مشكلات چاپگرهاي سه بعدي:
در حال حاضر مشكلي كه به نظر در آينده دردسرساز خواهد شد مشكلات به وجود آمده ناشي از ساختن محصولاتي تقلبي توسط اين پرينترها و فروختن آنها در بازار است. زيرا در صورت همهگير شدن اين پرينترها ديگر ساختن محصولاتي دقيقاً شبيه محصولات اريجينال كار سختي نخواهد بود و ما شاهد هجوم محصولات تقلبي به بازار ميشويم كه نتيجه آن خسارت وارد شدن به شركتهاي بزرگ است و در صورت ورشكسته شدن آن شركتها علاوه بر ضررهاي اقتصادي آن شاهد بيكاري حجم عظيمي از كارگران خواهيم بود. حتي اخيراً كار پرينترهاي سهبعدي به جعل آثار نقاشي ونگوك كشيده شده است!
البته تمام مشكلات گفته شده يكطرف و امكان استفاده از مواد اوليه خطرناك براي سلامتي بدن انسان در محصولات توليدي تقلبي نيز در طرف ديگر قرار دارد، مثلاً تصور كنيد كه يك عينك ازنظر شما مرغوب ميخريد ولي درواقع آن عينك يك كپي آن عينك توسط پرينترهاي سهبعدي باشد كه بجاي استفاده از مواد اوليه استاندارد در آن از مواد مضر و خطرناك استفادهشده باشد، نتيجه فاجعهبار خواهد شد لذا به چنين دلايلي هنوز شركتهاي بزرگ تمايلي براي همهگير شدن اين نوع تكنولوژي ندارند. ولي خواه ناخواه دنيا به سمت همهگير شدن آن تكنولوژي پيش ميرود لذا براي كنترل مشكلات گفتهشده دولتها بايستي قوانيني را در آن زمينه تنظيم كنند تا مشكلات به حداقل خود برسد.
در حال حاضر براي آشنايي با انواع مختلف پرينترهاي سهبعدي موجود در بازار اطلاعات زيادي بر روي سايتهاي مختلف وجود دارد ولي در مورد نحوه كار كردن با آنها اطلاعات چنداني در دسترس نيست ولي اگر به كمك نياز داشتيد دانشگاه ماساچوست ميتواند كمك شاياني به شما در هر زمينهاي مربوط به اين نوع پرينترها انجام بدهد!
وضعيت چاپگرهاي سه بعدي در بازار:
چاپگرهاي سه بعدي در چشم به هم زدني جاي خود را در ميان ساير فناوريها باز خواهند كرد و مانند پرينترهاي معمولي در خانه ها نيز استفاده خواهند شد.
اكنون كه بازار اين محصول در دنيا چندان رقابتي نيست فرصت خوبي است كه نمونه ساخته شده توسط پژوهشگر ايراني بتواند جاي مناسب خود را در بازار جهاني پيدا كند.
البته يك شركت چيني چاپگرهاي سه بعدي شبيه به اين چاپگر ايراني را توليد ميكند كه اندازه آن كوچكتر است و قيمت بالايي نيز دارد؛ هر چند كه در اين بازار رقابتي اين شركت چيني نيز به گفته عليخاني تنها هزينه تكنولوژي خود را دريافت ميكند و نه قطعات دستگاه را.
عليخاني از ابتدا قصد داشت كه چاپگري با توانايي بالا و با قيمتي مناسب بسازد و در گام بعدي ميخواهد پس از تجاري سازي آنها، خدمات پس از فروش خوبي نيز براي چاپگر تعريف كند.
ارزان ترين پرينتر سه بعدي دنيا
مدت ها است كه چاپ سه بعدي تبديل به موضوعي جذاب براي بسياري از كاربران و شركت ها شده و هر از گاهي شاهد معرفي نوع تازه اي از پرينترهاي سه بعدي هستيم. اما يكي ديگر از مشكلات پيش روي اين تكنولوژي نوپا، هزينه بالاي خريد پرينترهاي ۳D است. به گونه اي كه هم اكنون ارزان ترين مدل بازار با نام MakerBot Replicator بيش از ۲۰۰۰ دلار قيمت دارد و برخي از انواع اين پرينترها تا ۱۵ هزار دلار هم قيمت گذاري مي شوند.
حالا مدير اجرايي پيشين MakerBot، شركتي با نام Solidoodle راه اندازي نموده و اولين پرينتر سه بعدي خود را كه تنها ۴۹۹ دلار قيمت دارد، معرفي كرده است. اين پرينتر كارهاي معمول ديگر پرينترهاي سه بعدي را به خوبي انجام داده و به شما امكان چاپ اشيائي با حداكثر اندازه ۱۵ در ۱۵ در ۱۵ سانتي متر را مي دهد. از هم اكنون مي توانيد با مراجعه به سايت Solidoodle يكي از اين پرينترهاي جالب و ارزان قيمت را پيش خريد كنيد.
برخي از محصولات چاپگرهاي سه بعدي:
ساخت ۱۰ خانه در عرض يك روز با چاپگرهاي سه بعدي
ساخت خانه در يك روز و يا يك هفته براي بسياري از افراد مانند يك رويا تلقي مي شود، اما يك شركت چيني توانسته است با استفاده از فناوري پيشرفته چاپگرهاي سه بعدي در عرض ۲۴ ساعت ۱۰ خانه بسازد. نگاه به اين خانه هاي كوچك شايد در ابتدا ساده به نظر آيد، اما نشان دهنده يك دستاورد قابل توجه در صنعت ساخت و ساز است. يك شركت چيني موفق به ارتقا قابليت هاي چاپگر سه بعدي خود شده است و مي تواند با استفاده از اين چاپگر غول پيكر روزانه ۱۰ خانه بسازد، مواد مصرفي در اين خانه ها قالبا از مواد بازيافتي هستند و هزينه تقريبي هر يك از اين خانه حدود ۵ هزار دلار است. اين فناوري مي تواند در رفع بحران مسكن كشورهاي پر جمعيت مفيد و موثر باشد.
استفاده از پرينترهاي سه بعدي به تازگي در كشور چين رايج شده است و در اين كشور سازه ها و آسمان خراش هاي عظيمي با استفاده از اين چاپگرها به وجود آمده است. مزيت اصلي اين چاپگر علاوه بر افزايش سرعت ساخت، كاهش هزينه هاي ساخت و افزايش بهره وري است.
استفاده از چاپگرهاي سه بعدي و مواد بازيافتي مي تواند گزينه ي مناسب براي ساخت و ساز در حومه و خارج شهرها باشد تا افراد بتوانند با هزينه اي كم صاحب خانه شوند. همچنين چاپگرها علاوه بر ساخت خانه از مواد بازيافتي مي توانند از سيمان، شيشه و هر الگوي ديگر ساخت نيز استفاده كنند. در ضمن در ساخت اين خانه ها از چاپ مورب نيز استفاده شده است، اين روش چاپ براي عايق بندي خانه ها كاربرد دارد.
چاپگر هاي سهبعدي و چاپ اندام مصنوعي
عكس بالا يكي از گوشهاي پروتزيست كه توسط محققين دانشگاه كورنل از سلولهاي غضروفي زنده ساخته شده است. اما پزشكان و مهندسين دانشگاه كورنل در ۲۰ فوريه كاربرد تازهاي از اين فناوري چاپ سهبعدي را به دنيا نشان دادند.
توليد يك گوش مصنوعي تقريبا مشابه گوش طبيعي كه از سلولهاي زنده و با كمك فناور چاپ سه بعدي توليد شده است. محصول آنها كه مشخصات و شيوه توليد آن در مقالهاي در PLOS ONE منتشر شده، به منظور كمك به كودكاني طراحي شده است كه به واسطه نقايص مادرزادي مانند microtia گوش خارجي آنها رشد كافي نداشته است.
اين پروتز محصول فرآيندي چند مرحلهاي است و ميتواند جايگزين مواد مصنوعي قديمي شود كه بافتي شبيه استايروفوم دارند. همچنين ميتواند به عنوان روشي كم دردسرتر جايگزين سيستم برداشت غضروف از قفسه سينه بيمار شود.
براي اين كار محققان نخست مدلي سهبعدي از گوش بيمار بوجود ميآورند. آنها براي اين نمونه گوش كودكي سالم را اسكن كردند، اما به صورت تئوري ميتوانند در صورتي كه microtia تنها به يك گوش آسيب رسانده باشد، گوش سالم بيمار را اسكن كرده و قرينه كنند تا به مدلي دقيقا شبيه گوش سالم دست يابند. در مرحله بعدي آنها از يك پرينتر سهبعدي براي ساخت قالبي با شكل دقيق گوش استفاده ميكنند.
سپس آنها قالب را با ژل كولاژن با چگالي بالا پر كردند. بنا بر ادعاي اين محققين، اين ژل استحكامي مشابه Jell-O دارد. Jell-O برندي است كه در ايالات متحده ژله خوراكي توليد ميكند و به نامي مصطلح براي تمام فرآوردههاي خوراكي ژلاتيني تبديل شده است.
پس از اتمام مراحل چاپ، محققان سلولهاي غضروفي را به داخل ماتريس كولاژني تزريق ميكنند. براي اين نمونه آنها از نمونههاي غضروفي گاو استفاده كردند، اما پيشبيني ميشود كه بعدتر در عمل بتوان از سلولهاي غضروفي ناحيهاي از بدن خود بيمار براي اين كار بهره برد.
با گذراندن يكي دو روز در يك ظرف پتري مملو از مواد مغذي، سلولهاي غضروفي شروع به تكثير كرده و به تدريج جايگزين كولاژن ميشوند. پس از آن گوش ميتواند با عمل جراحي به بدن انسان پيوند زده شده و با پوست پوشيده شود تا سلولهاي غضروفي در محيطي طبيعيتر به رشد و تكثير خود ادامه داده و جايگزين كولاژن شوند.
تا كنون تيم محققان تنها توانستهاند گوش مصنوعي را روي پشت موشهاي آزمايشگاهي و زير پوست آنها كار بگذارند. پس از سه ماه اتصال به بدن موشها، سلولهاي غضروفي جايگزين كل بافت كولاژن شده و كل قالب گوش را پر كردهاند. در عين حال اين پروتز فرم و شكل اوليه خود را حفظ كرده است.
پزشكان و مهندسين دانشگاه كورنل در ۲۰ فوريه كاربرد تازهاي از اين فناوري چاپ سهبعدي را به دنيا نشان دادند. توليد يك گوش مصنوعي تقريبا مشابه گوش طبيعي كه از سلولهاي زنده و با كمك فناور چاپ سه بعدي توليد شده است
در گزارش منتشر شده از اين تحقيق، جيسون اسپكتور (Jason Spector) يكي از محققين پروژه گفته است كه استفاده از سلولهاي خود بيمار ميتواند احتمال پس زدن عضو پيوندي توسط بدن بيمار را به شدت كاهش دهد. لاورنس بوناسار (Lawrence Bonassar) يكي ديگر از محققين پروژه اشاره كرده است كه علاوه بر نقايص مادرزادي، اين پروتز ميتواند براي كساني كه گوش خارجي خود را در اثر سرطان يا حوادث از دست ميدهند نيز مفيد باشد. اين پروتز زماني كه براي يك كودك مبتلا به microtia مورد استفاده قرار گيرد، همراه با رشد سر در طول زمان رشد نميكند. به همين دليل محققين پيشنهاد ميكنند كه كارگذاشتن اين پروتز در سنين ۵ تا ۶ سالگي انجام شود، يعني زماني كه گوشها به طور طبيعي تا ۸۰ درصد اندازهشان در بزرگسالي رشد كردهاند.
بزرگترين مزيت اين فناوري جديد نسبت به شيوههاي موجود اين حقيقت است كه شيوه توليد در اين روش قابل سفارشي شدن است. به همين دليل ميتوان انتظار داشت كه در آينده بتوان گوشهايي با ظاهر نسبتا طبيعي را در بازههاي زماني كوتاه براي هر بيمار توليد كرد. در واقع محققين از زمان ارايه اين تحقيق، فرآيندها را بهبود دادهاند كه اين بهبودها شامل تلاش براي ابداع روشي بوده است كه در آن مستقيما از كولاژن به عنوان «جوهر» پرينتر سهبعدي براي چاپ گوش استفاده شود و نيازي به قالب پلاستيكي نباشد.
البته هنوز اين كار با مشكلاتي نيز روبرو است. در حال حاضر محققين ابزاري براي تكثير يا برداشت سلولهاي غضروفي كافي از بدن بيماران خردسال در اختيار ندارند تا بتوانند به كمك آنها گوش را توليد كنند. درست به همين دليل است كه در اين تحقيق از سلولهاي غضروفي گاو استفاده شده است. به علاوه براي تاييد بي خطر بودن اين پيوند براي انسان به آزمايشهاي بيشتري نياز است. گروه محققين اعلام كردهاند كه در حال تلاش براي حل اين مشكلات هستند و اميد دارند كه چنين پروتزي را تا سال ۲۰۱۶ به بدن انسان پيوند بزنند.
چاپگر سه بعدي ايراني!
اين رويا در دنياي امروز چندان هم رويا نيست و با فناوريهايي مانند چاپگرهاي سه بعدي كمكم شكل واقعيت به خود گرفته است. هر چند كه هنوز طراحي و ساخت چاپگرهاي سه بعدي در دنيا در گامهاي نخستين است اما يك طراح جوان ايراني موفق شده است يك نمونه از آن را طراحي كند.
حميد عليخاني ۳۳ ساله، ۱۲ سال است كه انيميشن ميسازد و در طول اين سالها بارها و بارها به اين انديشيده است كه كاش از شخصيتها و فضاهاي انيميشني خود يك نمونه واقعي نيز داشته باشد و بتواند طرحهاي سه بعدي خود را از محيط رايانه به فضاي واقعي بياورد.
او توانسته است اين روياي خود را تحقق ببخشد و يك چاپگر سه بعدي طراحي كند كه نه تنها تمامي شخصيت هاي انيميشنهاي او بلكه هر طرح ديگر سه بعدي را نيز در دنياي واقعي ميسازد.
عليخاني كه براي ساخت اين چاپگر مطالعات زيادي انجام داده است در گفتوگوي خود با خبرنگار علمي ايسنا درباره آن توضيح داد: در دنيا چند روش براي ساخت چاپگرهاي سه بعدي پيشنهاد شده است كه هزينههاي بالايي دارد. اما من به دنبال ساخت چاپگري بودم كه در عين كارايي بالا و سادگي، هزينه پاييني داشته باشد.
ويژگيهاي چاپگر سه بعدي ايراني
به گفته عليخاني اين دستگاه طرحها را از نرم افزارهاي سه بعدي دريافت ميكند و آنها را با اندازههاي دقيق و با دقت ۳۴ ميكرون با پلاستيكي از جنس ABS ميسازد. وي درباره ديگر ويژگيهاي اين چاپگر گفت: اطلاعات رايانه از طريق SD Memory به اين چاپگر منتقل ميشود. اين دستگاه در تمام طول مدت چاپ نيازي به ارتباط با رايانه ندارد و تمامي پردازشها را به صورت مستقل انجام ميدهد.
ماده مصرفي در اين چاپگر پلاستيكي به قطر سه ميليمتر است كه ابتدا درمخزن دستگاه ذوب ميشود و سپس به صورت لايهيي براي ساخت ماكت به كار گرفته ميشود.
به گفته اين طراح جوان، چاپگر ساخته شده ميتواند دماي ذوب پلاستيك را تنظيم و كنترل كند و با لايهگذاري آن، ماكت مورد نظر را بسازد. دقت ۳۴ ميكروني اين دستگاه براي پلاستيكي كه از آن براي ساخت استفاده ميكند كمي زياد است؛ به اين معني كه اين دستگاه توان چاپ با كيفيت بالا را دارد اما پلاستيك ABS گاهي پاسخگوي ساخت ماكت با چنين كيفيتي نيست.
البته به دليل اينكه ماكت به صورت لايه به لايه ساخته ميشود ممكن است سرعت ساخت كمي طولاني به نظر برسد. به طور متوسط اين دستگها براي هر ماكت ۱۰×۱۰ دو هزار لايه را بر روي يكديگر قرار ميدهد.
كاربردهاي چاپگرهاي سه بعدي ايراني
عليخاني درباره كاربردهاي چاپگرهاي سه بعدي نيز توضيح داد: اين دستگاه براي ساخت قطعاتي كه تنها به يك عدد از آنها نياز است و ساخت قالب براي آنها مقرون به صرفه نيست، بسيار كارآيي دارد.
چاپگر سه بعدي ميتواند در رشتههاي مختلف از جمله رباتيك – براي ساخت نمونه قطعات با اندازهها و شكلهاي مختلف، ساخت ماكت براي طراحي هاي معماري، ساخت سازه هاي مولكولي و تجهيزات آزمايشگاهي در شيمي، ساخت كاراكترها و فضاهاي انيميشن و مجسمهسازي كاربرد داشته باشد.
عليخاني در اين باره گفت: اين دستگاه براي كارهايي كه در آنها Ctrl+z وجود ندارد بسيار كاراست.
منظور او از چنين كارهايي، فعاليتهايي مانند مجسمهسازي است كه اولين اشتباه در ساخت شايد آخرين اشتباه باشد.
منبع :
پژوهشكده دات اي ار
براي تعميرات و خدمات چاپگر شركت هاي زيادي را مي توان يافت كعه شركت دنياي كامپيوتر سيستم بهترين خدمات را ارايه مي دهد.