چرا مهندسین و طراحان از پرینت سه بعدی استفاده میکنند؟
به طور معمول مهندسی در حقیقت خلق و ایجاد طرح هایی است که تا حد امکان کارآمد باشند. هدر رفت زمان باعث هدر رفتن پول می شود و توقف پروژه به دلیل نقص های پیش بینی نشده طراحی یا تاخیر در زنجیره تامین می تواند به همان اندازه که هزینه بر است خسته کننده نیز باشد. به همین دلیل است که در مهندسی، کنترل زمان، کنترل هزینه‌ها، کنترل کل فرآیند و…بسیار ارزشمند است و پرینت سه بعدی یکی از بهترین ابزارهایی است که در این زمینه به کمک مهندسین می‌آید.
با استفاده از پرینت سه بعدی، مهندسان می توانند نمونه های اولیه جدیدی را ایجاد کنند – حتی نمونه هایی با ساختارها و هندسه های پیچیده داخلی – به مشکلات رسیدگی کرده و راه حل هایی بیابند، بدون اینکه محیط کاری خود را ترک کنند. پرینتر سه بعدی مناسب این پتانسیل را دارد که زمان توسعه محصولات را از چندین ماه به چند روز کاهش دهد.
چگونه میتوان از پرینت سه بعدی در مهندسی استفاده کرد؟
همانطور که گفته شد، پرینت سه بعدی که به عنوان ساخت افزایشی نیز شناخته می شود، به دلیل تطبیق پذیری، کارایی و مقرون به صرفه بودن، به سرعت در زمینه مهندسی محبوبیت پیدا کرده است. شاید برایتان سوال باشد که ” مهندسان در چه زمینه هایی از پرینت سه بعدی استفاده میکنند؟” یا اصلا “پرینت سه بعدی چه کاربردهایی در مهندسی میتواند داشته باشد؟”
به همین منظور در ادامه ی این بخش به بررسی برخی از کاربردهای پرینت سه بعدی در مهندسی و مزایای آن میپردازیم:
استفاده از پرینت سه بعدی برای نمونه سازی
یکی از کاربردهای اولیه پرینت سه بعدی در مهندسی، نمونه سازی سریع است. مهندسان می توانند به سرعت نمونه های اولیه فیزیکی طرح های خود را ایجاد کنند و…
بدون نیاز به ابزارهای گران قیمت یا انجام فرآیندهای پیچیده و طولانی تولید، عملکرد محصولات خود را چندین و چند بار مورد آزمایش قرار دهند. این کار چرخه توسعه محصول را سریع‌تر کرده و به مهندسان کمک میکند تا قبل از تولید انبوه، طرح‌های خود را به طور دقیق و کامل اصلاح کنند تا بهترین عملکرد را داشته باشند.
تولید قطعات سفارشی به کمک پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی به مهندسان اجازه می دهد تا قطعات و محصولات بسیار سفارشی شده متناسب با نیازهای خاص پروژه خود را تولید کنند. این امر به ویژه در صنایعی مانند…
مهندسی هوافضا، خودروسازی و مهندسی پزشکی که ممکن است نیاز باشد هر قسمت از محصول به طور منحصر به فرد یا متناسب با یک کاربرد خاص ساخته شود، اهمیت بیشتری پیدا میکند. ساخت افزایشی یا پرینت سه بعدی امکان تولید قطعات سفارشی را بدون نیاز به ابزارهای تخصصی و بر اساس نیاز کاربران، فراهم می کند.
ساخت قطعات با طرح‌های پیچیده با استفاده از پرینت سه بعدی
روش های تولید سنتی اغلب در تولید هندسه های پیچیده یا طرح های پیچیده محدودیت هایی دارند. پرینت سه بعدی توانایی ایجاد…
ساختارهای پیچیده و سبک وزن و اشکال ارگانیک را به مهندسین صنایع مختلف ارائه می دهد که دستیابی به آنها با تکنیک های تولید معمولی چالش برانگیز یا غیرممکن است. این قابلیت در صنایعی مانند مهندسی هوافضا، که در آن صرفه جویی در وزن و ساخت اشکال پیچیده بسیار مهم است، ارزشمند است.
تولید بست‌ها، الگوها و... به کمک پرینت سه بعدی برای مهندسین
مهندسان از پرینت سه بعدی برای ایجاد جیگ(بست)، فیکسچرها و ابزارهای موردنیاز برای فرآیندهای مختلف تولید محصول خود…
استفاده می کنند. این ابزارهای سفارشی ساخته شده با پرینت سه بعدی به ساده سازی تولید، بهبود دقت و افزایش کارایی محصول مورد نظر مهندسین کمک می کنند.
کاربرد پرینت سه بعدی در رشته های مختلف مهندسی
با توجه به آنچه تا اینجا گفته شد، احتمالا متوجه شده اید که پرینت سه بعدی با کاربردهای گسترده خود و مزایایی که ارائه میدهد، به ابزاری کار آمد در کار مهندسان تبدیل شده است. امروزه مهندسان در رشته های مختلف مانند مهندسی پزشکی، دندانپزشکی، مهندسی هوا فضا، مهندسی عمران و معماری و… از پرینت سه بعدی برای بهبود نتایج خود بهره میگیرند. در این بخش به طور خلاصه با کاربردهای رایج پرینت سه بعدی در برخی از رشته های مهندسی آشنا خواهیم شد:
کاربرد پرینت سه بعدی در مهندسی پزشکی
قطعاً در سال های اخیر پیشرفت‌های چشمگیری به کمک پرینت سه بعدی در زمینه مهندسی پزشکی رخ داده است. به طور کلی، پرینت سه بعدی با ارائه راه حل های نوآورانه برای مراقبت از بیماران، برنامه ریزی درمان و تولید دستگاه های پزشکی، مهندسی پزشکی را به طور قابل توجهی متحول کرده است. قابلیت های تطبیق پذیری و سفارشی سازی پرینت سه بعدی، فرصت های جدیدی را برای بهبود نتایج مراقبت های بهداشتی و پیشرفت نوآوری‌های پزشکی باز کرده است.
از جمله نقش‌های پرینت سه بعدی در مهندسی پزشکی و دندانپزشکی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت ایمپلنت‌های متناسب با آناتومی بیماران به کمک پرینت سه بعدی:
پرینت سه بعدی به طور گسترده در دندانپزشکی برای ساخت تاج دندان، بریج، تراز کننده های ارتودنسی(الاینرها) و الگوهای جراحی استفاده می شود.پرینت سه بعدی همچنین امکان ایجاد ایمپلنت‌ها و پروتزهای سفارشی شده را که متناسب با آناتومی بیمار است، فراهم می کند. این رویکرد شخصی سازی، تناسب، عملکرد و راحتی استفاده از تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی را بهبود می‌بخشد و منجر به نتایج بهتری برای بیمار میشود.
- برنامه ریزی جراحی و تمرین آن با استفاده از پرینت سه بعدی:
جراحان از مدل های پرینت سه بعدی بر اساس اسکن بیمار برای برنامه ریزی جراحی های پیچیده و تمرین روش ها قبل از ورود به اتاق عمل استفاده می کنند. این امر دقت جراحی را افزایش می دهد، زمان عمل را کاهش می دهد و خطرات را در طول عمل به حداقل می رساند.
- نقش پرینت سه بعدی در ساخت ابزارهای پزشکی:
چاپ سه بعدی امکان تولید ابزارهای تخصصی مورد استفاده در جراحی مانند الگوهای جراحی، گیره ها و فورسپس را فراهم می کند. این ابزارهای سفارشی برای برآوردن نیازهای جراحی های خاص طراحی شده اند و می توانند به بهبود نتایج جراحی ها کمک کنند.
- ساخت دستگاه های ارتوپدی مخصوص بیماران به کمک پرینت سه بعدی:
پرینت سه بعدی معمولاً در ارتوپدی برای تولید دستگاه های ارتوپدی خاص بیمار، بریس ها و ایمپلنت های ارتوپدی استفاده می شود. این دستگاه های سفارشی تراز، پشتیبانی و تحرک بهتر را برای بیماران مبتلا به شرایط اسکلتی- عضلانی به ارمغان می‌آورند.
کاربرد پرینت سه بعدی در مهندسی هوافضا
امروزه از پرینت سه بعدی در صنعت هوافضا که همیشه از پیشتازان فناوری است، برای :
- تولید اجزای سبک وزن و در عین حال مستحکم
- نمونه سازی سریع
- تولید قطعات و اجزای سفارشی بر اساس نیازهای فضاپیماها و فضانوردان
- تولید قطعات جایگزین برای هواپیماهای قدیمی یا تعمیر قطعات آسیب دیده در محل و در کمترین زمان و کمک به کاهش زمان از کارافتادگی، افزایش طول عمر هواپیما و اطمینان از در دسترس بودن ناوگان
- ساخت قطعات در فضا با استفاده از مواد محلی (استفاده از منابع در محل)
و… استفاده میشود.
در نتیجه به طور خلاصه از مزایای استفاده از پرینت سه بعدی در صنعت هوافضا میتوان به کاهش وزن محصول نهایی، کاهش قابل توجه هزینه های تولید، به حداقل رساندن ضایعات و کاهش زمان تولید قطعات اشاره کرد.
کاربرد پرینت سه بعدی در مهندسی عمران و معماری:
این روزها پرینت سه بعدی در مهندسی عمران و معماری و صنعت ساخت و ساز نیز حضور پر رنگی دارد. پیشرفت های اخیر در فناوری های پرینت سه بعدی، ساخت خانه ها و ساختمان های بزرگ با طرح های پیچیده را نیز را امکان پذیر کرده است. استفاده از پودر بتن یا پلی آمید در فرآیند پرینت سه بعدی، پایداری این سازه ها را تضمین می کند.
میتوان به عنوان اصلی ترین مزایای استفاده از پرینت سه بعدی در معماری و مهندسی عمران، از قابلیت تولید سریع و توانایی ایجاد طرح‌های پیچیده ایی که روش‌های سنتی ساخت و ساز در آن با شکست مواجه اند، یاد کرد.
از دیگر کاربردهای پرینت سه بعدی در مهندسی عمران و معماری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت مدل های معماری و نمونه های اولیه به کمک پرینت سه بعدی برای ایجاد مدل های فیزیکی دقیق و با جزئیات از طرح به منظور ایجاد درک و تجسم بهتر برای مشتریان
- ساخت اجزای ساختمانی سفارشی مانند نماها، روکش های ساختمانی، المان های تزئینی ساختمان و… که به معماران و طراحان اجازه میدهد تا اشکال و الگوهای پیچیده‌ای از ساختمان ها را که تولید آنها با استفاده از روش‌های سنتی ساخت و ساز چالش برانگیز یا پرهزینه است را درک کنند و بسازند.
- مرمت بناهای تاریخی با استفاده از اسکن و پرینت سه بعدی. کپی‌های دیجیتالی تولید شده از بناهای تاریخی با استفاده از پرینت سه بعدی به بازسازی دقیق عناصر مفقود شده یا آسیب‌دیده‌ی بناهای تاریخی کمک میکنند و یکپارچگی تاریخی و میراث فرهنگی جوامع مختلف را حفظ میکنند.
به طور خلاصه، پرینت سه بعدی با ارائه راه حل های نوآورانه در زمینه طراحی، نمونه سازی و فرآیندهای تولید، عرصه مهندسی را متحول کرده است. مهندسان در هر زمینه ایی از فناوری پرینت سه بعدی برای ایجاد هندسه های پیچیده، اجزای سفارشی و نمونه های اولیه کاربردی استفاده می کنند.
استفاده از پرینت سه بعدی در زمینه های مختلف مهندسی ، امکان تکرار سریع، کاهش ضایعات و ساخت مقرون به صرفه قطعات پیچیده را برای مهندسان ممکن می‌سازد.امروزه از صنایع هوافضا و خودرو گرفته تا دستگاه‌های پزشکی و محصولات مصرفی، پرینت سه بعدی به ابزاری ضروری برای مهندسان در افزایش توسعه محصول، تسریع نوآوری و دستیابی به شیوه‌های تولید پایدار تبدیل شده است.
