Ctrl+P برای تولید

با شروع قرن بیست و یکم، جهان شاهد انقلاب صنعتی چهارم است. در قلب این انقلاب فرآیندهای تولید هوشمند و دیجیتالی کردن صنعت و کارکردهای مرتبط با تجارت قرار دارد. در همین راستا، چاپ سه ‌بعدی و چند بعدی یک جزء کلیدی در گسترش فرآیندهای صنعت 4.0 محسوب می‌شود. این انقلاب با مؤلفه‌هایی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی، فناوری ابری، چاپ سه بعدی و ساخت افزودنی همراه است. تولید افزودنی در حال حاضر نقش بیشتری در صنایع هوافضا و پزشکی ایفا می‌کند و به سمت دیگر تولیدات کم‌حجم حرکت می‌کند که در آن کیفیت و دقت در اولویت قرار دارد. اما تولید مواد افزودنی با حجم بالاتر در راه است و امکان تولید سفارشی را حتی برای مصرف‌کنندگان فراهم و انقلاب صنعتی چهارم را آغاز می کند.


چاپ سه بعدی یک فرآیند تولیدی است که به‌طور گسترده برای توصیف تولید افزودنی استفاده می‌شود. با استفاده از یک چاپگر سه بعدی، این فرآیند شامل افزودن لایه به لایه مواد مانند فلز یا پلاستیک و تولید یک شیء سه بعدی است.
چاپ سه بعدی به عنوان یکی از ابزارهای نمونه‌سازی سریع، تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا قطعات پیچیده را با سرعت بسیار بالاتر و در عین حال از لحاظ زمان و هزینه مقرون به‌صرفه‌تر تولید کنند. نمونه‌های اولیه طراحی شده با استفاده از فناوری سه بعدی در مرحله تحقیق و توسعه برای رفع مشکلات طراحی پیش از تولید انبوه مورد استفاده قرار می‌گیرند که از اهمیت فراوانی در صنایع مختلف برخوردار هستند.

چاپ سه بعدی به عنوان یکی از ابزارهای نمونه‌سازی سریع، تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا قطعات پیچیده را با سرعت بسیار بالاتر و در عین حال از لحاظ زمان و هزینه مقرون به‌صرفه‌تر تولید کنند

دو اصطلاح چاپ سه بعدی و تولید افزودنی به‌جای هم استفاده می‌شوند. تولید افزودنی معمولا نام صنعتی فناوری‌های افزودنی است، در حالی که چاپ سه بعدی اصطلاح محبوبی محسوب می‌شود که توسط رسانه‌های عمومی و مصرف‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیندها با ترکیب چندین لایه مواد برای ایجاد قطعات سفارشی، نقش مهمی در توسعه محصول دارند. برخلاف تولید کاهشی، که در آن مواد خام دوباره بریده می‌شوند و دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرند، چاپ سه بعدی و ساخت افزودنی دقیق هستند.

چاپ سه بعدی در مقابل نمونه‌سازی سریع

فناوری نمونه‌سازی سریع برای تولید و طراحی قطعات استفاده می‌شود. این فرآیند ایده شما را از یک طراحی CAD به یک نمونه اولیه واقعی تبدیل می‌کند که می‌توانید در بازار از آن به‌خوبی استفاده کنید. نمونه‌سازی سریع را می‌توان با استفاده از خدمات چاپ سه بعدی، ماشین‌کاری CNC یا ابزارسازی سریع تکمیل کرد.
چاپ سه بعدی یکی از ابزارهای مورد استفاده در تکمیل فرآیندهای نمونه اولیه سریع است. تکامل مداوم در این فناوری مسئول تولید نمونه‌های اولیه با کیفیت بالاتر و مقرون به‌صرفه‌ترین آنها است. بدین ترتیب می‌توان به امر تولید نیز در این راستا سرعت بخشید.

مزایای چاپ سه بعدی در صنعت 4.0

در حالی که پرینترهای سه بعدی در دهه 80 میلادی وارد بازار شدند، اما باید گفت که این مهم، در انقلاب صنعتی چهارم از اهمیت بسزایی برخوردار شده است. در واقع می‌توان این‌گونه گفت که استفاده از چاپگرهای سه بعدی در دوران انقلاب صنعتی چهارم سرعتی روزافزون پیدا کرده و البته در ادامه بیشتر نیز پیدا خواهد کرد. پذیرش فرآیندها و فناوری‌های خودکار در بیشتر بخش‌ها و صنایع به تکامل فناوری‌های سه بعدی یا تولید افزودنی کمک کرده است.
شرکت‌ها در حال سرمایه‌گذاری بر روی این فناوری هستند تا کیفیت محصولات خود را بهبود بخشند تا با انقلاب صنعتی چارم همراهی کنند. بیایید به برخی از مزایای چاپ سه بعدی در صنعت 4.0 نگاهی بیندازیم.

1. نمونه‌های اولیه با کیفیت

تکامل فناوری‌های سه بعدی در فرآیند سریع نمونه اولیه حیاتی بوده است. سازندگان اکنون می‌توانند قبل از رسیدن به مرحله تولید انبوه به نرم‌افزارهای پیشرفته برای تولید اشیاء سه بعدی پیچیده اعتماد کنند. در این خصوص باید گفت که نمونه اولیه با کیفیت می‌تواند به بازاریابی و سرمایه‌گذاری بیشتر و سریع‌تر بینجامد.

2. سرعت چاپ

بخش‌های تحقیق و توسعه (R&D) اغلب به نمونه‌های اولیه برای محصولات جدید نیاز دارند. استفاده از خدمات پرینت سه بعدی روند را سرعت می‌بخشد و به طراحان کمک می‌کند در زمان و هزینه صرفه‌جویی کنند. در مقایسه با سال‌های قبل، سرعت چاپگرها بهبود یافته است و اکنون می‌توان قطعات را در چند دقیقه آماده کرد. در عین حال اگر تغییراتی در طراحی ایجاد شود، مهندسان می‌توانند اصلاحات را سریع‌تر انجام دهند.

3. اثرات زیست محیطی

تولید سنتی یا کم‌مصرف به ضایعات زیادی کمک می‌کند. با این حال، با توجه به اینکه بسیاری از کشورها اکنون مشتاق حفظ محیط زیست و کاهش انتشار کربن هستند، تولید مواد افزودنی گزینه بهتری است. به جای حذف زباله، چاپ سه بعدی چندین لایه را برای ایجاد قطعات ترکیب می‌کند. با جدیدترین فناوری پیشرفته، چاپگرها می‌توانند یک کپی تهیه کنند و میزان موجودی فروخته نشده را کاهش دهند. برخی از پرینترهای سه بعدی نیز می‌توانند از مواد بازیافتی استفاده کنند و اثرات آن بر محیط زیست و هدر رفتن را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.

4. هزینه و قیمت‌گذاری

با توجه به اثربخشی چاپگرهای سه بعدی، هزینه آنها نسبتا بالا است. همچنین درباره قیمت نیز باید گفت که در این خصوص همه چیز در بازار به هدف و نیاز به مواد بستگی دارد. با افزایش تقاضا برای نمونه‌سازی سریع، هزینه چاپگرها نیز طبیعتا کاهش می‌یابد. برای شرکت‌هایی که درگیر نمونه‌سازی سریع در مقیاس بزرگ هستند، سرمایه‌گذاری در چاپ سه بعدی با فناوری بالا برای مشتریان مقرون به صرفه‌تر خواهد بود. این‌گونه است که می‌توان امیدوار بود که هزینه چاپگرها و چاپ‌ سه بعدی کاهش یافته و مقرون به‌صرفه‌تر شود.

5. مواد چاپ

یکی از مهم‌ترین موارد در چاپ سه بعدی، مواد اولیه آن است. با ساخت افزودنی، می‌توانید از انواع گوناگون مواد از پلاستیک و چوب گرفته تا فلز استفاده کنید. چاپگرهای سه بعدی می‌توانند طیف وسیعی از مواد را چاپ کنند. بنابراین شرکت‌ها می‌توانند بسته به نیاز مشتریان خود قطعات با کیفیت را از هر جنسی تولید کنند.

6. پیشرفت فناوری

در صنعت 4.0 فعلی، نرم‌افزارهای جدید و به‌روزرسانی‌های دیجیتالی هر بار ظاهر می‌شوند. خدمات چاپ سه بعدی اما به دلیل توانایی‌هایی که دارند در تکامل با آخرین فناوری، در فرآیندهای تولید حیاتی باقی می‌مانند. اهمیت چاپگرهای سه بعدی در آینده به ویژه برای نمونه‌سازی سریع به شدت افزایش خواهد یافت.

چاپ سه بعدی یکی از ابزارهای مورد استفاده در تکمیل فرآیندهای نمونه اولیه سریع است. تکامل مداوم در این فناوری مسئول تولید نمونه‌های اولیه با کیفیت بالاتر و مقرون به‌صرفه‌ترین آنها است. بدین ترتیب می‌توان به امر تولید نیز در این راستا سرعت بخشید

کاربردهای صنعتی پرینت سه بعدی

تقاضای جهانی برای قطعات سفارشی‌شده منجر به افزایش قطعات چاپ سه بعدی در چندین بخش شده است. در اینجا به برخی از این بخش‌ها اشاره می‌کنیم.

پزشکی و دندانپزشکی

خدمات چاپ سه بعدی در بخش‌های پزشکی و دندانپزشکی بسیار مفید است. از پروتز و ایمپلنت گرفته تا چاپ زیستی که تیم‌های پزشکی می‌توانند پرینت‌های سه بعدی مخصوص بیمار را دریافت کنند. در طول همه‌گیری کووید-19، از چاپ سه بعدی برای ساخت دریچه‌های هواکش و دستگیره‌های در بدون دست برای بیمارستان‌ها استفاده شده است.

صنایع خودروسازی

این صنعت یکی از مهم‌ترین استفاده‌کنندگان در تولید مواد افزودنی است. طراحان و مهندسان از چاپ سه بعدی برای ایجاد قطعات پیچیده و سفارشی‌سازی برخی خودروها و موتورسیکلت‌ها مانند صندلی، قطعات یدکی و قطعات جایگزین استفاده می‌کنند. همچنین برای توسعه نمونه‌های اولیه برای مدل‌های جدید نیز چاپگرهای سه بعدی حسابی می‌توانند کارساز و مفید باشند.

هوافضا و صنایع دفاعی

در صنعت هوافضا سال‌هاست که از خدمات چاپ سه بعدی استفاده می‌شود. جدا از ساخت نمونه‌های اولیه، از آنها برای ابزار، ساخت اجزای سبک‌وزن و ایجاد قطعات معتبر و کاربردی برای هواپیما استفاده می‌شود. این فناوری در ساخت موشک به شدت مورد استفاده بوده و این صنعت بر روی آن متکی است.

نگاهی به آینده

به عنوان یک جزء اصلی در انقلاب صنعتی چهارم، چاپ سه بعدی که به عنوان تولید افزودنی نیز شناخته می‌شود، یک ضرورت در تولید است. صنایع و بخش‌های کلیدی به قطعات پیچیده با کیفیت بالا نیاز دارند که تولیدکنندگان بتوانند در کمترین زمان ممکن کار تولید را پیش ببرند. پرینت سه بعدی این استانداردها را به عنوان ابزاری حیاتی در فرآیند سریع نمونه اولیه رعایت می‌کند. با پیشرفت تکنولوژی، چاپ سه بعدی آینده تولید است.
تولید افزودنی، آینده بسیار امیدوارکننده‌ای دارد. افزایش تعداد تکنیک‌ها و مواد به همراه حجم قابل توجهی از تحقیقات علمی و ایجاد شرکت‌های تخصصی، امکان به‌کارگیری فناوری را افزایش داده است. چاپ سه بعدی با چشم‌انداز رشد مستمر به عنوان فناوری تولید ترجیحی در صنایع مختلف ظاهر شده است.
چاپ سه بعدی و صنعت 4.0 از طریق چندین ابتکار در سرتاسر جهان، با سیلیکون‌ولی، لندن و نیویورک به عنوان مکان‌های پیشرو برای استارت‌آپ‌های مرتبط با صنعت 4.0 ترویج می‌شوند. بلوغ فناوری، طیف وسیعی از امکانات ارائه شده توسط پرینت سه بعدی و انگیزه‌ای که از سوی مؤسسات داده می‌شود، باعث تجمیع تولید افزودنی به عنوان یک فناوری پیشرو در بخش‌های مختلف در آینده نزدیک خواهد شد.