کارکرد چاپ سه‌بعدی چگونه است
شاید این روزها چیزهایی درباره چاپ سه‌بعدی شنیده باشید. اما چاپ سه‌بعدی دقیقا چیست؟ در این مطلب قصد داریم شما را با این تکنولوژی آشنا کنیم.
چاپگر سه‌بعدی چیست
چاپگرهای سه‌بعدی، نسل جدیدی از دستگاه‌های چاپ هستند که می‌توانند اشیائی را که در زندگی روزمره با آن‌ها سروکار داریم بسازند. چاپگرهای سه‌بعدی دستگاه‌های خارق‌العاده‌ای هستند. چرا که یک چاپگر سه‌بعدی می‌تواند به تنهایی گونه‌های مختلفی از کالاها را با انواع مواد اولیه متفاوت تولید کند.
یک دستگاه چاپگر سه‌بعدی می‌تواند هرگونه اشیایی را تولید یا در واقع چاپ کند. از فنجان‌های سفالی گرفته تا اسباب‌بازی‌های پلاستیکی، قطعات آهنی انواع دستگاه‌ها، گلدان‌های سنگی، کیک‌های شکلاتی فانتزی و شاید هم در زمانی نه چندان دور اعضای بدن انسان.
در گذشته چاپ با استفاده از چند بطری جوهر و یک دستگاه چاپ انجام می‌شد. این دستگاه در حین کار، حرارت زیادی تولید می‌کرد و هم‌چنین خشک کردن نوشته‌های چاپ شده نیز کار بسیار سخت و طاقت‌فرسایی بود. اما به مرور زمان، چاپگرهای جوهرافشان که فضای بسیار کمتری را اشغال می‌کردند، جایگزین آن‌ها شدند. به طور مشابه چاپگرهای سه‌بعدی، در آینده جایگزین خطوط تولید سنتی کارخانه‌ها خواهند شد.
چرا به این دستگاه‌ها پرینتر یا چاپگر گفته می‌شود
اگر به نوشته‌های چاپ شده با پرینتر خانگی از نزدیک (به وسیله میکروسکوپ) نگاه کنید، متوجه برجستگی آن‌ها روی سطح کاغذ خواهید شد. حال اگر فرضا این نوشته‌ها چند‌هزار بار روی یک کاغذ چاپ شوند، جوهر آن‌ها روی هم انباشته شده و در نتیجه یک مدل سه‌بعدی جامد به وجود می‌اید. اولین چاپگرهای سه‌بعدی نیز مطابق همین ایده، یعنی ایجاد یک شیء واقعی از طریق انباشته شدن چندین لایه نازک کار می‌کردند.
چاپگرهای سه‌بعدی چگونه کار می‌کنند
ابتدا شیء مورد نظر در کامپیوتر طراحی می‌شود و سپس چاپگر سه‌بعدی به کامپیوتر متصل شده و با کلیک روی دکمه print، کار خود را شروع می‌کند. مکانیسم کارکرد چاپگرهای سه‌بعدی، همانند درست کردن یک قرص نان برش خورده است اما برعکس. یعنی به جای آن‌که نان به طور کامل پخته شود، تکه‌های نان هرکدام به صورت جداگانه پخته می‌شوند. سپس به یکدیگر چسبانده شده و تشکیل یک قرص نان کامل را می‌دهند. این دقیقا همان کاری است که یک چاپگر سه‌بعدی انجام می‌دهد.
چاپگرهای سه‌بعدی، شیء ورودی را به هزاران قطعه کوچک تبدیل کرده سپس آن را بخش به بخش، از پایین به بالا می‌سازند. به این‌ترتیب که لایه‌های بسیار نازک با چسبیدن به هم، یک شیء جامد را ایجاد می‌کنند. هر لایه ممکن است ساختار بسیار پیچیده‌ای داشته باشد. در واقع، چاپگرهای سه‌بعدی می‌توانند اجزای متحرک همانند لولا یا چرخ‌های یک شیء را نیز ایجاد کنند. به وسیله چاپگرهای سه‌بعدی می‌توانید تمامی اجزای یک دوچرخه را مانند فرمان، زین، بدنه، چرخ‌ها، ترمز‌ها، رکاب‌ها و زنجیر چرخ، بدون استفاده از وسایل جانبی دیگر چاپ و روی هم سوار کنید.
چاپگرهای سه‌بعدی چه محدودیت‌هایی دارند
هر چند تهیه‌ی یک چاپگر سه بعدی هزینهی کمتری نسبت به راه‌اندازی کارخانه دارد، اما تولید هر کالا به وسیله‌ی چاپگرهای سه‌بعدی در مقایسه با کارخانه هزینهی بیشتری دارد است. بنابراین صرفه‌ی اقتصادی چاپ سه‌بعدی هنوز با تولید انبوه سنتی قابل مقایسه نیست. علاوه بر این، محصولات تولید شده توسط ماشین‌های صنعتی، نسبت به محصولاتی که به وسیله‌ی چاپگرهای سه‌بعدی ساخته می‌شوند، بی‌نقص‌تر بوده و از ظرافت و تنوع بیشتری در اندازه و مواد اولیه به‌کار رفته برخوردارند. اما به مرور زمان، همانند بسیاری دیگر از تکنولوژی‌های خانگی، از هزینه‌های چاپگرهای سه‌بعدی کاسته شده و به قابلیت‌های‌شان افزوده می‌شود.
چاپگرهای سه‌بعدی چه امکاناتی در اختیار ما قرار می‌دهند
آیا تابه‌حال پیش آمده که وسیله‌ای را بشکنید طوری که دیگر قابل فروش یا تعویض نباشد؟ در چنین مواقعی، اگر یک چاپگر سه‌بعدی داشته باشید، به راحتی می‌توانید آن وسیله شکسته شده را مجددا چاپ کنید. دنیایی که در آن می‌توان تقریبا هرچیزی را در خانه‌ها تولید کرد، بسیار متفاوت‌تر از دنیایی است که ما هم‌اکنون در آن زندگی می‌کنیم. در چنین دنیایی، دیگر نیازی به کامیون یا انبار برای ارسال یا ذخیره‌ی کالا وجود ندارد. هیچ کالایی دیگر تمام نمی‌شود و میزان زباله و آلودگی نیز کمتر خواهد بود. هم‌چنین احتیاج کمتری به بسته‌بندی محصولات وجود خواهد داشت.
علاوه بر این، در آینده به وسیله چاپگرهای سه‌بعدی می‌توانید هر چیزی را مطابق با نیازهای روزمره‌ی‌تان تولید کنید. یعنی تنها با لمس یک دکمه می‌توانید مبلمانی متناسب با منزل‌تان، کفش‌هایی هم‌اندازه با پاهای‌تان، دستگیره درب‌هایی هم‌اندازه با دستان‌تان و نیز غذایی متناسب با ذائقه خود تولید کنید. حتی برای درمان آسیب‌دیدگی می‌توانید برای خود دارو، استخوان، عضوی از بدن یا حتی پوست بسازید.
اگر سرمایه‌ی کافی دارید، می‌توانید از تعدادی از این امکانات برخوردار باشید. اما در آینده همه می‌توانند با صرف هزینه‌ای کم، کالای مورد نیاز خود را سفارش دهند تا چاپگرهای سه‌بعدی، آن را برای‌شان چاپ کنند. شاید کمی رویایی به نظر برسد. اما عبارت «personalised 3D printed products» را در گوگل جستجو کنید و خودتان نتایج را ببینید. این را هم در نظر داشته باشید که 20 سال قبل، انجام خریدهای روزمره از طریق یک دستگاه آیپد، امری ناممکن و بسیار دور از ذهن به نظر می‌رسید. در حالی که امروزه، چنین امکانی فراهم شده است.
آیا چاپگرهای سه‌بعدی تحولی تازه در دنیا به وجود خواهند آورد
برای مهندسان و طراحان محصولات، بله. اما برای بیشتر مردم عادی، خیر. چاپ سه‌بعدی همانند سایر فناوری‌های جدید دیگر، هنوز فراتر از نیازهای واقعی مصرف‌کنندگان است. چاپ سه‌بعدی یک تکنولوژی نوظهور است که همانند کامپیوترهای خانگی یا دستگاه‌های تلفن همراه، چندین سال زمان می‌برد تا مردم نسبت به آن احساس نیاز داشته باشند. اما زمانی که هر فردی صاحب یکی از آن‌ها شد، همه به این فکر می‌کنند که چگونه تا قبل از این می‌توانستند بدون این دستگاه‌های خارق‌العاده زندگی کنند.
منبع : Independent
