چاپگرهای سه بعدی (3D Printers)، همچنین به عنوان چاپگرهای سه بعدی (3DP) شناخته می شوند، فناوری ای هستند که با افزودن لایه به لایه مواد بر اساس فایل های مدل دیجیتال، اشیاء سه بعدی را تولید می کنند. اصل اساسی قرار دادن داده ها و مواد خام در چاپگر سه بعدی است و دستگاه طبق برنامه لایه به لایه محصول را تولید می کند.
اصل چاپگر سه بعدی
اصل پرینت سه بعدی را می توان به عنوان "تولید لایه ای، لایه به لایه" خلاصه کرد. فرآیند خاص شامل مراحل زیر است:
مدل سازی: از نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) یا یک اسکنر سه بعدی برای ایجاد یا به دست آوردن یک مدل سه بعدی از شی مورد نظر استفاده کنید.
Slicing: مدل سه بعدی را به یک سری از برش های دو بعدی تبدیل کنید که هر برش نشان دهنده مقطعی از جسم است. این فرآیند معمولاً با استفاده از نرم افزار تخصصی برش کامل می شود.
تبدیل فیزیکی (چاپ): چاپگر داده های برش را می خواند و هر برش را لایه به لایه با استفاده از فناوری ها و مواد مختلف چاپ می کند. فن آوری های رایج چاپ شامل مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)، استریولیتوگرافی (SLA)، تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) و غیره است.
پس از پردازش: ممکن است پس از چاپ، برخی از عملیات پس از پردازش مانند حذف ساختارهای نگهدارنده، سنگ زنی، پرداخت، رنگ آمیزی و غیره برای به دست آوردن محصول نهایی مورد نیاز باشد.
توابع و کاربردهای پرینترهای سه بعدی
کارکردهای اصلی پرینترهای سه بعدی عبارتند از:
تولید سفارشی شخصی: از طریق تجهیزات طراحی و چاپ دیجیتال، محصولات با اشکال و عملکردهای مختلف را می توان مستقیماً برای رفع نیازهای متنوع مصرف کنندگان تولید کرد.
ساخت سازه های پیچیده: می تواند قطعات با ساختار پیچیده را چاپ کند، هزینه های ساخت و زمان پردازش را کاهش دهد و به ویژه برای تولید قطعات پیچیده مناسب است.
استفاده منطقی از منابع: وارد کردن دقیق مواد با توجه به نیازهای واقعی محصول، کاهش ضایعات غیر ضروری و اهمیت مثبت برای حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار.
حوزه های کاربردی فناوری چاپ سه بعدی
فناوری چاپ سه بعدی به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود:
طراحی جواهرات: برای ساخت مدل های جواهرات و محصولات نهایی استفاده می شود.
طراحی و ساخت کفش: برای ساخت نمونه های اولیه کفش و محصولات نهایی استفاده می شود.
طراحی صنعتی: برای ساخت نمونه های اولیه محصول و مدل های آزمایش عملکردی استفاده می شود.
طراحی معماری: برای ساخت مدل ها و اجزای معماری استفاده می شود.
طراحی و ساخت مهندسی: برای ساخت مدل ها و اجزای مهندسی استفاده می شود.
طراحی و ساخت خودرو: برای ساخت قطعات و نمونه های اولیه خودرو استفاده می شود.
هوافضا: برای ساخت قطعات و اجزای هواپیما استفاده می شود.
رشته پزشکی: برای ساخت مدل های پزشکی، پروتز و ایمپلنت و غیره استفاده می شود.