پرینت سه بعدی ماکت معماری

 

در مقاله ای با عنوان «ساخت ماکت های معماری با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی» به طور مفصل درباره استفاده از پرینت سه بعدی در ماکت سازی صحبت کردیم. حال می خواهیم درباره اهمیت بهینه سازی فایل های سه بعدی پیش از پرینت سه بعدی در ماکت سازی و چگونگی پرینت سه بعدی ماکت های معماری صحبت کنیم. در ادامه بخوانید.

 

پرینت سه بعدی ماکت معماری و بهینه سازی فایل ها پیش از انجام عملیات چاپ سه بعدی

بهینه سازی مدل پیش از آغاز عملیات چاپ سه بعدی یک بخش ضروری از فرآیند ساخت است که معمولاَ حذف و یا کم اهمیت پنداشته می شود. بهینه سازی فایل، هزینه خدمات چاپ سه بعدی را کاهش داده و دستیابی به نتیجه دقیق مورد انتظار شما را تضمین می کند. این جایی است که یک طراح پرینت سه بعدی حرفه ای می تواند مهارت هایش را نشان دهد. برای مبتدیان هیچ موضوع نگران کننده ای وجود ندارد. شرکت های ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی مانند Idesign3d فرایند بهینه سازی را برای شما امکان پذیر می سازند.

نکات و ترفندهای بهینه سازی که پیش از شروع عملیات چاپ باید مورد توجه قرار گیرد:

• عملیات HALLOWING مدل سه بعدی

استفاده از مواد کمتر در هنگام عملیات پرینت سه بعدی منجر به کاهش هزینه های ساخت می شود. مدل های جامد مواد اولیه زیادی مصرف می کنند. اکثر شرکت های ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی هزینه پرینت سه بعدی مدل شما را بر مبنای حجم مواد مصرفی تعیین می کنند. با انجام عملیات Hallowing مدل، قیمت می تواند به طرز چشمگیری از هزاران دلار تا چند صد دلار کاهش یابد.

عملیات HALLOWING مدل سه بعدی

 

• ایجاد حفره های فرار (در صورت امکان) در فایل سه بعدی ماکت

همه فناوری های پرینت سه بعدی پودری نیاز به حفره های فرار دارند تا مواد پودری استفاده نشده بتوانند از حفره ها خارج شده و مجدداَ مورد استفاده قرار بگیرند. پیش از انجام عملیات Hallowing بر روی مدل خود، از آشنایی با دستورالعمل های طراحی تکنولوژی پرینت سه بعدی که قصد استفاده از آن را دارید اطمینان حاصل کنید.

ایجاد حفره های فرار در فایل سه بعدی ماکت

• حذف هندسه های غیر ضروری در فایل سه بعدی ماکت

برای مدل ماکت های معماری، هر ویژگی غیر قابل مشاهده، غیر کاربردی و یا بسیار کوچک بهتر است حذف شوند یا به طور کلی در طی عملیات طراحی در مدل اعمال نشوند. به این ترتیب شما می توانید هزینه پرینت سه بعدی مدل را کاهش دهید. بهتر است تا هر اندازه که امکان دارد مدل را ساده کنید.

• کاهش نیاز به ساختارهای پشتیبانی (در صورت امکان)

یکی از چالش هایی که در هنگام کار با چاپگر های سه بعدی رومیزی با آن روبرو هستیم overhang است. یک overhang یک مقطع از مدل است که لایه بعدی آن پشتیبانی نمی شود و یا به صورت جزئی توسط لایه قبلی پشتیبانی می شود. در این موارد برای اطمینان از قابلیت چاپ، ما نیاز به ساختارهای پشتیبانی داریم. به حداقل رساندن پشتیبانی موضوع مهمی است که باید برای بهینه سازی مورد توجه قرار گیرد. اگر موادی که برای ساختار پشتیبانی استفاده می شود با مواد ماکت اصلی یکی باشد سطح تماس به صافی دیگر قسمت های ماکت نخواهد شد. علاوه بر این، ممکن است حذف ساختار های پشتیبانی دشوار باشد، و اگر هنگام حذف دقت کافی نشود ممکن است مدل چاپ شده آسیب ببیند.

• اندازه فایل، تعداد سطوح و وضوح فایل سه بعدی ماکت

همانطور که قبلا گفتیم، تا حد امکان مدل را ساده تر کنید. با توجه به اندازه، فایل نهایی برای پرینت سه بعدی نمی تواند بزرگتر از ۵۰ مگابایت باشد یا بیش از ۱٫۰۰۰٫۰۰۰ سطح یا چند ضلعی داشته باشد.

وضوح فایل با تعداد چند ضلعی ها ارتباط دارد. هر چه تعداد چندضلعی ها بیشتر باشد سطوح صاف تر و حجم فایل بیشتر می شود. همه ما می خواهیم ماکت هایی با حداکثر میزان صیقلی بودن تهیه کنیم اما اکثر چاپگر های سه بعدی نمی توانند ضخامت لایه های کمتر از ۰٫۰۱ را پرینت سه بعدی کنند. سعی کنید چند ضلعی را به ویژه برای پروژه های پیچیده به حداقل برسانید.

بررسی فایل سه بعدی ماکت معماری برای پرینت سه بعدی

 

• اصلاح خطاهای فایل سه بعدی ماکت برای پرینت سه بعدی

شما باید فرمت فایل پروژه معماری خود را براساس تمام دستورالعمل های طراحی و با توجه به مواد و تکنولوژی پرینت سه بعدی مورد استفاده تغییر دهید. ایجاد فایل های پیچیده قابل پرینت و کاملا بدون خطا ساده نیست. برای رفع این مشکل نرم افزارهای تخصصی مانند Netfabb، Magics، Make It Printable، Meshmixer، MeshLab و … مورد استفاده قرار می گیرند . همیشه فایل طراحی نهایی خود را از طریق یکی از این برنامه ها اجرا کنید. این نرم افزار ها برای شما این امکان را فراهم می کند تا از وجود یا عدم وجود خطا و هم چنین محل آن مطلع شوید. بهترین نکته این است که با چند کلیک شما می توانید بسیاری از خطاها را اصلاح کرده و فایل های آماده پرینت سه بعدی تهیه کنید.

اصلاح خطاهای فایل سه بعدی ماکت برای پرینت سه بعدی

• شبیه سازی قابلیت چاپ سه بعدی

همیشه بهتر است قبل از ارسال فایل های خود برای چاپگر سه بعدی، مجدداَ آن را بررسی کنید. شما می توانید این کار را با یک نرم افزار برش مانند Cura یا Simplify3D انجام دهید تا سریعاَ لایه ها را برای شما نمایش دهند تا هرگونه ناهماهنگی را مشاهده کنید. صرف نظر از نوع تکنولوژی پرینت سه بعدی مورد استفاده، شما می توانید این برنامه ها را با همان ارتفاع لایه، رزولوشن x-y و … تنظیم کنید تا در مورد چگونگی ظاهر قطعه پرینت سه بعدی شده نهایی اطلاعات کسب کنید.

شبیه سازی قابلیت چاپ سه بعدی

کاربرد پرینت سه بعدی در رشته هنر

با ظهور تکنولوژی چاپ سه بعدی در دهه ۱۹۸۰، دنیایی از فرصت ها نه تنها در سطح صنعتی بلکه برای پیشرفت های خلاقانه نیز به وجود آمد. با ارزان شدن فن آوری های خاص هنرمندان بیشتری توانسته اند از فناوری های پرینت سه بعدی جهت توسعه فعالیت های هنری خود بهره ببرند.

 

کاربرد تکنولوژی چاپ سه بعدی در هنر

کاربرد تکنولوژی چاپ سه بعدی در هنر

فناوری چاپ سه بعدی تا چه اندازه می تواند به عنوان ابزاری برای ایجاد اثر های هنری در نظر گرفته شود؟ آیا این تکنولوژی درک جدیدی از آنچه که ما آن را یک اثر هنری می دانیم ایجاد می کند؟ این تکنولوژی چه امکاناتی در عرصه های هنری برای ما فراهم می آورد؟

در سال ۱۸۲۶ با ورود اولین عکس از Niépce یک تکنیک جدید برای گرفتن تصویر کشف شد. این فناوری بی آن که به عنوان یک هنر در نظر گرفته شود تقریباً یک قرن مورد استفاده قرار می گرفت. در حال حاضر استفاده از فناوری های تولید افزودنی با بحران مشابهی در حوزه هنری روبرو است. بدیهی است که این فناوری از آنچه که در حوزه های گوناگون معرفی شده است بسیار پیچیده تر می باشد.

یکی از مزایای بزرگ ایجاد شده توسط فناوری های سه بعدی باز شدن دری به سوی زمینه های جدید الهام بخش است. علی رغم این امر که تکنولوژی چاپ سه بعدی سبب ظهور هنرمندان جدیدی شده است، هنوز هم زمانی که در مورد این فرایند های جدید و توجه به آنها به عنوان هنر و توسعه مفاهیم جدید هنری صحبت می شود شک و تردید هایی وجود دارد.

چاپ سه بعدی در هنر: نخستین تحولات

پس از دهه اول ۲۰۰۰ نمایشگاه های هنری قطعات چاپ سه بعدی شده را برای نخستین بار به نمایش گذاشتند. در ابتدا این قطعات چاپ سه بعدی شده هنری تنها به عنوان نمایش قابلیت های نواوری یک تکنولوژی جدید نشان داده شدند نه یک اثر هنری. تا سال ۲۰۱۵ این نگرش تغییر نکرد و هم چنان این قطعات چاپ سه بعدی شده به عنوان آثار هنری واقعی پذیرفته نشدند. طی دو سال گذشته نمایشگاه هایی با چشم انداز جدیدی از تکنولوژی چاپ سه بعدی ظاهر شده اند. یکی از این نمایشگاه ها با عنوان “Print the World” در مرکز Pompidou در فرانسه برگزار شد که بر توانایی های “خلق / تحول” متمرکز بود و چشم انداز جدیدی از فناوری های سه بعدی در هنر را به جهانیان نشان داد. نمونه دیگر از این نمایشگاه ها ۳D printed art installation در جشنواره iLight Marina Bay در سنگاپور است.

یک هنرمند فرانسوی به نام ژیل آزارو ملقب به “Voice Sculptor” یکی از نخستین افرادی است که از ابتدا بر نگاه متفاوت خود به استفاده از فناوری های سه بعدی در هنر ایستادگی کرده است.

کاربرد چاپ سه بعدی در هنر

قطعه ای از سخنان اوباما با ۱٫۵۱ متر طول توسط ژیل آزارو چاپ سه بعدی شد و پرینت این قطعه بیش از ۳۵۰ ساعت طول کشید که جزو نخستین اثرات ساخته شده توسط آزارو با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی بوده است.

در همان سال ها یک محقق ، معمار و هنرمند تجسمی به نام نری آکسمن از آزمایشگاه Media  در دانشگاه MIT برای بررسی ترکیب خواص مواد به منظور تولید اشکال جدید با الهام از طبیعت و به کمک تکنولوژی ساخت افزایشی معرفی شد. وی پیش از این در سال ۲۰۰۹ توسط مجلهICON  جزو لیست برترین و تأثیرگذارترین طراحان و معمارانی که آینده را شکل می دهند و در سال ۲۰۱۶ به عنوان رهبر فرهنگی در مجمع جهانی اقتصاد معرفی شده بود.

پس از این تحولات ، هنرمندان جدیدی ظهور کردند. استفاده از تکنولوژی های جدید مانند چاپ سه بعدی در صنایع هنری برای ما امکان درک بهتر و عمیق تر از انسان ها را فراهم می کند. تکامل این رابطه به ما راه هایی برای درک دقیق تر هنر می دهد.

استفاده از پرینت سه بعدی در هنر

آیا این مزایای پرینت سه بعدی مفهوم جدیدی از هنر به وجود می آورد؟

تکنولوژی های  پرینت سه بعدی جدید از بسیاری جنبه ها برای هنرمندان سودآور بوده اند. ساده سازی فعالیت های هنری یکی از این مزیت ها می باشد، مانند هنرمند اسپانیایی ویکتور مارین که مجسمه هایش را با استفاده از فناوری های سه بعدی می سازد یا هنرمندانی مانند نری آکسمن که با مواد گوناگون موفق به کاوش شده اند.

مزایای استفاده از چاپ سه بعدی در هنر

ژیل اززارو بدون ظهور فناوری های سه بعدی نمی توانست “مجسمه ساز صدا” شود. این هنرمند که صاحب ۵ پرینتر سه بعدی با تکنولوژی FDM می باشد به این نتیجه رسیده است که به لطف استفاده از فناوری های تولید افزودنی، کار او مانند “مناظر توپوگرافی خیالی” است.

وی گفت: “به لطف این فناوری توانستم تصاویر دقیق صوتی و دارای ضخامت لایه ای مناسب از این صداها ایجاد کنم. هنر و ریاضیات در کنار هم بسیار عالی عمل می کنند. ”

گروهی از هنرمندان مانند امی کارل موفق شده اند از مزیت های تکنولوژیکی این فناوری برای یافتن راه های جدید در صنایع هنری بهره ببرند. امی کارل پس از ساختن یک دست چاپ سه بعدی شده با کمک سلولهای بنیادی تفرکیب این فناوری ها را دگرگون ساخت.

پرینت سه بعدی و هنر

مهمترین مزیت فناوری پرینت سه بعدی برای کارل گشوده شدن درهایی برای تجسم و ایجاد اجسام غیرقابل تصور بوده است.

نری آکسمن هنرمند دیگری است که برای خواننده ای به نام  Björk ماسک هایی با طراحی های ارگانیک و با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی توسعه داده است. نری اکسمن در این مورد توضیح داد: “این ماسک ها با الهام از همتای بیولوژیک خود و به عنوان پارچه های عضلانی از مواد کمیاب، ساختاری یکپارچه و بی نقص را به نمایش می گذارد.”

پرینت سه بعدی اشیا هنری

این ها تنها چندین نمونه از مواردی است که هر هفته هنگام صحبت از هنر و مفهوم جدیدی که فناوری های تولید افزودنی در این صنایع به وجود آورده است می شنویم. چاپ سه بعدی با تسریع عملیات توسعه یا تسهیل فرآیندهای خاص، یک پیشرفت تکنولوژیکی جدید را فر اهم آورده است.

کاربرد تکنولوژی پرینت سه بعدی در هنر

آینده چاپ سه بعدی در هنر

در حال حاضر رابطه بین چاپ سه بعدی و هنر یک واقعیت غیر قابل انکار است. از دانش آموزان تا هنرمندان با تجربه در تلاشند تا از فناوری های سه بعدی استفاده خلاقانه کنند. علاوه بر نجات بسیاری از آثار هنری گذشته، تکنیک های سه بعدی دری به سوی کشف هنر باز کرده است.

پرینت سه بعدی گلدان

پرینت سه بعدی گلدان های خاص و منحصر بفرد

اکنون با آغاز فصل بهار بهتر است طبیعت را به خانه خود دعوت کنید. امروزه استفاده از گیاهان آپارتمانی بسیار رواج پیدا کرده است و در مواردی جزو دکوراسیون اصلی خانه است. اما دوباره تکنولوژی پرینت سه بعدی این فرآیند را جذاب تر کرده است. آیا می دانستید می توانید گلدان های خاص و زیبا پرینت بگیرید و گیاه خود را در آن بکارید؟ با وجود تکنولوژی پرینت سه بعدی حتی می توانید خلاقیت خود را به کار برده و ایده هایی خاص در این زمینه و دکوراسیون خانه خود بدهید. در این مقاله چند نمونه از گلدان های پرینت سه بعدی جالب و خلاقانه را برایتان شرح می دهیم. در ادامه بیشتر بخوانید.

۱۰ گلدان پرینت سه بعدی منحصر بفرد و جذاب

پرینت سه بعدی گلدان های کوچک با طرح لبخند

پرینت سه بعدی گلدان های کوچک با طرح لبخند

با گلدان های کوچک با طرح لبخند شروع می کنیم. این گلدان های کوچک بامزه برای استفاده به عنوان گیاهان کوچک خانگی و یا گیاه های شیره دار با امکان نگهداری آسان مناسب هستند. شما می توانید این گلدان های زیبا را به گروه پرینتر سه بعدی آیدیزاین سفارش داده تا برایتان پرینت سه بعدی بگیریم. جالب است بدانید، حتی نسخه سرامیکی آن نیز می تواند تولید شود.

پرینت سه بعدی گلدان هایی به شکل صفحه شطرنج

پرینت سه بعدی گلدان هایی به شکل صفحه شطرنج

با توجه به این که امروزه صدها مدل صفحه های شطرنج ماهرانه در دسترس است، بسیار سخت می توان کسی را با صفحه شطرنج سورپرایز کرد. اما این  مجموعه، پرینت سه بعدی گلدان های شطرنج بسیار جذاب و سرگرم کننده است و و از آن می توان برای فضاهای داخلی یا بیرونی استفاده کرد. به نظر این صفحه های شطرنج چقدر می توانند برای استفاده در باغ، حیاط و یا درون پاسیو های خانگی جذاب باشند؟

پرینت سه بعدی گلدان های به شکل ریشه بونسای

پرینت سه بعدی گلدان های به شکل ریشه بونسای

این طرح برای درخت واقعی بونسای در نظر گرفته شده است، اما گلدان های به شکل ریشه گیاهان برای هر گیاهی مناسب است.  این گلدان حتی می تواند برای یک درختچه بلند زیبا باشد و اگر بتوان آن را با استفاده از یک ماده ضد آب چاپ کرد، برای قرار گرفتن در فضای باز باغ  عالی خواهد بود. اگر حجم چاپ بر روی چاپگر سه بعدی کافی باشد می توانید با بزرگ تر کردن مدل در اندازه های مختلف و چاپ سه بعدی آن ها منظره چشمگیری ایجاد کنید.

پرینت سه بعدی گلدان های طراحی شده با الگوریتم رشد فرکتال

پرینت سه بعدی گلدان های طراحی شده با الگوریتم رشد فرکتال

این گلدان منحصر به فرد با استفاده از مدل الگوریتم رشد فرکتال ایجاد شده است که به طور خودکار اشکال موجود در طبیعت را تولید می کند. طراح این گلدان آن را بعنوان بخشی از تحقیقات طراحی برای کشف چگونگی تلاقی هنر، علم و ریاضیات تولید کرد. این گلدان ها را می توان با مواد مخصوص مانند فیلامنت های چوبی یا فلزی پرینت سه بعدی کرد.

پرینت سه بعدی گلدان های به شکل لباس فضانوردی

پرینت سه بعدی گلدان های به شکل لباس فضانوردی

این گلدان ها با توجه به قرار گرفتن گنبد شیشه ای بر بالای پایه ها، برای گیاهانی با سرعت رشد کم مانند کاکتوس مناسب هستند و می توانند یک پایه با ظاهر خلاقانه برای یک شی کوچک ایجاد کنند. گنبد شیشه ای را میتوان به راحتی به صورت آنلاین خریداری کرد. می توان این گلدان را با رنگ های دلخواه پرینت سه بعدی کرد یا بعد از پرینت آن را رنگ کرد.

پرینت سه بعدی گلدان های کوچک به شکل گردنبند

پرینت سه بعدی گلدان های کوچک به شکل گردنبند

نظرتان در مورد پوشیدن گیاه دور گردنتان چیست؟ این گلدان بسیار کوچک برای گیاهان کوچک با سرعت رشد کم و یا حتی یک گیاه هوازی می تواند یک گزینه بسیار عالی باشد. هم چنین این گلدان را می توان به عنوان گردنبند استفاده کرد و یا از آینه ماشین یا پنجره ها آویزان کرد.

پرینت سه بعدی موتور فضاپیما

ارسال شده در ۱۳۹۷/۱۱/۲۴ توسط سارا کیهانیاندیدگاه بگذاریدon پرینت سه بعدی موتور فضاپیما

یک شرکت استارت آپی به نام Orbex، دفتر مرکزی خود را با هدف توسعه نخستین راکت انگلیسی در اسکاتلند راه اندازی کرد و از یک موتور موشکی پرینت سه بعدی شده، رو نمایی کرده است. این موشک برای حمل بار به فضا استفاده می شود. در ادامه بیشتر بخوانید.

موشک با موتور پرینت سه بعدی شده

شرکت اوربکس موفق به تولید موشکی با کمک تکنولوژی پرینت سه بعدی شد و تنها با سه کارمند تمام وقت در سایت، امیدوار است که تا پایان سال جاری، بیش از ۱۳۰ شغل را در این منطقه ایجاد کند.

همچنین این شرکت نخستین راکت خود که به کمک پرینت سه بعدی تولید شده و برای ارسال ماهواره های کوچک به مدار زمین طراحی شده است، در یک رویداد در نزدیکی اینورنس در اسکاتلند معرفی کرد.

پرینت ۳ بعدی موتور فضاپیما

طبق ادعای این شرکت، این راکت ساخته شده از فیبر کربن سبک وزن با فرمول ویژه و یک کامپوزیت آلومینیومی، بزرگترین موتور موشکی پرینت سه بعدی شده در جهان است.

طبق گفته این شرکت، این موتور تنها از یک قطعه و بدون هیچ مفصلی ساخته شده است. به این معنی که این موتور پرینت سه بعدی شده استحکام بیشتری داشته و کمتر از ضعف در مفاصل و اطراف جوش ها رنج می برد. این موتور موشک اولین موتور موشک تجاری است که با پروپان زیستی، یک سوخت پاک و منبع سوخت تجدید پذیر با کاهش انتشار کربن کار می کند. این شرکت ادعا می کند که سوخت این موشک ۱۰۰ درصد تجدید پذیر بوده و انتشار کربن را تا ۹۰ درصد کاهش می دهد.

این موشک ها نخست برای حمل ماهواره ها تا ارتفاع ۷۷۶ مایلی (۱،۲۵۰ کیلومتر) طراحی شده بوده  است. این شرکت اعلام کرده است که قرار است در سال ۲۰۲۱، یک حمل بار آزمایشی از Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL)  بریتانیا که تولید کننده ماهواره های کوچک است انجام گیرد.

گراهام تاورناک، مدیر اجرایی آژانس فضایی بریتانیا گفت: “امکانات جدید طراحی موشک شرکت اوربکس بریتانیا را یک گام به توانایی راه اندازی تجارت داخلی خود نزدیکتر کرده است.  امکانات جدید و عملیات فضایی در آینده کمک خواهد کرد که مزایای اقتصادی و اجتماعی زیادی را نه فقط در اسکاتلند بلکه در سراسر انگلستان به دست آوریم.”

موشک با موتور پرینت سه بعدی شده

شرکتOrbex  یک مرکز فرماندهی به متراژ ۲۰۰۰ مترمربع در شهر فورس در شمال شرق اسکاتلند برای استقرار موشک و کارکنان مهندسی ساخته است. ساختمان مرکز فرماندهی، یک طرح موشک، مرکز عملیاتی و دفاتر اجرایی را با هم ادغام می کند.

گرک کلارک وزیر بازرگانی بریتانیا گفت: “برنامه های یک فضاپیما در Sutherland سرمایه گذاری های قابل توجهی را جذب کرده است و امکانات طراحی موشک Orbex بیش از ۱۰۰ شغل جدید را به منطقه هایلند اسکاتلند به ارمغان خواهد آورد. این استراتژی صنعتی مدرن ما در عمل است. بخش فضایی یک موفقیت بزرگ در بریتانیا است و ما برای اطمینان از رشد در فضای تجاری، با این صنعت همکاری بسیار نزدیکی می کنیم. نوآوری ها، توانایی ها و تخصص های جدید باعث رشد قابل ملاحظه ای می شود، در نتیجه این بخش سالانه نزدیک به ۱۵ بیلیون پوند درآمد دارد.”

موشک با موتور پرینت ۳ بعدی شده

کریس لارمور مدیر اجرایی Orbex گفت: “از زمان اطلاعیه ای در ژانویه ۲۰۱۸ که در آن ما برای پرتاب موشک با پرینت سه بعدی شده از ایستگاه فضاییSutherland  انتخاب شدیم یک سفر باورنکردنی را تجربه کردیم. در حال حاضر ما نه تنها یک نمونه اولیه از Stage 2 تکمیل شده از موشک Prime  داریم، بلکه یک لیست در حال رشد از مشتریانی داریم که امیدوار هستند در میان اولین ها برای پرتاب ماهواره ها از اسکاتلند قرار بگیرند.”

مزایا و معایب تکنولوژی پرینت سه بعدی

صنعت چاپ سه بعدی هر ساله بیشتر از سال گذشته به شکل هایی که قبلا غیرقابل تصور بوده است شکوفا می شود. در حال حاضر بازارخدمات پرینت سه بعدی به دو دسته اصلی تقسیم می شود: یکی برای مصرف کنندگان و دیگری برای اهداف صنعتی.

در این مقاله تمرکز ما بر استفاده حرفه ای از تکنولوژی چاپ سه بعدی خواهد بود. اگر شما صاحب یک کسب و کار تولیدی هستید، یک مهندس صنعتی به دنبال ایجاد نمونه اولیه دستگاه های کارآمد و یا هر فرد دیگری که می تواند از ساخت افزایشی حرفه ای بهره مند شود هستید، ما در این جا برای شما مزایا و معایب تکنولوژی پرینت سه بعدی را مورد بررسی قرار می دهیم. این مقاله به شما نشان میدهد که چگونه این فناوری در حال ظهور را با جریان کاری روزمره کسب و کارتان ادغام کنید.

مزایا و معایب استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی

در حالی که چاپ سه بعدی به طور قابل توجهی یک فناوری نواورانه است، مزایا و معایبی مخصوص به خود را دارا می باشد. اگر شما در فکر استفاده از این تکنولوژی در کسب و کار خود هستید، مهم است که با جوانب مثبت و منفی آن آشنا شوید.

مزایای فناوری چاپ سه بعدی

• چاپ سه بعدی و سرعت

چاپ سه بعدی به روش SLS

 یکی از مزایای اصلی فناوری های ساخت افزایشی، توانایی تولید قطعات با سرعتی بالاتر از سایر تکنیک های تولید متعارف است. این ویژگی بخصوص برای نمونه سازی سریع، به طراح اجازه می دهد که یک نمایش فیزیکی از ایده خود را ظرف چند ساعت به نمایش بگذارد. این کار تولیدکنندگان را قادر می سازد تا مشکلات بالقوه را شناسایی و آنها را سریعا برطرف کنند.

• چاپ سه بعدی و کاهش هزینه

در اغلب موارد، فناوری های ساخت افزایشی هزینه ها را به روش های گوناگون کاهش می دهند. برای مبتدیان هزینه های انرژی مصرفی عملکرد ماشین به ویژه هنگامی که شما در نظر دارید عملیات تولید را با سرعت انجام دهید به طور کلی کم است. تکنولوژی چاپ سه بعدی همچنین به کاهش هزینه های مواد و نیروی کار کمک می کند. اما مهمتر از همه، این فناوری سبب کاهش ریسک در هنگام گردش کاری تولید می گردد. با استفاده از فناوری های ساخت افزایشی برای نمونه سازی سریع، کسب و کار قادر به مشاهده و تعمیر مدل ها قبل از ارسال آنها برای تولید نهایی می باشد. این امر تا حد زیادی باعث کاهش هزینه های غیر ضروری در طول فرایند تولید می شود.

• چاپ سه بعدی و افزایش آزادی در طراحی و پیچیدگی هندسه

یکی دیگر از امکانات مهمی که تکنولوژی ساخت افزایشی فراهم می سازد، افزایش آزادی در طراحی و توانایی تولید هندسه های پیچیده است. با توجه به فرایند لایه به لایه ای که در تکنولوژی چاپ سه بعدی از آن استفاده می شود، شما قادر به دستیابی به زاویه ها و شکل هایی هستید که ساخت آن با استفاده از سایر تکنیک های تولید تقریبا غیرممکن است.

•  چاپ سه بعدی و قابلیت دسترسی

هر ساله تکنولوژی های تولید افزایشی مقرون به صرفه تر شده و به این ترتیب به طور فزاینده ای برای گستره وسیع تری از کاربردهای صنعتی قابل دسترس می گردند. همراه با این رشد، دانش و سهولت در استفاده نیز افزایش یافته و در نتیجه تعداد بیشتری از مردم قادر به ادغام این فناوری در جریان کار خود خواهند بود.

• چاپ سه بعدی و سفارشی سازی

سفارش ماکت چاپ سه بعدی

یکی از برجسته ترین ویژگی های فناوری های ساخت افزایشی، توانایی سفارشی سازی انبوه است. از آنجایی که قطعات چاپ سه بعدی شده معمولا در یک زمان تولید میشوند، این ویژگی به طراحان و شرکتهای تجاری امکان تغییر، اصلاح و یا سفارشی کردن محصولات خود را به منظور تطبیق با ویژگی های درخواستی می دهد. سفارشی سازی انبوه یکی از مهمترین علل فروش پرینترهای سه بعدی است.

• چاپ سه بعدی و تولید ضایعات کمتر

یکی دیگر از مزایای فناوری های ساخت افزایشی، تولید ضایعات کمتر است. در مقایسه با دیگر تکنیک های تولید مانند تراش CNC، تکنولوژی چاپ سه بعدی از مواد کمتری استفاده کرده و میزان ضایعات را کاهش می دهد. این به نوبه خود نیاز به حمل نمونه های اولیه و محصولات به فاصله های طولانی را کاهش می دهد. در حال حاضر، فایل های دیجیتال را می توان به هر نقطه ای ارسال و با استفاده از یک چاپگر سه بعدی آن ها را تولید کرد.

معایب فناوری چاپ سه بعدی

• چاپ سه بعدی و محدودیت های مواد

یکی از دلایلی که فناوری های تولید افزایشی همیشه برای تولید نهایی استفاده نمی شود، محدودیت های مواد اولیه موجود است. در حالی که این مسئله ای است که به آرامی در حال برطرف شدن می باشد، خط فعلی مواد چاپ سه بعدی حرفه ای دارای خواص مکانیکی کمی هستند. از آنجایی که قطعات به صورت لایه ای ساخته می شوند، در مقایسه با تراشکاری یا قالب گیری تزریقی، قطعاتی ضعیف تر و دارای چگالی کمتری می باشند. با این حال از آنجایی که این صنعت به سرعت در حال پیشرفت می باشد، قابلیت های مواد مورد استفاده آن نیز پیشرفت خواهد کرد.

کاربرد چاپ سه بعدی در پزشکی

• چاپ سه بعدی و محدودیت های اندازه

ضعف دیگری که این فناوری با آن روبرو می باشد محدودیت در اندازه قطعه تولیدی است. قابلیت های اندازه محدود به حجم ساخت پرینتر سه بعدی است، به این معنی که شما نمی توانید بیش از محدودیت های از پیش تعیین شده چاپ کنید. این کار نه تنها باعث جلوگیری از تولید اشیاء بسیار بزرگ می شود، بلکه چاپ همزمان قطعات کوچک را نیز ناممکن می سازد .

چاپ سه بعدی دایناسور

• چاپ سه بعدی و دقت دستگاه

اگر شما به دنبال تولید قطعه ای با دقت سوزنی هستید، بهتر است با احتیاط از تکنولوژی چاپ سه بعدی استفاده کنید. بسیاری از مواد دقتی در حدود ۰٫۱ میلیمتر دارند. صنعت چاپ سه بعدی در این زمینه پیشرفت کرده است، اما قبل از سرمایه گذاری بر روی یک پرینتر سه بعدی بهتر است دقت دستگاه را مورد بررسی قرار دهید.

• چاپ سه بعدی و محدودیت های تولید

اگر چه چاپ سه بعدی دارای ارزش غیر قابل انکاری در ساخت سریع نمونه های اولیه می باشد، زمانی که بخواهیم به فراتر از آن نگاه کنیم محدودیت های چشمگیری وجود دارد. در حالیکه پرینترهای سه بعدی می توانند به صرفه جویی در هزینه ها برای تولید نمونه های اولیه و کوتاه مدت کمک کند، در تولید انبوه این مزیت به ضرر تبدیل شده و هزینه ها افزایش می یابد. تکنیک هایی مانند قالب گیری تزریقی، راه حل های سریع و ارزان تری برای تولید انبوه محصولات نهایی ارائه می دهند.

منبع : سایت پرینتر سه بعدی آیدیزاین

پرینت سه بعدی حلقه های ازدواج

حلقه های نامزدی می توانند در انواع طرح های شیک و لوکس، و شامل تقریبا هر نوع سنگ قیمتی باشند. به طور معمول انتظار می رود که خریداران حداقل دستمزد یک ماه خود را برای خرید حلقه صرف کنند. این علامت نمادین از جواهرات، در طول رویداد بزرگ و برای نمایش احساسات بین همسران مبادله می شود و این خود دلیل دیگری برای قیمت بالای این جواهرات می باشد. چارلز اولیور روی ، یک مهندس صنعتی است که با وجود نداشتن تجربه در زمینه جواهرات می خواست یک کسب و کار سفارشی سازی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی راه بیاندازد. در ادامه بیشتر بخوانید.

پرینت سه بعدی حلقه های ازدواج سفارشی

پرینت سه بعدی حلقه های ازدواج سفارشی

روی گفت: “من هیچ چیز در مورد جواهرات نمی دانستم، اما به سرعت متوجه شدم که این یک زمین بازی مناسب برای من خواهد بود. اغلب جواهرات برای نمایش احساسات خریداری می شوند که همین موضوع سبب ارزشمندتر شدن آن شده است. کارگاه جواهرات یک مکان آماده برای پیدایش انقلاب است. ریخته گری لاست واکس، یکی از قدیمی ترین فناوری های متالورژی است که از زمان اروپای باستان تغییر نکرده است. ”

روی پس از برنامه ریزی دقیق، یک وبسایت خرید حلقه عروسی به نام Vowsmith راه اندازی کرد. مشتریان می توانند حلقه های عروسی را مستقیما از وبسایت Vowsmith خریداری و آنها را با اثر انگشت عزیزان خود سفارشی کنند. تنها چیزی که آن ها نیاز دارند اثر انگشت، اسکن کردن آن، و ارسال آن به وب سایت شرکت می باشد. روی با استفاده از پرینتر سه بعدی و یک فیلامنت پارافین وکس می تواند اثر انگشت را بر سطح بیرونی حلقه چاپ کند.

Roy گفت: “ما برای مشتریان خود، کنترل کامل و انتخاب طراحی، فلز و الماس را فراهم کرده ایم تا آنها بتوانند با توجه به بودجه خود حلقه منحصر بفرد مورد نظرشان را خریداری کنند. کل فرایند مدلسازی سه بعدی به صورت خودکار انجام شده و پرینتر سه بعدی به صورت خودکار بارگذاری می شود. ”

بر طبق گفته های روی، این فرایند به لطف پرینتر سه بعدی ۲۹۸ × ۱۸۵ × ۲۰۳ میلی متر، نسبتا ساده ساخته شده است که برای تولید کالاهایی با ریخته گری وکس استفاده می شود. روی با استفاده از ۳D Systems VisiJet M3 Prowax در پرینتر سه بعدی ProJet MJP ، قطعاتی با کیفیت بالا و سطح نهایی صاف و صیقلی تولید می کند. 

رویای اذعان کرد: “سری ProJet MJP، پایه اصلی از روند تولید ماست. این دستگاه یک پرینتر سه بعدی وکس واقعی است. به این معنی که امکان ایجاد خطاهای ریخته گری ناشی از خاکستر و ترک خوردگی پوسته ناشی از گسترش حرارت وجود ندارد. موم به طور کامل در دماهای پایین و در زمان کمتری نسبت به سیستم های مبتنی بر رزین سوزانده می شود، بنابراین ما در انرژی صرفه جویی می کنیم و عملکرد را بهبود می بخشیم. ”

پرینت ۳ بعدی حلقه های ازدواج

علاوه بر این مزایا، ساختار های پشتیبانی پرینت سه بعدی به راحتی در مرحله پس پردازش حذف می شوند، بنابراین ویژگی های ظریف هر حلقه می تواند حفظ شود.

مشتریان ممکن است در مورد سفارش پرینت سه بعدی جواهرات آنلاین با توجه به محدودیت زمانی، شرایطی داشته باشند. با وجود این که در این روش مشتریان از یک فروشگاه طلا و جواهر با یک حلقه در جیب خود بیرون نمی آیند، روی می تواند در زمان بسیار کمی محصولات پرینت سه بعدی شده خود را تولید کند. در حال حاضر در حدود یک هفته طول می کشد تا Vowsmith اغلب سفارشات را آماده کند، اما روی فکر می کند که می تواند سریعتر از این هم عمل کند.

روی افزود: ” با تکنولوژی روز امکان پذیر است که صبح سفارش انگشتر دریافت شود و بعد از ظهر همان روز، روی چاپگر سه بعدی قرار بگیرد. روز بعد آن را ریخته گری کرده و روز سوم آن را ارسال کنند. بنابراین ۷۲ ساعت بعد از ثبت سفارش کالا تحویل داده می شود. ما می توانیم پرینترهای سه بعدی را در سراسر جهان نصب و آنها را از سرورمان تغذیه کنیم. سپس می توانیم مشکل حمل و نقل بین المللی برای محصولاتی با ارزش بالا را حل کنیم. در نهایت ما می توانیم درخت ریخته گری را به طور کامل چاپ و  دستگاه های تولید انبوه و حتی CNC الماس و سنگ تراشی را هم ادغام کنیم. در آینده، چاپ مستقیم فلز (DMP) یک فناوری امیدوار کننده است. ما برخی از نمونه های اولیه را با DMP چاپ کرده ایم و نتایج بسیار خوبی را به دست آورده ایم. ”

در سال جاری شرکت انتظار دارد که بین ۴،۰۰۰ تا ۵۰۰۰ حلقه را به فروش برساند. روی امیدوار است که به زودی بتواند نزدیک به ۵۰،۰۰۰ (حداکثر تعدادی که تولید آن با منابع فعلی ممکن می باشد) تولید کند. روی Vowsmith را به عنوان رهبر انقلاب در جواهرسازی می بیند.

منبع: https://www.3ders.org/

پرینتر های سه بعدی رباتیک

نیروی دریایی ایالات متحده و مرکز تکنولوژی پیشرفته لاکهید مارتین به منظور کشف راه حلی برای استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه سازی قطعات پرینت سه بعدی شده، با یکدیگر همکاری می کنند.

نسل جدیدی از پرینترهای سه بعدی هوشمند  در حال توسعه است که در آن از هوش مصنوعی برای نظارت و بهینه سازی خدمات پرینت سه بعدی استفاده می شود. اخیراَ مرکز تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده (ONR) که بودجه این پروژه بلندپروازانه را تامین می کند، قرارداد دو ساله ۸/۵ میلیون دلاری را امضا کرده است.

پرینتر سه بعدی رباتیک

خدمات پرینتر سه بعدی رباتیکی

چهار شریک بر روی این پروژه کار می کنند که توسط مرکز تکنولوژی پیشرفته لاکهید مارتین رهبری می شود. هدف این گروه ایجاد ربات هایی با توانایی گرفتن تصمیمات مستقل در مورد نحوه بهینه سازی تولید قطعات پرینت سه بعدی شده پیچیده می باشد.

در حال حاضر، پرینت سه بعدی در تعداد بسیار زیادی از صنایع مختلف کاربرد دارد، اما هنوز هم نیاز به سطح بالایی از آموزش و نظارت مستمر برای اطمینان از عملکرد مناسب دارد. به همین دلیل است که نیروی دریایی ایالات متحده بر روی این موضوع که چگونه می توان از هوش مصنوعی برای آموزش ربات ها به منظور کاهش حجم کار در زمان ساخت قطعات با ساختار پیچیده و با کیفیت بالا استفاده کرد، تمرکز کرده است.

بریان گریفیت، مدیر پروژه لاکهید مارتین گفت: “ما درمورد روش هایی تحقیق می کنیم که دستگاه ها بتوانند خودشان عملیات مشاهده، آموزش و تصمیم گیری با هدف ایجاد قطعاتی با کیفیت بالاتر و سازگار تر انجام دهند. دستگاه ها باید بتوانند عملیات نظارت و ایجاد تنظیمات را خود در طول فرایند پرینت سه بعدی برای اطمینان از تولید خواص مناسب مواد انجام دهند. ”

آیا شما به ربات های پرینت سه بعدی با لیزر خودمختار اعتماد می کنید؟

پرینتر سه بعدی رباتیکی

این پروژه تحقیقاتی به طور خاص بر روی سفارشی کردن ربات های چند محوره که از پرتوهای لیزری پر قدرت برای ذوب مواد مواد مشخصی استفاده می کنند، تمرکز دارد. اول از همه، این تیم توجه خود را بر روی آلیاژ تیتانیوم Ti-6AI-4V متمرکز کرده است.

محققان در حال توسعه مدل های نرم افزاری جدید و اصلاح سنسورها هستند تا قطعات پرینت سه بعدی شده بهتری را به دست آورند. هدف اصلی این قرارداد، “تجزیه و تحلیل یک سیستم رباتیک پرینت سه بعدی” می باشد. به عبارت دیگر، با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، پرینتر های سه بعدی قادر خواهند بود تنظیمات مناسب را خود انجام دهند. ربات های پرینت سه بعدی از یکدیگر یاد می گیرند، خود را آموزش می دهند، و به طور مداوم فرایند را بهینه سازی می کنند.

بر طبق گفته لاکهید مارتین، در هنگام تولید قطعات پیچیدده، زمان و منابع زیادی به هدر می رود. به عنوان مثال، زمانی را در نظر بگیرید که تکنسین ها پس از اتمام چاپ برای تست کیفیت نیاز دارند و یا تلاش برای طراحی قطعاتی به منظور ایجاد موازنه و جبران بخش های ضعیف تر.

امیدوارم وقتی این قرارداد دو ساله کامل شود محققان یک ربات AI داشته باشند که بتواند براساس تحلیل های پیشین، نظارت، کنترل و بهینه سازی را انجام دهد. این پرینترهای سه بعدی اصلاح شده می تواند برای افراد مختلفی مانند کسانی که در مناطق دور افتاده از زنجیره های اصلی عرضه هستند، بسیار مفید باشد.

Zach Loftus، کارمند بخش پرینت سه بعدی لاکهید مارتین گفت: “اگر شما بتوانید به یک سیستم رباتیکی برای ایجاد یک قطعه با کیفیت اعتماد کنید، برای شما امکان تولید قطعات با کیفیت و در بستری مناسب فراهم می کند. به این فکر کنید که چگونه یک شخص می تواند یک قطعه جایگزین را در دریا چاپ کند، و یا چگونه یک مکانیک می تواند بخش جایگزینی برای یک کامیون را در صحرا چاپ کند. این موضوع سبب پیشرفت تکنولوژی پرینت سه بعدی خواهد شد. ”

پرینتر سه بعدی چگونه رشته های مهندسی را تغییر می دهد!

تکنولوژی پرینتر سه بعدی در سال های اخیر سبب شکوفایی خلاقیت اقشار زیادی از جامعه شده است. پرینترهای ارزان قیمت شخصی برای هنرمندان علاقمند و طراحان مشتاق امکان ایجاد اشیاء طراحی شده در نرم افزار CAD را روی میز هایشان فراهم کرده است و دارای خدمات پرینت سه بعدی متفاوتی است.پرینتر سه بعدی هم چنین در روشی که کسب و کارهای کوچک و غول های صنعت محصولات خود را طراحی کرده و می سازند، تغییر ایجاد کرده است. این شروعی است که در رشته های مهندسی امروز منعکس می شود و با تغییر و تکامل این تکنولوژی، آینده مهندسی و رشته های مهندسی نیز تغییر خواهد کرد. به نظر شما در ده سال آینده پرینتر سه بعدی چه تغییراتی می تواند در مهندسی ایجاد کند؟ و این تغییرات برای شما و رشته مهندسی شما در آینده چیست؟

آینده پرینتر سه بعدی

عکس پرینت سه بعدی قطعه

پرینتر سه بعدی یا تولید افزودنی فراتر از توانایی چاپ در پرینترهای سنتی با قابلیت چاپ جوهر بر روی کاغذ است و اجازه می دهد که اشیاء سه بعدی به صورت فیزیکی چاپ شوند. خدمات پرینت سه بعدی امکان ساخت نمونه های اولیه، مدل ها و محصولات را از موادی مانند پلاستیک ها و فلزات برای شما ایجاد می کند. پرینتر های سه بعدی برای ساخت طراحی شما به صورت ایجاد لایه ای بر روی لایه دیگر با مواد انتخابی عمل کرده و این فرایند تا زمان تشکیل محصول نهایی ادامه می یابد. پرینتر سه بعدی به شرکت ها و افراد اجازه می دهد تا به سرعت نمونه های اولیه ای از ایده های خود برای تولید قطعات یا محصولات جدید ساخته و همچنین وعده کاهش هزینه های تولید محصولات را از طریق کم کردن زنجیره های عرضه، ضایعات محصول و ذخیره سازی ایجاد می کند.

مزایای استفاده از پرینتر سه بعدی به احتمال زیاد انقلابی در بسیاری از صنایع به وجود می آورد. استفاده از این تکنولوژی در صنایع خودروسازی و هوافضا در مقایسه با روشهای سنتی تولید مانند ریخته گری یا ماشینکاری، سبب کاهش زمان تولید وتوسعه و تست سریعتر قطعات می شود. در آینده، حتی ممکن است قطعات بزرگ یا حتی خودروها به طور کامل پرینت سه بعدی شوند، که توسط شرکت Local Motors در نمایشگاه بین المللی تولید صنعتی ۲۰۱۴ در شیکاگو ایالات متحده آمریکا نشان داده شده است.

توانایی چاپ مدارهای الکترونیکی نشان دهنده این موضوع است که مصرف کنندگان در آینده می توانند محصولات الکترونیکی مانند تلفن های همراه را چاپ کنند یا امکان تولید محصولات بسیار سفارشی را بر اساس تقاضاهای مصرف کننده فراهم می کند. گوگل اخیرا با شرکت ۳D Systems به منظور ایجاد یک تلفن مدولار که اجازه ویژگی های سفارشی سازس شده را ایجاد می کند به نام Project ARA همکاری کرده است.

عکس پرینت سه بعدی شکلات و کیک!

به لطف پرینتر سه بعدی، در صنایع غذایی نیز انقلابی ایجاد شده است. ناسا در این تکنولوژی سرمایه گذاری کرده و امیدوار است که یک روز فضانوردان بتوانند مواد غذایی خود را در فضا چاپ کنند. اگر چه در حال حاضر پرینترهایی موجود هستند که امکان ایجاد مواد غذایی  پرینت سه بعدی شده مانند شکلات و پاستا ها را فراهم می کنند، پرینتر سه بعدی ممکن است در آینده امکان کنترل دقیق محتوای غذایی بسیاری از انواع خوراکی ها را فراهم کند که به نوبه خود می تواند به حل چند مشکل بهداشتی مانند چاقی و دیابت و حتی گرسنگی جهانی کمک کند.

بهداشت و درمان نیز از پیشرفت پرینتر سه بعدی سود می برد. پرینتر سه بعدی در تهیه پروتزهای دندانی، سمعک ها و داربست های سفارشی برای جایگزینی مفاصل و جراحی های زیبایی مورد استفاده قرار می گیرد. چاپ بافت های انسانی کاربردی می تواند سبب تولید اندام های پرینت سه بعدی شده مانند کلیه ها را برای کمک به تست داروهای جدید و حتی جایگزینی مستقیم اندام های آسیب دیده شود.

رشته هایی که سبب پیشرفت پرینتر سه بعدی می شوند

از آنجایی که پرینتر سه بعدی خود یک تکنولوژی نسبتاَ جدید است، به خودی خود، هنوز تعداد رشته هایی که صرفاً بر روی پرینت سه بعدی متمرکز هستند کم می باشد.

یکی از این رشته ها کارشناسی ارشد در پرینت سه بعدی زیستی است که برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی علاقه مند به پزشکی ترمیمی مناسب می باشد. این رشته با همکاری دانشگاه کوئینزلند، دانشگاه وولونگونگ (هر دو در استرالیا هستند)، مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت هلند و دانشگاه ورسبورگ در آلمان، به منظور تمرکز بر ساخت زیستی اجزای بدن جدید ارائه شده است.

عکس پرینت سه بعدی مدل های فانتوم پزشکی

انواع مختلفی از رشته های های مهندسی وجود دارد که برای شما یک پیش زمینه با کاربرد مستقیم برای پرینت سه بعدی و حتی برخی حوزه های مختلف که به شما امکان دسترسی مستقیم به تکنیک های استفاده شده در فرایندهای ساخت افزایشی را می دهد، فراهم می سازد. برخی از این رشته ها عبارتند از:

علوم مواد و شیمیایی

مهندسی مکانیک

مهندسی الکترونیک / مکاترونیک

مهندسی عمران

مدل سازی سه بعدی / طراحی صنعتی

پرینتر سه بعدی دنیا را تغییر خواهد داد!

پرینتر سه بعدی و علوم مواد و شیمیایی

علم مواد یکی از مهمترین زمینه های ایجاد نوآوری در پرینت سه بعدی است. در حال حاضر فرآیندهای ساخت افزایشی برای طیف وسیعی از مواد مختلف مانند پلاستیک ها، فلزات، مواد غذایی، چوب و بتن وجود دارد. برای تحقق بخشیدن به پتانسیل های ساخت افزایشی برای ایجاد انقلاب در صنایع مختلف، علم مواد باید موادی با قابلیت پرینت سه بعدی توسعه دهد.

تحصیل در یک رشته تلفیقی از علم مواد و تکنولوژی، به شما کمک خواهد کرد تا موادی را تولید کنید که پایدار تر، سبک تر، ایمن تر و دوستدار طبیعت باشد.

نیاز به مواد چاپی مدرن، کم هزینه و با دوام نیز با استفاده از علوم شیمیایی به دست می آید. امید است که پیشرفت در صنعت پرینت سه بعدی و فرآیندهای شیمیایی منجر به ساخت چاپگرهای سه بعدی در سطح مولکولی برای پرینت داروها بر اساس تقاضا در صنعت بهداشت و درمان شود.

پرینتر سه بعدی و مهندسی مکانیک

عکس یک پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی امکان تولید اشیاء با ساختارهای پیچیده تر نسب به قطعات ساخته شده به روش های تولید سنتی را فراهم کرده است.

با تحصیل در رشته مهندسی مکانیک، شما قادر خواهید بود تا به آخرین پیشرفت های صنعت مجهز شده و شما می توانید حرفه خود را در انقلاب فرایندهای تولید قرار دهید.

پرینتر سه بعدی و مهندسی الکترونیک / مکاترونیک

تحصیل در رشته ی مهندسی الکترونیک و یا مکاترونیک  به شما اجازه می دهد تا انرژی خود را صرف تلفیق قطعات الکترونیکی و مدارهای الکترونیکی با اجزای پرینت سه بعدی شده و یا حتی مطالعه الکترونیک و روباتیک که فرایند تولید را در آینده کنترل خواهد کرد کنید.

پرینتر سه بعدی و مهندسی عمران

پرینت سه بعدی تاثیرات چشمگیری بر معماری، طراحی ساختمان و ساخت و ساز داشته است. در حال حاظر با استفاده از چاپگرهای سه بعدی عظیم الجثه خانه هایی به صورت کامل در چین ساخته شده اند. پرینت سه بعدی برای طراحان معماری این امکان را فراهم ساخت تا اشکال و هندسه هایی که پیش از این امکان ساختشان با تکنیک های موجود ممکن نبود و از نظر مالی به صرفه نبودند.

با تحصیل در رشته مهندسی عمران، شما نحوه برخورد مهندسان با مشکلات صنعتی و چگونگی استفاده از پرینتر سه بعدی  برای اصلاح راه حل های موجود آشنا می شوید.

پرینتر سه بعدی و مدل سازی سه بعدی / طراحی صنعتی

عکس مدل سازی سه بعدی

اگر شما بیشتر علاقه مند به طراحی اشیاء و ساخت سه بعدی آنها در مقایسه با خود فرایند پرینت سه بعدی هستید، رشته طراحی صنعتی و مدلسازی سه بعدی هر دو به شما مهارت های فنی و خلاقانه مورد نیاز برای ایجاد یک حرفه در راستای طراحی اقلام برای تولید را آموزش می دهد. مدلسازان سه بعدی با استعداد و طراحان صنعتی که می دانند چگونه محصولات را برای استفاده از قابلیت های پرینت سه بعدی طراحی کنند، کمک خواهد کرد تا در تکنولوژی ساخت افزایشی نوآوری ایجاد کنند.

بسیاری از زمینه های مختلف مهندسی وجود دارد که از پیشرفت های خدمات پرینت سه بعدی در آینده سود خواهند برد.
اگز علاقه مند به مجله بپپرینت سه بعدی هستید روی این لینک کلیک کنید.

پرینت سه بعدی ماهی رباتیک

یک ماهی روباتیک الهام گرفته از طبیعت و با مکانیسم دم انعطاف پذیر می تواند در میان همتایان خود با مصرف کمتر و مانور بیشتر در عمقی از آب که زیردریایی نمی تواند به آن دسترسی پیدا کند، شنا می کند. این نوع روبات ها برای اکتشافات زیر آب و اهداف مشاهده و تحقیق مخصوصاَ در مواردی که نیاز به مانور قابل قبول است، ترجیح داده می شوند. گروهی از محققان مهندسی از دانشگاه فرات در ترکیه از طراحی زیستی و پرینت سه بعدی برای ساخت یک ماهی هوشمند رباتیک برای مأموریت های اکتشاف و بررسی در دنیای واقعی استفاده می کنند.

پرینت سه بعدی ماهی

همان طور که می دانید خدمات پرینت سه بعدی متفاوتی داریم. تیم محقق نتیجه کار خود را در مقاله ای با عنوان “طراحی مکاترونیکی و ساخت ماهی هوشمند رباتیکی برای حالت های شناخته شده شنا” توسط مصطفی ای، دنیس کورکماز، گونکا اوزمن کوکا، کفر بال، زوهوهاکان اکپولات و مصطفی کان بیینگول منتشر کرده است.

این مقاله طراحی مکاترونیکی و ساخت یک نمونه اولیه از مدل بیومیمتیک ماهی رباتیکی Carangid  با مکانیزم دم دو میله ای را ارائه می دهد. برای روش طراحی از اندازه و ساختار مکانیزم بیومیمِتیک چند میله ای، که از ویژگی های فیزیکی یک ماهی کپور واقعی اقتباس شده است استفاده کرده اند. سرعت مناسب بدن با توجه به حالت شنا و نوسانات دم کپور تعیین می شود. ویژگی های ماهی های روباتیکی با حرکت رو به جلو، حرکت چرخشی، حرکت رو به بالا و پایین و شنای مستقل در استخر آزمایشی مشخص می شود. حداکثر سرعت رو به جلوی ماهی های روباتیکی می تواند به ۱BLs-8516/0 برسد و عملکرد عالی شنای سه بعدی به دست می آید.

عوامل مهم در طراحی سه بعدی ماهی رباتیکی بیومیمتیک، حالت شنا و ساختار بدن ماهی است. در علم ماهی شناسی، بیش از ۸۵ درصد از ماهی ها با خم شدن بدن و یا باله های دمی (BCF) و حدود ۱۵ درصد ماهی ها با باله های میانی و یا گردنی (MPF) شنا می کنند. این خواص بیولوژیکی نشان می دهد که مدل ربات Carangiform نوع BCF روش مناسب برای طراحی زیردریایی است.

دو روش اساسی در طراحی ماهی های رباتیکی وجود دارد. مورد اول طراحی بیومیمتیک است که دارای الزامات خاصی از قبیل دم با اندازه خاص و تعداد مفصل های معین برای ارائه حرکت موجی بدن و توانایی ماندن در عمق خاص با کنترل مرکز ثقل است. روش دوم طراحی فقط از اثرات جنبش ماهی استفاده می کند اما از لحاظ فیزیکی از ماهی های واقعی الهام گرفته نشده است.

ماهی های روباتیکی نوع BCF دارای یک مکانیزم دم جلوبرنده می باشد که توسط سروو موتور ها هدایت می شود. نمونه اولیه ماهی رباتیکی متشکل از پنج جزء اساسی شامل بدنه اصلی قدامی سلب، مکانیزم دو میله ای دم، واحد کنترل مدل ژنراتور الگوی مرکزی (CPG)، واحد بینایی جلو و باله انعطاف پذیر است. بدنه اژدر شکل قدامی سلب به منظور جای گذاری سیستم  الکترونیکی، سنسورها و مکانیزم کنترل مرکز ثقل (CoG) طراحی شده است. مکانیزم کنترل مرکز ثقل با موفقیت توانایی حرکت به سمت بالا و پایین را فراهم می کند. کنترل کننده حرکت مبتنی بر CPG برای ایجاد الگوهای شنای نوسانی ریتمیک طراحی شده است. لینک های دم توسط موتورهای سروو با قدرت بالا به حرکت در می آیند و یک باله ی وابسته به دم انعطاف پذیر به منظور ایجاد حرکت موجی بدنه نمونه اولیه طراحی شده است. این لینک ها به شکل یک ساختار زنجیره ای سری به یکدیگر متصل هستند و نیروی پرتابی مورد نیاز برای حرکات شنا را تولید می کنند. ماهیان رباتیکی باید بتوانند موانع استاتیکی و دینامیکی محیط را در هنگام حرکت درون آب حس کنند. این تیم سه سنسور فاصله مادون قرمز را در سمت چپ، راست و جلو ماهی های روباتیکی قرار داده است.

مدل های سه بعدی ماهی های روباتیک در SolidWorks طراحی شده اند. سپس فایل های STL به منظور تنظیم لایه ها، پرینت سه بعدی و پشتیبانی، به فرمت Voxel تبدیل می شوند. هر قسمت از نمونه اولیه با فیلامنت PLA پرینت سه بعدی شده و باله انعطاف پذیر با استفاده از قالب سیلیکون ساخته شده است. قالب باله بیرونی نیز با تکنولوژی پرینت سه بعدی طراحی و تولید می شود. تمام قطعات با رزین اپوکسی به منظور جلوگیری از نشت احتمالی از روزنه های ایجاد شده در فرآیند تولید، پوشانده می شوند. پس از مرحله مونتاژ، سطح بیرونی با رنگ مصنوعی پوشش داده می شود تا از نشت هایی که ممکن است در اثر ترک های مویرگی ایجاد شده در هنگام مونتاژ به وجود آید جلوگیری کنند.

نمونه اولیه ماهی رباتیکی حدود ۵۰۰ میلی متر طول، ۷۶ میلی متر عرض و ۲۱۵ میلی متر ارتفاع دارد. جرم این نمونه اولیه حدود ۱/۳ کیلوگرم است.

نمونه اولیه ماهی رباتیکی با توانایی حرکت سه بعدی در سیستم آزمایش واقعی توسعه داده شده است. در این بررسی ها، بیش از ۷۲ مطالعۀ مختلف تجربی برای به دست آوردن خصوصیات نمونه اولیه انجام شده است. برای تست عملکرد آب بندی، قطعات نصب شده به مدت ۶ ساعت در یک استخر پر از آب قرار گرفتند. نتیجه تست های آب بندی موفقیت آمیز بود.

در آینده کنترل حلقه بسته نمونه اولیه مورد آزمایش قرار خواهد گرفت و عملکرد شنای روبات در جریان های مختلف آزمایش خواهد شد.

این طرح ماهی رباتیکی راه حل های متنوعی برای کاربردهای مختلف دریایی مانند بررسی منابع آب زیرزمینی، تعیین آلودگی دریاها، مشاهده فرم های زنده، تشخیص خطا در برق یا خطوط لوله نفت، امنیت سواحل و ماموریت های نظامی را فراهم می کند.

پرینت سه بعدی چند ماده ای

ساخت افزایشی با استفاده از مواد مختلف یک روش هیجان انگیز تحقیق و توسعه در تکنولوژی پرینت سه بعدی است. اگر شما علاقه مند به چاپ سه بعدی تمام رنگی و یا چند ماده ای هستید، در اینجا گزینه های جدید و جالب موجود را مورد بررسی قرار می دهیم.

مرور مقالات پیشین  پرینت سه بعدی چند ماده ای

   

چاپ سه بعدی با استفاده از چندین ماده در یک زمان قابلیت کلیدی تولید افزایشی است که پتانسیل های آن را در برابر سایر روشهای تولید فعلی افزایش می دهد. این روش می تواند نیاز به مونتاژ را حذف کرده، مراحل پس پردازش را از بین برده (به عنوان مثال رنگ آمیزی)، سبب ترقی طراحی کارآمد اشیاء چند منظوره شده و زمان تولید و همچنین هزینه ها را کاهش دهد.

توسعه چاپگر سه بعدی چند ماده ای توسط فناوری FDM هدایت می شود که منجر به ارائه بهتر خدمات پرینت ۳ بعدی می شود.  از آنجایی که FDM معمولاَ بر روی یک تک فیلامنت در هر اکسترودر تکیه می کند، باعث ایجاد مشکلاتی می شود که غلبه بر آنها دشوار است. خوشبختانه طی سالهای اخیر شاهد برخی راه حل های بسیار هوشمندانه بوده ایم که در اینجا به اشتراک می گذاریم.

 پرینت سه بعدی چند ماده ای دستی

چند روش برای پرینت چند ماده ای وجود دارد. در اصلی ترین روش شما حتی نیاز به یک چاپگر سه بعدی چند ماده ای خاص ندارید. شما می توانید از هر چاپگر FDM استفاده کنید، به این صورت که می توانید فرایند چاپ را متوقف کرده و فیلامنت را در هر مرحله ای از چاپ که بخواهید تعویض کنید. اگر شما این ایده را دوست داشتید، می خواهید بدانید چگونه یک پرینتر تک نازله خود را به یک چاپگر سه بعدی چند رنگه تبدیل کنید.

محدودیت آشکار در این روش این است که قرار دادن مواد در مناطق خاصی از یک لایه XY بسیار مشکل می باشد. اما شما به راحتی می توانید اشیا را با دسته های مختلف رنگ (یا مواد) ایجاد کنید.

عدم کنترل یکی از محدودیت های مهم این روش است که می تواند توسط ویرایش G-code کاهش یابد. این امر می تواند با نوشتن یک اسکریپت در یک برنامه برش (مانند Slic3r یا Cura) که روند چاپ را متوقف می کند تسهیل شود. به این ترتیب شما می توانید فیلامنت ها را در مکان های خاص تغییر دهید.

 پرینتر سه بعدی دو نازله

برای کنترل بهتر مواد در امتداد محورهای X، Y و Z بهترین گزینه بعدی این است که یک چاپگر معمولی دو نازله داشته باشید. چاپگرهای سه بعدی دو نازله را می توان به راحتی از بسیاری از تولید کنندگان خرید.

با یک چاپگر سه بعدی چند ماده ای مانند این شما می توانید در هر مرحله با دو رنگ چاپ کنید. اغلب مردم دوست دارند از یک اکسترودر برای چاپ پشتیبانی های حل شونده استفاده کنند که می توانند به راحتی پس از چاپ حذف شوند. اما شما همچنین می توانید از این پرینترها برای چاپ در دو رنگ یا دو ماده که استفاده کنید.

توجه داشته باشید که چاپگرهای دو نازله به طور معمول با چند محدودیت روبرو هستند:

وجود یک اکسترودر دوم ممکن است با ناحیه ای که برای چاپ با اکسترودر تک در دسترس است برخورد کند.

احتمال ریزش را افزایش می دهد.

ممکن است یکی از اکسترودرها باعث تاب برداشتن مواد تزریق شده از اکسترودر دیگر شده و در نتیجه شاهد جا به جایی لایه ها باشید.

Palette 2

گزینه دیگر این است که با تجهیزات جانبی چاپگر استاندارد FDM خود را به یک چاپگر سه بعدی چند ماده ای تبدیل کنید. دستگاه هایی هستند که عملیات سوئیچینگ فیلامنت را همزمان با انجام عملیات چاپ از طریق یک اکسترودر، مدیریت می کنند.

یکی از هیجان انگیزترین گزینه های موجود نمونه ای است که توسط Mosaic Manufacturing که Palette را در سال ۲۰۱۶ عرضه کرد، ارائه شده است. جدیدترین نسخه ها Palette 2  و Palette 2 Pro می باشد.

چیزی که مفهوم Palette را کاملا متمایز می کند این است که بخش هایی از فیلامنت های مختلف را با هم ترکیب و ذوب می کند. به این ترتیب زمانی که آنها به نازل می رسند، نوع صحیح فیلامنت ذوب شده و در جایی که باید قرار می گیرد. شما می توانید تا چهار رشته مختلف را ترکیب کنید و به نظر می رسد هیچ محدودیتی در رابطه با ترکیب رشته های ساخته شده از مواد مختلف وجود ندارد.

با همکاری برخی از تولید کنندگان با Mosaic Manufacturing ترکیب یکپارچه با چاپگر FDM ممکن شد. این تولید کنندگان شامل Raise3D، MakerGear، Robo، gCreate، MAKEiT و Dremel هستند. با این وجود چاپگرهای خارج از این دسته را نباید کنار گذاشت. از آنجا که عملکرد Palette 2  زمانی که با نرم افزار  Chroma ترکیب می شود نسبتاَ ساده است، می توان آن را به هر چاپگری اضافه کرد.

علاوه بر این Canvas نرم افزار برش تازه منتشر شده به شما اجازه می دهد که جسم را با فیلامنت های مختلف رنگ کنید یا مواد مختلف را به نواحی مختلف مدل خود اختصاص دهید.

 پرینتر سه بعدی چند ماده ای Prusa i3   

گزینه جالب دیگر Multi Material 2.0 یا MMU 2.0 از Prusa Research است.  با این دستگاه شما می توانید تا پنج نوع مختلف فیلامنت را ترکیب کنید. دستگاه MMU 2.0 مخالف جریان اکسترودر عمل کرده، به طور همزمان تمام پنج فیلامنت را جمع آوری کرده و اکسترودر را طبق نیاز مدل با فیلامنت صحیح تغذیه می کند.

علیرغم قابلیت هایی که این سیستم ارائه می دهد، یک اثر مهم ایجاد می کند. برای یک شی چند ماده ای، یک بلوک  purgeهمراه وجود خواهد داشت. اندازه و مقدار مواد مورد استفاده برای مونتاژ بلوک purge را نمی توان دست کم گرفت و در بعضی موارد می تواند مواد بیشتری را نسبت به جسم مورد استفاده مصرف کند.

Prusa تلاش می کند با استفاده از infill یک قطعه برای purge این مشکل را حل کند و در نتیجه از این طریق هزینه و زمان چاپ اشیاء چند ماده ای را کاهش می دهد. در حال حاضر MMU 2.0 در آخرین مراحل آزمایش بتا قرار دارد، اما می توان پیش سفارش پرینت سه بعدی آن را ثبت کرد.

پرینتر های سه بعدی تمام رنگی

یکی از جالب ترین پیشنهادهای بازار مدل Da Vinci Color از کمپانی XYZ Printing است که در آن تکنولوژی استاندارد FDM را با چاپ جوهر افشان ترکیب کرده است. با Da Vinci Color فیلامنت های مخصوص تهیه شده رنگدانه هایی که در طول فرایند چاپ تزریق می شود را جذب می کند. طیف رنگی که می توانید اعمال کنید، همانند طیف رنگ در چاپگرهای جوهر افشان استاندارد است.

یک مفهوم مشابه توسط MCOR در ARKe استفاده شده است. ARKe توسط رشته های پلیمری تغذیه نمی شود، بلکه از کاغذ چاپ معمولی استفاده می کند. هر لایه در ARKe یک ورق کاغذ است که به ورق های مجاور با عامل اتصال دهنده متصل می شود. همانطور که می توانید تصور کنید، علاوه بر یک شی چند رنگی، ARKe حجم قابل توجهی از کاغذ را برای سطل بازیافت تولید می کند.

 

سیستم های صنعتی

اگر علاقه شما به پرینت سه بعدی چند ماده ای بیشتر در شاخه تجهیزات صنعتی است، از مدل های هر دو کمپانی   ۳D Systems و Stratasys می توانید استفاده کنید.

ProJet MJP 5600 از فیلامنت های کامپوزیتی چند ماده ای VisiJet استفاده می کند که به شما امکان می دهد مواد سخت و مواد انعطاف پذیر را با هم ترکیب کنید. چاپگر در زمان اجرا پلیمرها را برای رسیدن به خواص مکانیکی برتر و ویژگی های عملکرد سفارشی ترکیب می کند. این به این معنی است که شما ویژگی های مکانیکی ذاتی یک پلیمر یا دیگری را محدود نمی کنید، بلکه یک پلیمر سفت و سخت و یک پلیمر انعطاف پذیر را برای دستیابی به عملکرد مکانیکی مشخص در هر مکان ترکیب کنید.

Stratasys با تکنولوژی پلیجت خود امکان ترکیب مواد متنوع با خواص مکانیکی گوناگون و رنگ های متفاوت را از طریق سیستم Connex3 خود، در هر دو پرینتر Objet500 و Objet350 ارائه می دهد.