پرینتر های چهار بعدی
ساخت پرینتر های ۴ بعدی یکی از اخباری بود که توسط دانشمندان در دویست و پنجاه و پنجمین نشست نمایشگاه انجمن آمریکایی شیمی(ACS) مطرح شد. قابلیت عجیب و خاص این پرینتر های ۴ بعدی ساخت اشیاء پویا می باشد. . منظور از اشیاء پویا، ساختار هایی است که در صورت قرار گرفتن در معرض گرما تغییر شکل می دهند. این تکنولوژی به دلیل کاربری های مفید در صنایع پزشکی، فضایی و … بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
فرآیند استفاده شده در این پرینتر ها همان فرآِیند مورد استفاده در پرینتر های ۳ بعدی می باشد و تنها تفاوت آن ها تسریع و ادغام فرآیند ها با یکدیگر است. بهره مندی از این قابلیت به دانشمندان کمک کرده تا بتوانند برای ساخت اجزای جامد و مایع، در یک زمان، استفاده کنند و سیم های هدایت کننده را به طور مستقیم در ساختارهای تغییر شکل دهنده ترکیب نمایند. سازندگان پرینتر های ۴ بعدی بر این باورند که با استفاده از این پرینتر ها امکان تغییر در جهان اطراف وجود دارد.
پرینت
سه بعدی که به ساخت افزایشی نیز مشهور است، فایل های دیجیتالی را به اشیاء
قابل لمس از طریق ساخت لایه به لایه آنها تبدیل می کند. چاپ ۴ بعدی نیز
بسیار شبیه به چاپ سه بعدی است اما با یک تفاوت بزرگتر : در این روش از
مواد خاص و طراحی های دیجیتالی استفاده می شود که قطعه پس از پرینت قابلیت
تغییرشکل داشته باشد.
بنابراین پرینت ۴ بعدی تحولی نوین در صنعت چاپ سه
بعدی تلقی می شود که در آن مواد خاصی پرینت می شوند که شکل قطعه را در
مرحله پسا تولید تغییر می دهند.
با وجود آنکه پرینترهای ۴ بعدی می توانند محصولات سه بعدی تولید کنند که شکل آن ها در طول زمان و پس از قرار گرفتن در معرض گرما، نور، رطوبت یا دیگر محرک های محیطی تغییر پیدا کند اما استفاده از این دستگاه ها همچنان با چالش و مشکلات همراه است. این چالش به دلیل نیاز پرینتر های ۴ بعدی به پس‌پردازش‌های پیچیده و زمانبر به وجود آمد ؛ پس‌پردازش‌هایی که برنامه ریزی بر روی اجزا تولید شده را امکان پذیر می سازد.
مشکل دیگری که این پرینترها دارند آن است که در نسخه های تجاری شان، تنها امکان استفاده از یک ماده وجود دارد. دانشمندان در طول سال های اخیر بر آن بوده اند تا مشکلات ذکر شده در سطور فوق را مرتفع سازند. بر همین اساس، پژوهشگران به دنبال ساخت یک پرینتر همه کاره بودند تا دیگر پرینت های ۴بعدی را به چالش کشیده و تکنولوژی پرینت ۴ بعدی را به کاربست عملی نزدیک تر کند. پرینتر های ۴ بعدی در نهایت توانستند 4 تکنیک مختلف را با یکدیگر ترکیب نمایند. این تکنیک ها عبارت است از آیروسول، جوهر افشان، جوهر مستقیم و مدل سازی رسوب ذوب شده.
امروزه
چاپ ۴ بعدی توسط پیشگامان صنعت پرینترهای سه بعدی و محققان فعال در این
زمینه در حال توسعه است. در سال ۲۰۱۷ پیشگامان این حوزه آزمایشگاه
خود-مونتاژ دانشگاه MIT ، کمپانی Stratasys و شرکت تولیدکننده نرم افزارهای
سه بعدی Autodesk بودند.
این تکنولوژی هنوز در در برخی از آزمایشگاه
های نمونه سازی و مراکز تحقیقاتی در فاز پژوهشی و در برخی دیگر در مرحله
بهره برداری آزمایشی قرار دارد؛ اما به عنوان مشتری شما نمی توانید به سایت
یا مغازه ای سر زده و یک محصولی پرینت چهار بعدی یا وسیله ای برای پرینت
چهاربعدی هرآنچه که در ذهنتان دارید پیدا کنید.
فرض
کنید جعبه ای دارید که با پرینتری چاپ شده است. این خود به تنهایی جذاب
است اما تصور کنید که جعبه به طور خودکار وجوه خود را صاف کند و سپس با
حرکات منظم تا شدن و بسته بندی خود را انجام دهد. کاملا احمقانه به نظر می
رسد زمانی که به پهن شدن وجوه یک جعبه و تبدیل آن از حالت ۳ بعدی به ۲ بعدی
آن هم توسط خودش فکر می کنیم اما همین موضوع احمقانه و به نظر ساده در
دنیای اقتصاد کاری بسیار بزرگ است.
برای مثال فرض کنید که یک شرکت
باربری انباری دارد که در آن تمامی جعبه های مخصوص حمل و نقل کالا ذخیره
شده اند. هر زمانی که این شرکت محموله ای از کالاها را دریافت می کند،
تمامی کالاها از درون جعبه خارج می شوند تا به مقاصد تعیین شده ارسال شوند؛
حالا همین جعبه ها دوباره باید کاملا باز و پهن شده تا برای استفاده مجدد
به مبدا اولیه محموله ها ارسال گردند.
حال فرض کنید که همان شرکت در یک
روز ۵۰۰۰ جعبه را جابجا کند. بنابراین باید ۲۰۰ نفر را مسئول باز نمودن و
بسته بندی آنها به کار بگیرد. با پرداخت ۱۰ دلار بر ساعت و با فرض ۷ ساعت
روز کاری این شرکت باید ۱۴۰۰۰ دلار در روز به این نیروها دستمزد پرداخت
کند.
به این ترتیب با داشتن جعبه های خود بازشونده و خودکار چنین شرکتی
می تواند در سال ۵ میلیون دلار صرفه جویی داشته باشد. این تنها یک مثال از
چگونگی کاربرد و مفید بودن پرینت ۴ بعدی می توانست باشد.
در چاپ سه بعدی شما نیاز به یک محرک برای شروع تغییرشکل دارید. این محرک می تواند آب، گرما، نور یا جریان الکتریکی باشد. در این صورت بدیهی است که نیاز به مواد بخصوصی هم به منظور واکنش دادن با این محرک ها خواهید داشت. این مواد باید ویژگی برنامه پذیری داشته و بتوان در زمان های تعیین شده آنها را برای اعمال تغییرشکل های دلخواه تحریک نمود.
امید است که در صنایعی چون پزشکی، فضا و … بتوان از تولیدات پرینترهای ۴ بعدی بهره برد. به ویژه آنکه بر پایه دستاوردهای جدیدِ دانشمندان، پرینترهای ۴ بعدی می توانند مواد جامد و الاستیک زیادی از جمله هیدروژل ها، جوهر های هدایت کننده بر پایه نقره، کریستال مایع الاستومر و پلیمرهای حافظه شکلی یا SMPها را مورد استفاده قرار دهند. SMPها متداول ترین ماده‌ی مورد استفاده در پرینتر های ۴بعدی هستند.
استفاده از این ماده سبب شد تا پرینتر بتواند برنامه ریزی شده و یک شکل را در خود ذخیره و به هنگام گرم شدن به آن شکل تبدیل شود. با این تکنولوژی جدید، پژوهشگران می توانند SMP هایی با کیفیت بالاتر تولید کنند که قابلیت تغییر شکل های پیچیده تری را نسبت به گذشته داشته باشند و از این طریق، راه را برای افزایش قابلیت های بیشتر به پرینتر های ۴ بعدی باز کند.
برای سفارش میتوانید با مجموعه ما تماس بگیرید!
021-88912035
شنبه تا چهارشنبه 9 صبح الی 8 شب و پنجشنبه ها از 9 صبح الی 3 عصر آماده پاسخگویی به شما عزیزان هستیم.
آدرس سایت ما : http://digicartridge.com
دیدگاهتان را بنویسید