقمندان و افرادی که این فن را به صورت خودخوان آموخته‌اند نیز همواره کمک کننده است.

کاربرد چاپ سه بعدی در ساخت سریع نمونه یا Rapid Prototyping

استفاده از چاپ سه در بخش تحقیق و توسعه یا طراحی مقدماتی بسیار مفید است. چاپ سه بعدی امکان ساخت سریع نمونه‌ی اولیه را با قیمتی اندکی فراهم می‌آورد. پس از بهینه سازی طرح نمونه‌ی جدید با همان سرعت قابل تولید و ارزیابی است. شرکت NIKE مدتی است که برای تولید رویه‌ی کفش‌های جدید از این فناوری بهره می‌برد. به ادعای شرکت طراحی ارتجاع پذیر جدید به ورزشکار کمک می‌دهد با سهولت بیشتری در هنگام دویدن تغییر مسیر دهد. شرکت آدیداس هم محصولاتی با چاپ سه بعدی عرضه داشته است.

چاپ سه بعدی در ساخت سریع محصول هم استفاده می‌شود. در این مورد تولید محصولی خاص به تعداد کم و برای زمان کوتاه انجام می‌گیرد. مشخصاتی که با چاپگرهای سه بعدی همخوانی بسیار دارد.

کاربرد چاپ سه بعدی در خودروسازی

چاپ سه بعدی نه تنها در تولید قطعات خودرو، لاستیک و قطعات یدکی بلکه در ساخت ابزارهای مرتبط با خودرو نیز وارد شده است. همه‌ی این تجهیزات هنوز به بازار عرضه نشده و جایگاه اصلی این فناوری در صنعت خودرو سازی در سال‌های آینده مشخص خواهد شد. تا کنون ماشین‌هایی نیز با به کارگیری این فناوری ساخته شده است. چاپ سه بعدی برای قطعاتی پلاستیکی خودرو مانند چراغ خودرو و قطعات کولر نمونه‌هایی کوچک در این حوزه است.


کاربرد چاپ سه بعدی در هوانوردی

در حال حاضر چاپ سه بعدی در هوانوردی استفاده‌ی واحدی ندارد. قطعات فلزی، آلیاژی، پلاستیکی و پلیمری در هواپیماها قابل تولید با این فناوری است. در سال ۲۰۱۵ هواپیماهای Boeing بیش از ۲۰۰۰۰ قطعه‌ی چاپ شده داشت. در آن زمان این قسمت‌ها فلزی نبود. پس از آن چاپ سه بعدی فلز یا 3DMP در هواپیمای ۷۸۷ برای چند تن قطعه‌ی تیتانیومی پرینت شده، هزینه‌های شرکت را به شدت کاهش داد. این رقم چیزی میان ۲ یا ۳ میلیون دلار برای هر هواپیما بوده است.

چاپ سه بعدی در تولید قطعات نیز شیوه‌های نوینی ایجاد کرده است. یک نمونه Stratasys H2000 است. فناوری چاپ به طراحان نیز اجازه می‌دهدکه پا از مرزهای موجود فراتر نهاده و هواپیماهای خود را طراحی نمایند. به این شکل شرکت‌های می‌توانند طرح‌هایی با خاصیت آیرودینامیک مورد قبول خود ارائه نمایند.

نهایتا وزن قطعات تولیدی با این روش کاهش می‌یابد. به گفته‌ی  Bastian Schaefer کاهش وزن هواپیما میزان تولید گازهای گلخانه‌ای را نیز کاهش می‌دهد. وی مهندسی است که سابقه‌ی کار با Airbus را در کارنامه‌ی خود دارد و درمورد کار خود یک سخنرانی TED ارائه داده است.


در همین زمینه در مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی:

با کاربردهای چاپ سه بعدی در ابعاد مختلف زندگی آشنا شویم

چاپ سه بعدی چیست؟


منبع: 3dprinting.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

دیدگاهتان را بنویسید

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

ExosNews on Telegram

ما را در تلگرام دنبال کنید!

مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی

عضویت در کانال تلگرام
بستن