مقدمه
پرینت سه‌بعدی یک فرآیند برای ساخت یک شی فیزیکی از یک مدل دیجیتال سه‌بعدی است، که معمولا با قرار دادن لایه‌های نازک متوالی یک ماده انجام می‌شود. این فرایند یک شی دیجیتال (نمایش CAD آن) را با اضافه کردن لایه به لایه مواد، به شکل فیزیکی در می‌آورد.
چندین تکنیک مختلف برای پرینت سه‌بعدی یک شی وجود دارد. ما بعدا در راهنمای خود به جزئیات بیشتر خواهیم پرداخت. پرینت سه‌بعدی دو نوآوری اساسی را به ارمغان می‌آورد: دستکاری اشیا در فرمت دیجیتال و تولید اشکال جدید با افزودن مواد.
تولید افزایشی
تکنولوژی احتمالا بیش از هر زمینه دیگری بر تاریخ انسان معاصر تاثیر گذاشته است. به یک لامپ روشن، موتور بخار و یا، نزدیک تر، ماشین‌ها و هواپیماها فکر کنید، بدون در نظر گرفتن توسعه شبکه جهانی وب. این تکنولوژی‌ها زندگی ما را از بسیاری جهات بهتر کرده‌اند و راه‌ها و امکانات جدیدی را باز کرده‌اند، اما معمولا زمان می‌برد تا ماهیت واقعا مخرب تکنولوژی آشکار شود، گاهی اوقات حتی دهه‌ها.
به طور گسترده اعتقاد بر این است که پرینت سه‌بعدی یا تولید افزایشی (AM) پتانسیل گسترده‌ای برای تبدیل شدن به یکی از این تکنولوژی‌ها دارد. پرینت سه‌بعدی در حال حاضر در بسیاری از کانال‌های تلویزیونی، روزنامه‌ها و در منابع آنلاین اصلی پوشش داده شده است. این پرینت سه‌بعدی واقعا چیست که برخی ادعا کرده‌اند به تولید سنتی که همه با آن آشنا هستیم پایان خواهد داد، طراحی را متحول خواهد کرد و مفاهیم ژئوپلیتیکی، اقتصادی، اجتماعی، جمعیتی، زیست‌محیطی و امنیتی را به زندگی روزمره ما تحمیل خواهد کرد؟
اساسی‌ترین اصل مهم پشت پرینت سه‌بعدی این است که این یک فرآیند تولید افزایشی است. و این در واقع کلید کار است چرا که پرینت سه‌بعدی یک روش تولید کاملا متفاوت براساس تکنولوژی پیشرفته است که به طور افزایشی قطعات را در لایه‌هایی در مقیاس کوچک‌تر می‌سازد. این روش اساسا متفاوت از دیگر تکنیک‌های تولید سنتی موجود است.
محدودیت‌هایی برای تولید سنتی وجود دارند، که به طور گسترده مبتنی بر نیروی کار انسانی و ایدئولوژی ساخت دستی بوده و می توان گفت ریشه کلمه فرانسوی برای خود تولید نیز همین است. با این حال، دنیای تولید تغییر کرده است، و فرآیندهای خودکار مانند ماشین کاری، ریخته‌گری، شکل‌دهی و قالب ریزی، همگی (نسبتا) فرآیندهای جدید و پیچیده‌ای هستند که نیاز به ماشین، کامپیوتر و تکنولوژی رباتیک دارند.
با این حال، همه این تکنولوژی‌ها نیاز به جدا کردن مواد از یک بلوک بزرگ‌تر چه برای دستیابی به خود محصول نهایی و چه برای تولید ابزاری برای ریخته‌گری یا قالب گیری دارند و این یک محدودیت جدی در فرآیند تولید کلی است.
برای بسیاری از کاربردها، فرایندهای طراحی و تولید سنتی محدودیت‌های غیرقابل قبولی را تحمیل می‌کنند، از جمله ابزارسازی گران‌قیمت همانطور که در بالا ذکر شد، قطعات ثابت، و نیاز به مونتاژ برای قطعات پیچیده. علاوه بر این، فرآیندهای تولید فرعی، مانند ماشین کاری، می‌توانند منجر به هدر رفتن بیش از ۹۰ % از بلوک اصلی مواد اولیه شوند. در مقابل، پرینت سه‌بعدی یک فرآیند برای ساخت مستقیم اشیا، با اضافه کردن لایه به لایه ماده به روش‌های مختلف، بسته به تکنولوژی مورد استفاده است. به طور ساده ایدئولوژی پشت پرینت سه‌بعدی، برای هر کسی که هنوز در تلاش برای درک مفهوم آن است (و افراد زیادی به این شکل وجود دارند)، می‌تواند به فرآیند ساخت چیزی با بلوک‌های لگو به طور خودکار تشبیه شود.
پرینت سه‌بعدی یک تکنولوژی توانمند کننده است که نوآوری را با آزادی طراحی بی‌سابقه تشویق و تحریک می‌کند، در حالی که یک فرآیند بدون ابزار است که هزینه‌های بازدارنده و زمان ساخت را کاهش می‌دهد. اجزا را می توان به طور خاص برای اجتناب از الزامات مونتاژ با هندسه پیچیده و ویژگی‌های پیچیده، بدون هیچ هزینه اضافی طراحی کرد. پرینت سه‌بعدی همچنین به عنوان یک تکنولوژی با بهره‌وری بالای انرژی در حال ظهور است که می‌تواند بهره‌وری زیست‌محیطی را هم از نظر خود فرآیند تولید، استفاده تا ۹۰ % مواد استاندارد، و در سراسر عمر عملیاتی محصولات، از طریق طراحی روشن‌تر و قوی‌تر فراهم کند.
در سال‌های اخیر، پرینت سه‌بعدی فراتر از یک نمونه اولیه صنعتی و تولیدی رفته است زیرا این فن‌آوری برای شرکت‌های کوچک و حتی افراد در دسترس تر شده است. زمانی تنها شرکت‌های چندملیتی و بزرگ به خاطر مقیاس و اقتصاد مالکیت، پرینترهای سه بعدی داشتند، اما امروزه پرینترهای سه‌بعدی کوچک‌تر (با قابلیت کم‌تر) را می توان با قیمت کم‌تر از ۱۰۰۰ دلار خریداری کرد.
این امر تکنولوژی را به روی مخاطبان بسیار گسترده تری باز کرده است، و همانطور که نرخ پذیرش نمایی در همه جبهه‌ها ادامه می‌یابد، سیستم‌ها، مواد، کاربردها، خدمات و افراد استفاده کننده نیز در حال ظهور هستند.
