طراحی 3 بعدی چیست و چگونه کار می کند؟

پباده سازی 3 بعدی چه می باشد و چه طور فعالیت می نماید؟
فکر کنید که بتوانید یک شیء 3 بعدی را بطور بی واسطه از یک پرینتر در منزل پرینت بگیرید. در صورتی‌که این کلام را به یک نوباوه دبستانی بگویید، ممکن میباشد دلش بخواهد بک بسته چیپس پرینت بگیرد! اما این مقاله قرار وجود ندارد به‌این سمت برود، البته به هر حالا، در سال‌ها قبل این مبحث به نوعی غایت دانش تلقی می گردیده، که امروز دست یافتنی شده‌است.
ترجمه: سید محمد امین به روزی - قسمت علم و معاش تبیان
پباده سازی سه بعدی
صحیح همچون پرینترهای عادی که یک ورقه سپید تحویل می‌گیرند و یک عکس 2 بعدی با یک متن تحویل میدهند، پرینتر 3 بعدی نیز یک شیء حقیقی و واقعی 3 بعدی را از هیچ پدید می‌آورند؛ و این یک رویکرد شگفت انگیز میباشد که در شماری از قضیه ها میتواند اثر گذار باشد.

خلاصه ای از تاریخچه پرینت 3 بعدی
در سال 1986 میلادی، شخصی به اسم Charlesw.hwl اختراعی را در مسئله استریولیتوگرافی (سنگ چاپ 3 بعدی) به تثبیت رساند، که همین فرمان تحت عنوان او‌لین شیوه پرینت 3 بعدی شناخته میشود.
ابتکار عمل این متد سبب ساز به عصری نو در فرآیندهای ماشینی شد. در حالی که اکثری از شی ها از فرآیندی کاهش بوجود میایند (مانند تراشکاری، متدزنی، حکاکی و ...) چاپ 3 بعدی از فرایند ارتقا سود می‌برد.
پرینترهای 3 بعدی بسیار گران می‌باشند. پرینترهای 2 بعدی اول، ممکن بود صدها دلار ارزش داشته باشند، ولی چاپگرهای 3 بعدی قریه ها هزار دلار بها دارا هستند. اما نیازی وجود ندارد که شما به طبعً یک چاپگر 3 بعدی فردی داشته باشید. امروزه تنی چند از موسسه ها می‌باشند که پرینترهای 3 بعدی در مشت دارا‌هستند و اشیا موردنیاز شمارا چاپ می نمایند.

پباده سازی سه بعدی
تکنیک های چاپ 3 بعدی
استریو لیتوگرافی (SLA , Stereolithography) او‌لین تکنیک چاپ 3 بعدی بود. کوشش آن هم این سیرتکامل بود که مواد پلیمری خاص را به طور لایه لایه بر روی هم پیاده میکرد. این مواد پلیمری در صدر به طور مایع غلیظ بودند، که با تاباندن پرتوهای متمرکز گردیده ی فرابنفش به آنان، یخ زده می شدند.

پباده سازی سه بعدی
پردازش نوری دیجیتال (DLP , Digital light processing) هم تکنیکی مشابه بهSLA میباشد، که از پرتو نوری برای تبدیل مایع به جامد به کار گیری می نماید. با این تفاوت که مایع نخست تماما در ظرفی خمره مانند ریخته میشود، و صرفا سطح آن در معرض نور و روشنایی قرار می‌گیرد. زمانی که مشقت بار و محکم شد، بخش محکم گردیده بیرون می گردد و مایع نو که در سطح قرار می‌گیرد نوردهی می گردد؛ و به همین ترتیب، یک سبک و شی ء جامد ساخته میشود.

پباده سازی سه بعدی
رسوب لیزری انتخابی (SLS , Selective laser sintering) از یک لیزر بسیار قدرتمند برای گداخته و مذاب کردن مواد نخستین ای مانند پلاستیک، شیشه، سرامیک و فلز، و به دنبال تبدیل آن به شیء 3 بعدی متبوع به کار گیری می نماید.

ذوب با پرتو الکترون (EBM , Electron beam melting) طرز ای میباشد که برای قطعات فلزی گزینه استعمال قرار میگیرد. پروسه در یک اطراف خلا شکل میگیرد و استارت به ریختن لایه ای از پودر فلز می نماید (معمولاً فلز تیتانیوم). یک پرتوی الکترون هم پودر را ذوب کرده و به یک لایه جامد بدل می نماید شی ها ی که با این شیوه ساخت و ساز میشوند، به صورت خارق العاده ای مستحکم و چگال می باشند.

پباده سازی سه بعدی
پباده سازی مولتی جت (MJM , Multi jet modeling) نیز شباهت اکثری به پرینترهای 2 بعدی جوهرافشان دارا هستند. لایه ای از پودر زرین (ضمع) را می ریزد، و آن گاه شیرازه ای رنگی و چسب مانند را تحت عنوان جوهره شیء و برای طاقت فرسا کردن پودر به یک لایه اسپری می نماید. MJM بسیار پرکاربرد میباشد، به این دلیل که هم سرعت بالایی دارااست، و هم امکان چاپ شی ءها رنگی را دارا هست.

پباده سازی سه بعدی
پباده سازی صفحه ذوب گردیده (FDM , Fused deposition modeling) به نوعی در مقایسه با عمران، همچون بتن ریزی، ولی در مقیاس کوچک خیس کار می نماید. این سیرتکامل که یک لوله خروجی داغ، ماده اول را ذوب و بیرون می نماید. این لوله در دو جهت افقی و عمودی جنبش می نماید، و براساس شرایط دهی کامپیوتری، مواد را در جای های دلخواه می ریزد تا اینکه محکم شوند.
به طور تقریبً مجموع سبک های چاپ 3 بعدی به فولدر STL نیاز دارا‌هستند. یک پوشه STL فرصتی خاص برای چاپ 3 بعدی میباشد که به چاپگر این قابلیت و امکان را میدهد که به راحتی و بطور اثرگذار، اساس مهم شیء را به لایه های متعدد برای چاپ تقسیم بندی نماید. اکثر فولدر های STL در کامپیوتر و به امداد نرم‌افزار اتوکد پباده سازی می‌گردد.

فواید پرینت 3 بعدی
پرینت 3 بعدی در هر دو مقیاس تجاری و فردی کاربرد دارااست. صرفا بازدارنده اساسی پرینت 3 بعدی فردی، هزینه بیشتراز اندازه، و همینطور علم ساخت سبک های STL میباشد.
کارهایی که با پباده سازی رمز و فعالیت دارا هستند، در مقوله چاپ 3 بعدی ریلکس خیس فعالیت می نمایند. طراحان به راحتی معنا و ایده چاپ 3 بعدی را شعور می نمایند و می‌توانند پروسه چاپ را به طور مثال سازی تخت گاز به عاقبت برسانند.
شرکتهای و کارخانجات سازنده نیز میتوانند از چاپ 3 بعدی، برای ایجاد مثال اول محصولاتشان فایده ببرند.
اعتنا چاپ 3 بعدی بطور فوق العاده ای در مقایسه با اشیاعی که با دست ساخت‌و‌ساز میشوند بی همتاست. اعتنا یک پرینتر 3 بعدی قادر است تا 4 میکرون هم پیش برود. این مقدار حتی از یک تار گیسو بشر هم باریک خیس میباشد.
پرینت 3 بعدی قرار وجود ندارد عالم را تغییر‌و تحول دهد، البته به طبع شگفت انگیز و گرانبها میباشد. موسسه ها گوناگون در سرتاسر عالم پرینترهای 3 بعدی پیشنهاد میدهند؛ دوستداران بدین فرمان، شی ءها گوناگون را برای سرگرمی ساخت و ساز می نمایند؛ و اینکه در دهه آینده به صورت حتم، شاهد حضور پرینترهای 3بعدی خانگی در منزل های خویش خوا‌هیم بود.

منبع : دانلود مدل سه بعدی