کاربرد پرینتر سه بعدی ( بخش اول)

پرینتر سه بعدی در هوافضا و خودروسازی

پرینتر سه بعدی یک فناوری جدید برای طراحی و چاپ سه بعدی است. به این تجهیزات، چاپگرهای سه بعدی هم گفته می شود. این فناوری در ابتدا برای اولین بار در دهه 1980 به دنیای پرینترها معرفی شد و از آن زمان تا کنون، مسیری طولانی را طی کرده است.

 در حالی که چاپگرهای سه بعدی به عنوان ابزاری برای نمونه سازی سریع به کار می رفتند، امروزه شاهد هستیم که انواع پرینترهای سه بعدی برای پوشش دادن بسیاری از فن آوری های مرتبط با صنایع، مورد استفاده قرار می گیرند. این فناوری چاپ سه بعدی، روز به روز در حال تکامل یافتن است.

سیر تکاملی پرینتر سه بعدی تأثیر به سزایی دررشد سریع تعداد شرکت های پذیرنده این فناوری داشته است. کاربردها و موارد استفاده این فناوری در صنایع مختلف، متفاوت است اما به طور گسترده شامل طراحی ابزارها، قطعات، طراحی نمونه های اولیه و حتی ساخت قطعات نهایی برای تولید انبوه است.

با افزایش کاربردهای شناخته شده برای پرینتر سه بعدی، شرکت های زیادی تمایل پیدا کردند راهکارهایی برای طراحی و ساخت مدل های مورد نظر خود پیدا کنند؛ این عامل باعث میشد بتوانند به فرصت های جدید تجاری دست پیدا کنند.

در این بحث تصمیم داریم شما را با دو کاربرد بسیار ویژه و منحصربه فرد از پرینتر سه بعدی آشنا سازیم. با این دو نمونه، امیدواریم بتوانیم درک دقیق و صحیحی از نحوه استفاده از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد نوآوری ها و رشد تجارت در شما ایجاد کنیم.

کاربردهای پرینتر سه بعدی در صنایع هوافضا و صنایع دفاعی

صنعت هوافضا و صنایع دفاع، یکی از اولین بخش هایی است که به طور قوی از فناوری پرینتر سه بعدی استفاده می کند. سابقه این فناوری در صنعت هوا-فضا به سال 1989 باز می گردد.

 نتایج بررسی ها نشان داده است که اولین استفاده از این فناوری اکنون و پس از سه دهه، سهمی حدود 8/16 درصدی از بازار را به خود اختصاص داده است. این فناوری هنوز هم به شدت در حال توسعه است. دانشمندان و محققان همواره به دنبال تحقیقات و پیشرفت هایی در این زمینه بوده اند.

معتبرترین و معروف ترین صنایع هوا-فضا با نام های GE، ایرباس، بوئینگ، Safran و GKN، در جهان شناخته شده هستند و بازیگران اصلی این صنعت محسوب می شوند. این شرکت ها به خوبی ارزش استفاده از پرینتر سه بعدی را برای طراحی قطعات مورد نیاز درک کرده اند.

نمونه های اولیه با عملکرد متعادل، برخی از ابزارها و طراحی اجزای سبک در تجهیزات هوا-فضا با استفاده از پرینتر سه بعدی قابل تهیه و ساخت هستند. چاپگرهای سه بعدی صرفاً به هوا-فضا به نمونه های اولیه محدود نمی شوند. بسیاری از قطعات واقعی و کاربردی نیز قابل طراحی با پرینترهای سه بعدی و استفاده در هواپیماها می باشند.

مزایای پرینتر سه بعدی در صنایع هوا-فضا و صنایع دفاعی

1-تولید قطعات با حجم کمتر

برای صنایعی مانند هوا-فضا که قطعات بسیار پیچیده در حجم کم تولید می شوند، پرینتر سه بعدی بسیار ایده آل است. با استفاده از این فناوری می توان اشکال هندسی پیچیده ای ایجاد کرد. بدون اینکه لازم باشد برای خرید تجهیزات و ابزارهای گران قیمت، سرمایه گذاری گردد. این امر به تولیدکنندگان تجهیزات و سیستم های هوا و فضا کمک می کند هزینه های خود را بهتر مدیریت کنند. این فناوری در حقیقت، روشی مقرون به صرفه برای تولید قطعات کوچک با صرفه اقتصادی را ارائه می دهد.

2- وزن سبک

در کنار علم آیرودینامیک و عملکرد موتور، وزن، یکی از مهمترین عواملی است که باید در هنگام طراحی هواپیما مورد توجه قرار گیرد. کاهش وزن هواپیما می تواند میزان انتشار دی اکسید کربن و مصرف سوخت را کاهش دهد. درست در این مرحله است که پرینتر سه بعدی معرفی می شود؛ این فناوری یک راه حل ایده آل برای طراحی و ساخت قطعات سبک است. در نتیجه، این فناوری باعث صرفه جویی قابل توجهی در مصرف سوخت می شود. هنگامی که با نرم افزارهای بهینه سازی طراحی در پرینترهای سه بعدی، قطعات را طراحی می کنید، حتی در طراحی قطعاتی با پیچیدگی بیشتر نیز هیچ محدودیتی نخواهید داشت!

3-کارآیی و راندمان بالا در مواد اولیه برای پرینتر سه بعدی

از آنجا که فرآیند چاپ سه بعدی با تولید قطعات در لایه های کمتری انجام می شود . ضایعات کمتری نسبت به روش های سنتی و قدیمی تر در قطعه سازی، تولید می کند. مواد اولیه برای استفاده در پرینتر سه بعدی برای کاربردهای هوا-فضا و صنایع دفاعی شامل پلیمرهای مهندسی ترموپلاستیک (9085ULTEM ، 1010ULTEM ، PAEK، نایلون تقویت شده) . برخی پودرهای فلزی (آلیاژهای با عملکرد بالا، تیتانیوم، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ) است.

4-قابلیت ادغام یا تلفیق قطعات

یکی از مزایای اصلی پرینتر سه بعدی، تلفیق قطعات است. ادغام چندین بخش در یک جزء واحد هنگام طراحی، با این فناوری امکان پذیر است. کاهش تعداد قطعات باعث می شود مراحل و زمان لازم برای مونتاژ به طور قابل توجهی ساده تر گردد.

کاربردهای پرینتر سه بعدی در صنعت خودروسازی

صنعت خودروسازی، یک صنعت در حال رشد است. طراحی قطعات برای انواع خودروها به ویژه خودروهای لوکس و ماشین های مسابقه ای بسیار مورد توجه مهندسان این صنعت قرار دارد. پرینتر سه بعدی باز هم به کمک این صنعت آمده است. برای مسابقات اتومبیلرانی، طراحی قطعات حساس خودروها که بتواند آنها را ارتفا دهد، اهمیت دارد. این شرکت ها بسیار علاقه مند هستند قطعات و لوازمی را با چاپگرهای سه بعدی طراحی کنند . تا خودروهای مقاوم تر، سبک تر و کارآمدتر بسازند.

مزایای پرینتر سه بعدی برای خودرو

1-توسعه خودوها در زمان سریع تر

فرآیند پرینت سه بعدی، راهکاری سریع و مقرون به صرفه برای طراحی و تولید قطعات است. نمونه سازی، بخشی اساسی و لاینفک در فرآیند تولید محصولات محسوب می شود . همچنین یک ابزارمناسب برای آزمایش و اعتباربخشی قطعات قبل از ساخت آنها است. با این فناوری، سریع تر و بهتر می توان قطعات را طراحی کرد و به خط تولید منتقل نمود.

2-انعطاف پذیری بیشتر در طراحی

توانایی تولید طرح های جدیدتر با سرعت بیشتر در هنگام آزمایش چندین گزینه موجود  به طراحان پرینتر سه بعدی انعطاف بیشتری می بخشد. چاپ سه بعدی، طراحان را قادر می سازد تا در زمان کوتاهی بتوانند تغییرات مورد نیاز را در طراحی ایجاد کنند. این زمانی اهمیت پیدا می کند که صنایع باید چندین طراحی را برای تولید محصولی بهتر، آزمایش کنند.

3-سفارشی سازی طرح ها با پرینتر سه بعدی

پرینت سه بعدی، روشی مقرون به صرفه و انعطاف پذیر برای تولید قطعات سفارشی در خودروسازی است. در صنعت خودروهای لوکس و مسابقات اتومبیلرانی، شرکت ها در حال حاضر از این فناوری برای تولید قطعات شخصی برای قطعات داخلی و خارجی خودرو استفاده می کنند.

4-طراحی هندسه های پیچیده با پرینتر سه بعدی

با توجه به اکثر اجزای اتومبیل که به هندسه های پیچیده ای نیاز دارند. پرینترهای سه بعدی می توانند قطعات بسیار پیچیده ای تولید کنند که سبک و با دوام هستند.

لینک منبع:

جهت مشاهده منبع مقاله اینجا کلیک کنید.

طرز کار پرینترهای سه بعدی – پرینترهای سه بعدی فیلامنتی