برنا 3دی

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی چیست؟

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی 

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی در دهه 2000 میلادی شهرت زیادی پیدا کرد. اکنون این فناوری، به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی در دنیا شناخته شده است. انقلابی که در این مقاله می خواهیم در مورد آن صحبت کنیم. امروزه تعداد بسیار زیادی از دست اندرکاران صنعتی در حال استفاده از این فناوری در تمام بخشها و صنایع هستند. در واقع تولید افزودنی طیف گسترده ای از برنامه ها را شامل می شود. بسیار گسترده تر از آن چیزی که در نگاه اول به آن باور داریم. مطالب گفته شده ممکن است برای کسی که با فناوری پرینت سه بعدی آشنایی ندارد، بسیار عمومی باشد. بنابراین ما در این مقاله با آن چیزی که این فناوری ارائه میدهد آشنا خواهیم شد.

اولا تولید افزودنی در تضاد با روش ساخت سنتی است که به عنوان تولید کاهشی شناخته میشود. همان طور که حدس می زنید تمام تولیدات اخیر، با فناوری تولید کاهشی انجام شده است. تفاوت کلیدی دو فناوری تولید کاهشی و افزایشی در این است که در یکی مواد به صورت لایه به لایه روی هم قرار می گیرند تا در نهایت جسم مورد نظر ساخته شود و در دیگری مواد ازیک جسم تا اندازه ای تراشیده می شود تا جسم مورد نظر ایجاد شود.

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی تبدیل یک مدل دیجیتالی به یک جسم سه بعدی جامد است. در طول سالیان اخیر بسیاری از فناوریهای پرینت سه بعدی در صنعت توسعه یافته است. ویژگی مشترک تمام آنها ایجاد یک مدل فیزیکی به صورت لایه به لایه است.

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی

تولید مواد افزودنی

تاریخچه و توسعه تولید افزودنی

نقطه شروع این فناوری به سال 1981 برمی گردد. هیدئو کوداما از موسسه تحقیقات صنعتی شهرداری ناگویا توانست یک روش نمونه سازی سریع با استفاده از فتوپلیمرها برای ساخت لایه به لایه یک جسم فیزیکی را ابداع نماید. وی از تکنیک رزین حساس به نور استفاده کرد که در آن رزین توسط نور ماورای بنفش جامد شده و یک مدل سه بعدی ایجاد می شود. هیدئو کوداما دو مقاله در این زمینه منتشر کرد اما هرگز درخواست ثبت اختراع نکرد.

سه سال بعد نوبت به مهندسان فرانسوی رسید که برای همان پروسه ثبت اختراع کنند. مساله ثبت اختراع این بار نیز به دلیل اینکه چشم انداز روشنی برای آن تصور نمی شد، کنار گذاشته شد. سرانجام چاک هول، با اختراع استریولیتوگرافی در حالی که اولین حق ثبت اختراع فناوری پرینت سه بعدی را در سال 1986 واریز کرد، تاریخ ساز شد.

این فناوری که به عنوان دستگاه استریولیتوگرافی(SLA) شناخته می شود از ماده ای به نام رزین مایع استفاده می کند که تحت تاثیر اشعه ماورای بنفش جامد می شود.

اندکی بعد چاک هول سیستم های سه بعدی را تاسیس کرد و پرینتر سه بعدی SLA را معرفی کرد.

در سال 1988 پروفسور کارت دکارد از دانشگاه تگزاس حق اختراع تکنیک جدیدی به نام گزینش انتخابی لیزر (SLS) را ثبت کرد. این تکنیک بر اساس همجوشی پودر پلاستیک با استفاده از لیزر برای ایجاد هر لایه از یک جسم است. در همان سال اسکات کراپ بنیانگذار stratasys حق ثبت اختراع سومین تکنیک اصلی برای پرینت سه بعدی با تکنولوژی FDM را ثبت کرد. این حق ثبت اختراع در سال 1992 به stratasys نسبت داده شد و فناوری انحصاری هنوز هم متعلق به این شرکت است. بسیاری از ماشین های سطح ابتدایی نیز از فناوری تولید افزودنی استفاده می کنند اما از یک مدل منبع باز و پربار RepRap استفاده می کنند.

تولید افزودنی و پرینت سه بعدی

توسعه تولید افزودنی و پرینت سه بعدی

توسعه مواد پرینت سه بعدی در طول سالها متفاوت بوده است. برخی با گذشت زمان بهبود یافته و برخی دیگر با ظهور فناوریهای جدید ظهور کرده اند. از پلاستیک گرفته تا فلزات تا مواد شگفت آور مانند خوراکی ها . هر ماده نیازهای خاصی را برآورده میکند و اغلب یا یک فناوری خاص سازگار است.

مواد جدید به طور مداوم در قالبهای مختلفی مانند رزین برای فناوری DLP و SLA و رشته های پلیمر برای فناوری FDM، پودرهای فلزی برای فناوری SLS و SLM در حال توسعه هستند. این نوآوریها در مواد، امکان توسعه مدلهای مقاوم تر با کیفیت چاپ بالاتر را فراهم می کند. در حال حاضر، بازار مواد پرینت سه بعدی بسیار قابل توجه است و همچنان در حال رشد می باشد .بسیاری از بازیکنان حاضر در صنعت در مورد توسعه آن شرط بندی می کنند و انتظار می رود که تا سال 2021 بازار مواد پرینت سه بعدی به مقدار 1.4 میلیارد دلار برسد.

چرخ دنده طرح قلب01

چرخ دنده طرح قلب01

فرآیند چیست؟

هنگامی که شما به دنبال ایجاد یک محصول برای تولید افرودنی هستید، ابتدا باید یک مدل سه بعدی که توسط نرم افزارهای طراحی مانند کتیا و سالیدورکز ایجاد شده است، داشته باشید یا از طریق یک اسکنر سه بعدی یا یک دوربین دیجیتال ساده و نرم افزار فتوگرامتری یک مدل سه بعدی ایجاد کنید. مدل های CAD را می توان در قالب  STL یا قالب جدیدتر AMF  ذخیره کرد.

قبل از پرینت سه بعدی یک مدل که با فرمت STL ذخیره شده است باید آن را از نظر خطاهایی که ممکن است داشته باشد، بررسی کرد. به طور کلی فایلهایی که از طریق اسکن سه بعدی تهیه می شوند دارای بیشترین میزان خطا هستند. پس از بررسی فایل باید آن را توسط یک نرم افزار اسلایسر پردازش کرد. در این مرحله مدل به یک سری لایه های نازک تبدیل می شود و  یک فایل G-code حاوی دستورالعمل های متناسب برای پرینتر سه بعدی مورد نظر ما ایجاد می شود.

چرخ دنده طرح قلب02

چرخ دنده طرح قلب02

مزایای ساخت مواد افزودنی چیست؟

اکنون که ما به تاریخچه توسعه و روند فناوری پرینتر سه بعدی اشاره کردیم، یک سوال باقی می ماند و آن این است که:”مزایای تولید افزودنی چیست؟”

به طور خلاصه سه دلیلی که یک شرکت را به استفاده از فناوری پرینت سه بعدی سوق میدهد اینها هستند: “استفاده از آن در موارد فوری و اضطراری، زمانی که حجم تولید کم است و دیگر اینکه وقتی شکل جسم مورد نظر ما به گونه ای است که نمی توان آن را با استفاده از فناوریهای دیگر تولید کرد”.

آخرین گزارش ها در مورد وضعیت تولید مواد افزودنی در صنعت تولید حاکی از آن است که این فناوری برای ساخت در مقیاس صنعتی نیز در حال استفاده است. برای مدت طولانی مزایای این فناوری برای نمونه سازی ساده و مراحل تولید در مقیاس کوچک به خوبی شناخته شده بود ، اما آخرین پیشرفت های این فناوری می تواند به معنای مقرون به صرفه بودن تولید انبوه با پرینت سه بعدی باشد.

شرکت برنا نوآوران پویا تولید کننده پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM و ارائه دهنده پرینترهای سه بعدی رزینی همراه شماست تا خریدی آسان و مقرون به صرفه را تجربه کنید.

 

 

 

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

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