داستان های موفقیت آمیز و محدودیت های چاپ سه بعدی

از حمایت از تحقیقات گرفته تا ایجاد پروتزهای سفارشی، به نظر می رسد چاپ سه بعدی این روزها چه چیزی را نوید نمی دهد؟ همه ما می دانیم که چاپ سه بعدی وارد شده است، و این فناوری در حال حاضر توسط شرکت ها و مصرف کنندگان فن آوری در همه جا به کار گرفته شده است. به نظر می رسد هر روز یک داستان موفقیت آمیز جدید چاپ سه بعدی منتشر می شود، و مهم نیست که چقدر جذاب، شما را در مورد پیامدها و محدودیت های گسترده تر چاپ سه بعدی شگفت زده می کند.

چاپگر سه بعدی با مدل های چاپ شده COMSOL.
یک چاپگر سه بعدی با دو مدل چاپ شده COMSOL.

داستان های موفقیت آمیز پرینت سه بعدی

داستان های شگفت انگیز زیادی در مورد پرینت سه بعدی وجود دارد، و قبل از فرو رفتن در محدودیت های این فناوری، می خواستم چند پیشرفت جالب اخیر را برجسته کنم.

بر اساس مقاله Phys.org ، محققان حشرات میکروسکوپی را اسکن کردند، سپس از یک چاپگر سه بعدی برای چاپ نسخه های بزرگ شده آنها (تقریبا 40 برابر اندازه واقعی آنها) برای یک نمایشگاه هنری در استرالیا استفاده کردند. اگرچه این پروژه خاص به نام هنر بود، اما می تواند برای علم نیز مفید باشد. به طور خاص، حشره‌شناسانی که آناتومی حشرات را مطالعه می‌کنند، اگر این فرآیند اسکن، بزرگ‌نمایی و چاپ سه‌بعدی را دنبال کنند، می‌توانند حشرات کوچک را راحت‌تر مطالعه کنند.

یک عقاب طاس آلاسکایی پس از اینکه منقار جایگزینش شده بود، تولید مواد افزودنی دارد. به دلیل توانایی شگفت انگیز پرینت سه بعدی برای سفارشی کردن اشیاء با هزینه نسبتا کم، یک مهندس توانست یک منقار مصنوعی سفارشی برای عقاب بسازد (عکس های «قبل» و «بعد» را در وب سایت ScienceNews بررسی کنید . مفهوم). در طرحی بزرگتر، این داستان منحصر به فرد پروتز به مزیت بزرگ چاپ سه بعدی اشاره می کند: شما می توانید اشیاء پیچیده را به راحتی ایجاد کنید. همانطور که در مقاله ScienceNews به عقاب اشاره شده استهایلایت، اشیاء پیچیده ای که به مهارت های پیشرفته نیاز دارند و ایجاد آنها زمان زیادی می برد. با این فناوری جدید، این دیگر درست نیست. تقریباً به نظر می رسد “اگر می توانید به آن فکر کنید، می توانید آن را چاپ کنید”. حتی اشیاء متشکل از قطعات متحرک را می توان به صورت یکجا چاپ کرد، بدون نیاز به ساخت قطعات جداگانه و سپس مونتاژ آنها.

داستان های بیشتری مانند این وجود دارد. تولید مواد افزودنی در حال حاضر لحظات طلایی را سپری می کند. اما در مورد محدودیت های آن – آیا آسمان واقعاً حد است؟

محدودیت های چاپ سه بعدی

برای من، یکی از بارزترین محدودیت‌های چاپ سه‌بعدی از دیدگاه مصرف‌کننده، این واقعیت است که هر آنچه را که چاپ می‌کنید، فقط می‌تواند از یک ماده تشکیل شده باشد. به عنوان مثال، شما نمی توانید یک شی حاوی قطعات پلیمری و فلزی را چاپ کنید. خبر خوب در اینجا این است که برای مهندسین که نمونه های اولیه یک محصول را چاپ می کنند واقعاً اهمیتی ندارد، اما جنبه مهمی است که باید در مورد آن به عنوان یک فناوری تولید در نظر گرفت. نیک آلن در مقاله‌اش « چرا پرینت سه بعدی بیش‌ازحد تبلیغ می‌شود (باید بدانم، برای زندگی انجام می‌دهم) » این موضوع را به خوبی تشریح می‌کند. همکار من، فیل، قبلاً در مورد این مشکل در وبلاگ خود در قالب فایل STL گزارش داده است .

در مقاله آلن، او همچنین به معایب ذاتی زمان تولید پرینت سه بعدی اشاره می کند. در حالی که این کار بسیار سریعتر از ساختن و مونتاژ تکه تکه اشیاء شماست، پرینت سه بعدی همچنان زمان بر است. همانطور که همکار من دن اسمیت هنگام چاپ مدل های مختلف COMSOL متوجه شده است : هر چه قطعه بزرگتر باشد، زمان چاپ طولانی تر است. منظورم این است که منطقی است که ببینیم شی لایه به لایه ایجاد می شود، یک شی در هر چاپگر. در حالی که اقلام کوچک ممکن است یک یا دو ساعت طول بکشد، موارد بزرگتر زمان بیشتری را می طلبند . باز هم، این واقعاً برای نمونه سازی مشکلی نیست، اما این فناوری را از نظر استفاده از آن برای اهداف تولید یا در خانه شما محدود می کند.

همچنین به نظر می‌رسد که بیشتر داستان‌های موفقیت، یک مرحله بسیار مهم در فرآیند پرینت سه‌بعدی را پنهان می‌کنند: آنچه قبل از اینکه شما واقعاً «چاپ» را بزنید، اتفاق می‌افتد. برای اینکه چیزی برای چاپ داشته باشید، بدیهی است که ابتدا باید آن را طراحی کنید، و برای انجام این کار هم به یک برنامه CAD و هم به مهارت های استفاده از آن نیاز دارید. برای بسیاری از شما که وبلاگ ما را می خوانید، این یک مسئله نیست، اما باز هم، از دیدگاه مصرف کننده قطعاً یک محدودیت است.

صنعت بیشتر از مصرف کننده مناسب است

در حالی که تولید مواد افزودنی مطمئناً در رسانه های جریان اصلی نفوذ کرده است، به نظر می رسد راه درازی در پیش است تا بتواند واقعاً به عنوان یک محصول مصرفی مطرح شود. برای مهندسان و محققانی که به دنبال تولید سریع نمونه‌های اولیه ایده‌های طراحی خود هستند، چاپ سه بعدی ممکن است واقعاً چیز عالی بعدی باشد.