پرینتر سه بعدی صنعت ساخت و ساز

پرینت سه بعدی یا 3D printing، فرآیندی است که در آن اشیاء سه بعدی با استفاده از داده‌های سه بعدی کامپیوتری به شکل لایه‌لایه تولید می‌شوند. در این فرآیند، یک پرونده سه بعدی در نرم‌افزار طراحی شده و سپس توسط پرینتر سه بعدی به شکل فیزیکی بازسازی می‌شود. در هر لایه از این فرآیند، مواد مختلفی مانند پلاستیک، فلز، سرامیک و یا حتی مواد زیستی به کار می‌روند و پس از پرینت کامل، قطعه یا شیء سه بعدی حاصل می‌شود. این فناوری در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است و در حوزه‌های مختلفی از جمله صنایع ساختمانی، صنایع خودروسازی، صنایع پزشکی و حتی در صنایع غذایی و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه

فناوری پرینت سه بعدی یا چاپ سه بعدی ابتدا در دهه 1980 توسط چاپگرهای پروتوتایپ به کار گرفته شد. در آن زمان، این فناوری بیشتر برای تولید قطعات صنعتی و تحقیقاتی به کار می‌رفت. در سال 1986، شرکت   3D Systems  توسط چاک هال وارن فون بشلر در کالیفرنیا تأسیس شد و اولین پرینتر سه بعدی تجاری را به بازار عرضه کرد. در سال 1992، سیستم فایل STereoLithography (STL) برای انتقال فایل‌های سه بعدی به پرینتر سه بعدی اختراع شد که به عنوان فرمت استاندارد برای فایل‌های سه بعدی به کار می‌رود. از آن پس، توسعه فناوری پرینت سه بعدی ادامه یافته و در سال‌های اخیر، با کاهش هزینه تجهیزات و افزایش دقت و سرعت پرینترهای سه بعدی، این فناوری در بسیاری از صنایع و کاربردها به کار گرفته می‌شود.

برخی از مزایای این فناوری

فناوری پرینت سه بعدی به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، مزایای زیادی برای صنایع مختلف دارد که به برخی از این مزایا می‌توان به شرح زیر اشاره کرد:

• قابلیت سفارشی‌سازی: پرینت سه بعدی به کاربران امکان می‌دهد تا قطعات و محصولاتی را که به نظرشان می‌رسد متناسب با نیاز خود هستند را طراحی و ساخته و تولید کنند.
• افزایش سرعت و کاهش هزینه‌های تولید: با استفاده از پرینترهای سه بعدی، امکان تولید اجزای مختلف محصول در سریع‌ترین زمان ممکن و با کاهش هزینه تولید بیشتری فراهم می‌شود.
• افزایش دقت و دقت بالاتر در تولید: پرینترهای سه بعدی به کاربران این امکان را می‌دهند تا قطعات با دقت بسیار بالایی تولید کنند.
• کاهش زمان و هزینه‌های پروتوتایپ: استفاده از پرینتر سه بعدی به مهندسان و طراحان این امکان را می‌دهد تا برای تولید پروتوتایپ، به جای ساخت قالب و نمونه، با استفاده از پرینتر سه بعدی به راحتی و با کاهش هزینه و زمان لازم، مدل‌های پروتوتایپی را تهیه کنند.
• حذف مراحل واسط: در برخی موارد، با استفاده از پرینترهای سه بعدی، اجزایی مستقیماً تولید و به کار بسته می‌شوند و مراحل واسطه را که ممکن است باعث افزایش هزینه و زمان تولید شود، حذف می‌شود.
• حفظ حریم شخصی: با استفاده از پرینترهای سه بعدی، امکان تولید قطعات در محل کار و یا خانه فراهم است.

برخی از معایب این فناوری: 

با وجود مزایای بسیاری که فناوری پرینتر سه بعدی به ارمغان آورده است، متأسفانه هنوز هم مشکلات و معایبی نیز دارد که به برخی از آن‌ها می‌توان به شرح زیر اشاره کرد:

• هزینه بالا: هزینه پرینتر‌های سه بعدی هنوز برای بسیاری از افراد بسیار بالاست و این باعث می‌شود که استفاده از این فناوری برای آنها که می‌توانند از آن بهره ببرند، دشوار شود.
• مشکلات با کیفیت: در برخی موارد، کیفیت اجزای پرینت شده با پرینتر سه بعدی ممکن است پایین باشد. علاوه بر این، هنوز هم در برخی موارد این فناوری با مشکلاتی مانند ترکیدگی، خم شدگی یا جدایی لایه‌ها مواجه است.
• محدودیت‌های مواد: پرینترهای سه بعدی به موادی مانند پلاستیک، چوب و فلزات مشخص محدود است. برای پرینت کردن اجسام با مواد دیگر، به پرینترهای خاصی نیاز است که هزینه آنها بسیار بالاست.
• مشکلات ایمنی: برای پرینترهای سه بعدی بسیار مهم است که در محیطی ایمن قرار گیرند، زیرا مواد مصرفی آنها به آسانی قابل اشتعال هستند و ممکن است باعث حوادث و آتش سوزی شوند.
• مشکلات قانونی: با افزایش استفاده از پرینترهای سه بعدی، مسائلی مانند حقوق مالکیت فکری و قوانین حریم خصوصی برای محصولاتی که با استفاده از این فناوری ساخته شده‌اند، به چالش کشیده می‌شوند.

برخی از شرکت‌های معتبر و موفق در حوزه پرینتر سه بعدی ساختمان 

1. Contour Crafting Corporation (http://www.contourcrafting.com/)
2.  Cobat (https://cobod.com/)
3. Winsun )https://www.winsun3d.com/)
4. Apis Cor (https://apis-cor.com/en)
5. Mighty Buildings (https://www.mightybuildings.com/)