آشنایی با کاربردهای پرینترهای سهبعدی در حوزههای مختلف
پرینتر سهبعدی چه کاربردهایی دارد؟
طراحی محصول و پروتوتایپینگ
همانند بسیاری از کمپانیهای تازه تاسیس، کمپانی Mak Goods هم برای شروع تولید محصولاتش نیاز به ساخت نمونههای اولیهی بسیاری داشت. این کمپانی با خرید یک پرینتر سهبعدی SLS دست به ساخت 400 نمونهی اولیه زد تا بتواند از یک جامعهی آماری مناسب از مصرفکنندگان بازخورد بگیرد. این فرآیند که تنها به کمک پرینترهای سهبعدی برای یک کمپانی کوچک همچون Mak Goods امکانپذیر بود، توانست کمک شایانی به بازنگریهای مناسب بر طرح و همچنین رفع مشکلات احتمالی پیش از عرضهی محصول به بازار کند.
تولید محصولات شخصیسازیشده
یکی از اولین نمونههای تولیدکنندگان محصول نهایی با کمک پرینترهای سهبعدی، هدفونهای +Print هستند. این کمپانی یک کیت را که شامل قطعات الکترونیکی و گیرهی اصلی یک هدفون است برای مشتریانش میفرستد و ساخت باقی قطعات هدفون را به عهدهی مشتری میگذارد. البته این کمپانی فایل طراحی بقیهی اجزا را به صورت دیجیتال برای مشتریانش میفرستد تا آنها این قطعات را با کمک یک پرینتر سهبعدی بسازند. مزیت این هدفونها این است که قابل شخصیسازی و حتی به روزرسانی هستند.
کارآفرینی و کسبوکارهای نوپا
یک کارآفرین طراح، عمر ردا، کمپانی خودش را با یک هدف تاسیس کرد: ساخت چاقوهای آشپزخانهی حرفهای با قیمت چاقوهای آشپزخانهی معمولی! نتیجهی این ایده کمپانی Misen Kitchen Knife است که توانست در وبسایت کیکاستارتر سزمایهای بالغ بر 1,083,344 دلار آمریکا را از 13,116 سرمایهگذار دریافت کند. کمکی که استفاده از پرینت سهبعدی در فرآیند طراحی و بهینهسازی آن به عمر و تیمش کرد آنها را قادر ساخت که در نهایت موفق به ساخت چاقویی با مشخصات مورد نظرشان شوند.
آموزش
پرینتر سهبعدی به دانشآموزان این امکان را میدهد که طرحهایشان را در مراحل اولیه طراحی ملموس کنند. به واسطهی کار کردن مداوم دانشآموزان با نمونههای اولیهی طرحهایشان، آنها میتوانند به سرعت از مدلهایشان یاد بگیرند و آنها را بهبود ببخشند. همچنین همین فعالیتها میتواند تجربیات عملی بسیار با ارزشی را برای آنها فراهم سازد.
دوچرخهای که در تصویر بالا میبینید توسط دانشجویان رشتهی طراحی صنعتی دانشگاه صنعتی Fontys طراحی شده است. این دانشجوها توانستند با کمک پرینتر سهبعدی طرح مورد نظرشان را از یک طرح دیجیتال مجازی به یک مدل فیزیکی و ملموس تبدیل کنند.
معماری
قبل از ورود چاپ سهبعدی به حوزهی معماری، ساخت ماکتها کاری بسیار طاقتفرسا و زمانبر بوده است. در عین حال معمارها برای ارائهی کارهایشان نیاز مبرم به ساخت ماکت داشتند و این امر غیر قابل اجتناب بوده است.
امروزه کمپانیهای بزرگ فعال در معماری و ساخت ساز و حتی معمارهای مستقل میتوانند به راحتی و با صرف زمان اندک دست به ساخت ماکت آثارشان بزنند. همچنین ماکتهای معماری ساخته شده با کمک پرینترهای سهبعدی متناسب با نیاز میتوانند در ابعاد و با جنسهای مختلف ساخته شوند.
ساخت پهباد
کن گینک که یک طراح صنعتی است، با ساخت انواع متفاوت پهباد به کمک چاپ سهبعدی از اوقات فراغتش لذت میبرد. کن میگوید: “یکی از مزیتهای پرینتر سهبعدی این است که میتوانم به کمک آن تمام قسمتهای یک پهباد را، به جز بخشهای الکترونیکی، خودم بسازم.
صنایع فضایی
کمپانی SpaceX که توسط ایلان ماسک بنیان نهاده شده است، از پرینترهای سهبعدی برای ساخت محفظهی موتور SuperDraco استفاده میکند. این موتور قرار است بر روی فضاپیمای Dragon که متعلق به همین کمپانی است نصب شود. این تصمیم، صرفهجویی چشمگیری را در زمان ایجاد میکند. به طوری که از طرح اولیه تا ساخت نهایی این قطعه تنها 3 ماه زمان میگیرد. برای پرینت سهبعدی و ساخت این محفظهی موتور از مادهی Inconel استفاده میشود که سوپر آلیاژ با کارایی بالا است. همچنین گفتنی است که این قطعه بارها با موفقیت آزمایش شده است.
صنایع هوایی
کمپانیهای GE Aviation و Safran روشی را گسترش دادند که به کمک آن میتوان نازل سوخت را برای موتورهای جت چاپ سهبعدی کرد.
چاپ سهبعدی به مهندسان صنایع هواپیمایی اجازه میدهد که قطعات اسمبل شده را با یک قطعهی یکپارچهی سبکتر جایگزین کنند. این کار به کاهش وزن و افزایش بازدهی اجزای هواپیما کمک چشمگیری میکند.
دندانپزشکی
امروزه جراحان دندان و ارتونتها میتوانند با استفاده از اسکنرهای سهبعدی دندانهای بیماران را اسکن سهبعدی کنند و سپس به کمک پرینترهای سهبعدی نگهدارندهها و گایدهای مناسب را برای دندان بیماران بسازند. علاوه بر راحتی و سرعت بیشتر این روش نسبت به روشهای سنتی، مزیت دیگر این روش توانایی استفاده از گایدهای شفاف در دندان و اجتناب از ایجاد ظاهر زشت در دهان است.
ناگفته نمایند که پژوهشگران ساخت افزایشی امیدوارند که در آینده نه چندان دور بتوانند از پرینترهای سهبعدی برای ساخت دندانهایی با خواص مشابه دندان طبیعی استفاده کنند.
پزشکی
بسیاری از مزایای کاربرد پرینترهای سهبعدی در پزشکی در قابلیت شخصیسازی آن نهفته است. به عنوان نمونه امروزه پرینترهای سهبعدی در ساخت سمعکهای اختصاصی میتوانند نقشی بسیار کلیدی را ایفا کنند. به کمک این تکنولوژی میتوان برای هر شخص و با هر فرم گوش یک سمعک اختصاصی ساخت.
همچنین یکی دیگر از تحولات مهم دیگری که صنایع پرینت سهبعدی در پزشکی ایجاد کردند توانایی ساخت پروتزهای اختصاصی و با هزینهی بسیار کمتر نسبت به روشهای سنتی است.
مهندسی
به عنوان یک مهندس با شم تشخیص محصولات خوب، راب هلیفاکس حس میکرد که بعضی از محصولات در سراسر جهان دارای طراحی زشتی هستند. راب با دانش مهندسیای که داشت توانست این موضوع را شخضاً پیگیری کند و دست به بازطراحی تیغ ریشتراش خودش بزند. با استفاده از پرینت سهبعدی او توانست بارها مراحل بازطراحی را بررسی و تکرار کند تا در نهایت به طرح مطلوب خودش دست یافت. بعد از مدت کمی راب طرح خودش را به یک کمپین موفق کیکاستارتری تبدیل کرد و توانست کسب و کار خودش را بر همین اساس راهاندازی کند. وی میگوید: «پرینت سهبعدی کمک کرد که من یک ایدهی اولیهی شخصی را به یک کسب و کار تبدیل کنم. هیچ راه دیگری وجود نداشت که بتوانم با سرعت بالا و هزینهی اندک از پس این پروژه بر بیایم».
تولید کفش
امروزه شخصیسازی انبوه لوازم مورد نیاز بیش از پیش قابل دسترس است. شخصیسازی انبوه یکی از ویژگیهای کلیدی صنعت چاپ سهبعدی است و همین ویژگی توانسته کمپانیهای تولیدکننده کفش را به شدت جذب صنعت پرینت سهبعدی کند.
کمپانی آدیداس که در حوزهی استفاده از پرینتر سهبعدی در تولید کفش پیشرو است، اخیراً مجموعهای از کفیهای کفش را رونمایی کرده که به طور اختصاصی برای هر فرد ساخته میشوند.
خودروسازی
چاپ سهبعدی دیگر برای صنایع خودروسازی غریبه نیست و امروزه این صنایع از آن برای ساخت نمونههای اولیه و همچنین نمونههای نهایی استفاده میکنند. تیمهای سازندهی خودروهای فرمول ۱ از پرینت سهبعدی برای نمونهسازی اولیه، آزمایش و همچنین ساخت قطعات سفارشی برای به کار بردن در خودروهای مسابقهای استفاده میکنند.