پیشرفت صنعت چاپ همگام با پیشرفت دیگر صنایع بوده و این روزها شاهد به وجود آمدن چاپ سه بعدی هستیم. هر چند که این نوع چاپ دهه‌ها است وجود دارد اما این روزها محبوبیت بیشتری پیدا کرده و بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. چاپ سه بعدی و پرینترها سه بعدی هر روزه در حال توسعه هستند و کاربردهای بی‌شماری در صنعت دارند. اما اصلا پرینتر سه بعدی و چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف چیست، را در ادامه بیشتر بررسی خواهیم کرد. اما قبل از آن به تعریف چاپ سه بعدی خواهیم پرداخت.
پرینت سه بعدی یا چاپ سه بعدی که به ساخت افزودنی فرآیندی نیز شناخته می‌شود در واقع نوعی چاپ است که در آن اجسام جامد سه بعدی از طریق یک فایل دیجیتال ساخته و تولید می‌شود. در این روش چاپ، پرینتر سه بعدی با استفاده از فرایندهای افزایشی، یک شی را با گذاشتن لایه‌های متوالی بر روی هم از یک ماده مشخص تا زمان کامل شدن شی انجام می‌شود، می‌سازند. نکته جالب در این نوع چاپ این است که امکان مشاهده لایه‌ها به عنوان یک برش نازک از جسم نیز امکان پذیر است.
برتری این نوع روش چاپ نسبت به چاپ سنتی مانند چاپ افست این است که به مواد کمتری نیاز دارد و امکان چاپ اشکال پیچیده‌تر نیز وجود دارد. حال که با چاپ سه بعدی آشنا شدید به سراغ چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف خواهیم رفت.
بیایید به شش مورد از برنامه های کاربردی برتر فناوری‌های چاپ سه بعدی بپردازیم و آن‌ها را معرفی و بررسی کنیم:
در ادامه مبحث چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف، اولین صنعتی که نام خواهیم برد، صنعت هوافضا است. این صنعت اولین صنعتی بود که این نوع چاپ را پذیرفت و در حال حاضر بزرگ‌ترین صنعت مصرف کننده چاپ سه بعدی است. در حال حاضر با استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت هوافضا، قطعات مختلفی طراحی، ارزیابی، تولید و در این صنعت استفاده شده است.
چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف، به آموزش و پروش نیز راه یافته است. در مدارس مختلف در جهان از چاپ سه بعدی در برنامه‌های درسی خود استفاده می‌کنند. علت استفاده از این نوع چاپ در مدارس این است که به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا درک بهتری از دروس خود داشته باشند و برای آینده خود بتوانند بهتر تصمیم بگیرند. علاوه بر این چاپ سه بعدی به دانش آموزان این امکان را می‌دهد با کمترین هزینه نمونه‌های اولیه مورد نظر خود را تولید کنند.
در این مدارس دستگاه‌های چاپ سه بعدی در کلاس و یا در کتابخانه وجود دارد. در دانشگاه‌ها نیز دانشجویان برای پروژه‌های خود از این دستگاه استفاده می‌کنند. شرکت هایی مانند MakerBot دوره‌های صدور گواهینامه در برنامه‌های کاربردی چاپ سه بعدی را هم برای معلمان و هم برای دانش آموزان ارائه می‌دهند.
دانش آموزان با کاوش در اصول طراحی، مهندسی و معماری در مورد انواع برنامه‌های پرینت سه بعدی یاد می‌گیرند. همچنین این امکان برای دانشجویان و دانش‌آموزان وجود دارد که اشیا موزه‌ای مانند فسیل‌ها و آثار تاریخی را برای مطالعه در کلاس درس بدون آسیب رساندن به اصل شی با ظرافت بالایی کپی کنند. علاوه بر این، می‌توانند یک چشم انداز جدید و سه بعدی در نقشه‌های توپوگرافی به دست آورند. دانشجویان رشته طراحی گرافیک می‌توانند به راحتی مدل‌هایی پیچیده بسازند و حتی دانشجویان رشته‌های پزشکی می‌توانند برش‌های مقطعی اندام‌های بدن انسان را به کمک چاپ سه بعدی ساخته و بر روی آن مطالعه کنند. از سوی دیگر دانشجویان رشته شیمی نیز می‌توانند مولکول و ترکیبات شیمیایی را بسازند.
چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف به نمونه سازی و ساخت نیز راه یافته است. شاید باور این مطلب سخت باشد که اولین بار چاپ سه بعدی برای این صنعت تولید و توسعه یافته است. زیرا یک نمونه اولیه قالب‌گیری به روش تزریقی سنتی، ممکن است صدها هزار دلار هزینه در برداشته باشد و تولید آن نیز نیاز به هفته‌ها زمان دارد. در نتیجه با این روش هم در زمان و هم در هزینه صرفه جویی خواهد شد. با روش چاپ سه بعدی برای ساخت یک نمونه و یا یک قالب به روش سه بعدی دیگر نیاز به چند هفته زمان ندارید و تنها با چند ساعت صبر محصول مورد نظر خود را تولید کرده‌اید.
اما این نکته را نیز در نظر بگیرد که این روش به کمک صنایع آمده و یک روش تولید به صرفه و آل است برای تعداد کم است، که برای تولید انبوه به صرفه نیست. زیرا این روش چاپ امکان تولید ارزان یک محصول را در حجم‌های بسیار کمتر یا به صورت موردی فراهم می‌کند. پیشرفت‌ها در فناوری نمونه‌سازی سریع (RP) منجر به توسعه مواد و فرآیندهایی مانند تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) و تف جوشی لیزری مستقیم فلزات (DMLS) شده است، که برای تولید نهایی مناسب هستند.
چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف با کمال تعجب به هنر نیز راه یافته است، به ویژه در جواهر سازی. با استفاده از چاپگرهای سه بعدی، جواهرسازان می‌توانند طرح‌های مورد نظر خود را که با استفاده از تکنیک‌های مرسوم ساخت جواهرات که امکان پذیر نیست را بسازند. همچنین با استفاده از مواد پرینت سه بعدی مانند PLA (رشته پلی لاکتیک اسید)، طلا یا پلاتین، چاپ سه بعدی امکان ساخت جواهرات منحصر به فرد یا اقلام سفارشی را با هزینه قابل توجهی ارزان‌تر امکان پذیر می‌سازد.
اگر بخواهیم مورد دیگری از چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف را نام ببریم باید به صنعت ساخت و ساز اشاره کنیم. از چاپ سه بعدی در ساخت و ساز بخش‌های مختلفی مانند ساختمان تجاری، صنعتی و... استفاده می‌شود. باید بگوییم که اولین ساختمان ساخته شده با این روش در کشور روسیه در سال 2017 بوده است. در ابتدا دیواره‌ها با چاپ سه بعدی ساخته شده و در در محل مورد نظر کنار هم مونتاژ شده و هم اکنون یک خانواده در آن سکونت دارد. همچنین از چاپ سه بعدی برای ساخت بتن نیز استفاده می‌شود که روشی کم هزینه‌تر و با زمان کمتر است. نمونه دیگری از ساخت و ساز به روش پرینت سه بعدی پل عابر پیاده در شهر مادرید اسپانیا است که تمام بتن‌های به کار رفته در آن توسط پرینتر سه بعدی تولید شده‌اند.
آخرین صنعت در چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف که به معرفی آن خواهیم پرداخت پزشکی است. از چاپ سه بعدی در این صنعت برای ساخت پروتزها و بافت سلولی استفاده می‌کنند. استفاده از این روش هم خطای کمتری داشته و هم هزینه را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد.
در بررسی مبحث چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف به بررسی 6 صنعت که از این نوع چاپ استفاده می‌کنند پرداختیم. اما صنایع نام برده تنها صنعت‌هایی نیستند که این روش پرینتر سه بعدی را برای پیشرفت خود به کار گرفته‌اند. در کنار این صنایع می‌توان از صنعت خودروسازی، مد و... نیز نام برد. اما آنچه که کاملا مشخص بوده و نباید از آن غافل شد تغییر فزاینده صنعت چاپ در زندگی روزمره است.
نظر شما درباره چاپ سه بعدی و کاربردهای آن در صنایع مختلف چیست؟