پرینتر های سه بعدی (قسمت دوم)

بنام خدا و با سلام خدمت تمام کاربران وبسایت rayan3d. در دومین مطلب از سری مطالب پرینت سه بعدی اصفهان و پرینتر سه بعدی اصفهان قصد داریم تا در مورد تاریخچه پرینتر های سه بعدی  صحبت کنیم. اینکه واژه پرینتر سه بعدی از کجا آمد و روند تکمیل و پیشرفت تکنولوژی آن چگونه پیش رفت. کدام افراد و موسسات در پیشبرد آن نقش داشتند.

شما می توانید سیر مسیر پیشرفت و تکمیل تکنولوژی پرینتر های سه بعدی را به تفکیک سال از ابتدای کار پرینتر ها و روی کار آمدن دستگاه های برشی و یا حذف مواد تا تکنولوژی افزایشی و در ادامه پرینتر های سه بعدی با تکنولوژی رسوبدهی و افزودن مواد را در ادامه مشاهده کنید.

تاریخچه پرینترهای سه بعدی

1981: تجهیزات و مواد مورد نیاز برای تولید مواد اولیه در دهه 1980 توسعه یافت. در سال 1981، هیدو کدااما از موسسه تحقیقات صنعتی شهری ناگویا، دو روش افزودنی برای ساخت مدل های پلاستیکی سه بعدی با پلیمر ترموستات عکاسی سخت را کشف کرد که ناحیه در معرض اشعه UV توسط یک الگوی ماسک یا فرستنده فیبر اسکن، کنترل می شد.

اختراع پروسه استریولیتوگرافی(SLA)

1984: در 16 ژوئیه 1984، آئین لو مکهوت، اولیویه د ویت، و ژان کلود آند، ثبت اختراع خود را برای پروسه استریولیتوگرافی ثبت کردند. استفاده از مخترعان فرانسوی توسط شرکت فرانسوی عمومی الکتریک (در حال حاضر Alcatel-Alsthom) و (CILAS The Consortium Laser) کنار گذاشته شد. دلیل آن ادعایی “برای فقدان دیدگاه تجاری” بود.

1984: سه هفته بعد در سال 1984، چاک هال از موسسه 3D Systems اختراع خود را برای سیستم تولید استریولیتوگرافی ثبت کرد، که در آن لایه ها توسط فوتوپلیمرها و با لیزرهای نور ماوراء بنفش افزوده می شدند. هال فرایند را به عنوان “سیستمی برای تولید اشیاء سه بعدی با ایجاد یک الگوی متقاطع شی تشکیل شونده” تعریف کرد. نتیجه کار هال عبارت بود از فایل STL   (یا Stereolithography) و استراتژی های دیجیتالی برش و پر کردن که در بسیاری از فرآیند امروزی به کار می رود.

تکنولوژی مدلسازی رسوبدهی

1988: تکنولوژی مورد استفاده اکثر پرینترهای 3D تا به امروز، به خصوص مدل های hobbyist و consumer-oriented، مدل سازی رسوبدهی شده است، که کاربرد خاصی از اکستروژن پلاستیک می باشد، و در سال 1988 توسط S. Scott Crump ساخته شده و اولین دستگاه FDM در سال 1992 با همان استراتژی ساخته شده است.

1993: اصطلاح چاپ سه بعدی در ابتدا به یک فرایند بستر پودر با استفاده از چاپگرهای استاندارد و جوهر افشانی مخصوص مربوط می شد که در سال 1993 در MIT توسعه داده شد و توسط موسسات Soligen Technologies، Extrude Hone و Z تجاری شده است.

1993: سال 1993 شروع به کار یک شرکت به نام Solidscape بود، که ساخت سیستم تولید جت پلیمری با دقت بالا با ساختارهای پشتیبانی کننده محلول (به عنوان یک روش نقطه به نقطه) را ارائه داد.

توسعه فرآیند AM

در مقاله اول از سری مقالات پرینت سه بعدی اصفهان و پرینتر سه بعدی اصفهان ما در مورد معنی و مفهوم AM توضیح دادیم اگر معنای آن را متوجه نمیشوید می توانید از اینجا در مورد این واژه بخوانید.

1995: در سال 1995 Fraunhofer_Institute فرایند ذوب انتخابی لیزر را توسعه داد. فرآیندهای AM برای سخت کردن یا ذوب فلز (مانند سخت کننده لیزر انتخابی، محکم کردن مستقیم لیزری و ذوب انتخابی لیزر) معمولا  در دهه 1980 و 1990 به کار می رفت. در آن زمان، تمام فلزکاری توسط فرایندهایی انجام گرفت که ما اکنون آن را غیر افزودنی می نامیم (ریخته گری، ساخت، مهر زنی و ماشینکاری).

اگر چه مقدار زیادی از اتوماسیون به این فن آوری ها (از جمله با استفاده از جوشکاری ربات و CNC) اعمال می شود، مانند ایده ابزار یا هد در حال حرکت از طریق یک پوشه کاری 3D، تبدیل یک جرم از مواد خام به یک شکل مورد نظر با یک خط ابزار، و فلزکاری با فرایندهایی که فلز را حذف می کند (به جای اضافه کردن آن)، مانند فرزکاری CNC، CNC EDM و بسیاری دیگر.

اما تکنیک های اتوماتیک که فلز را اضافه می کرد، بعدها به عنوان تولید کننده افزودنی نامیده شد. در اواسط دهه 1990، تکنیک های جدید برای رسوب مواد در دانشگاه استنفورد و کارنگی ملون، از جمله microcasting و مواد اسپری ساخته شد. که استفاده از ساپورت مواد نیز اضافه شد، که امکان ایجاد هندسه های جدید را فراهم می کرد.

پرینترهای سه بعدی و دنیای امروز

پرینتر سه بعدی اصفهان

همانطور که فرایندهای مختلف افزودنی کامل تر شد، مشخص شد که فرآیند حذف فلز چیزی جز عمل یک هد در حال حرکت از طریق یک پوشه کار 3D و تبدیل یک جرم از مواد خام به یک لایه شکل مورد نظر نیست. در دهه 2010  بخش های استفاده از قطعاتی مانند براکت های موتور و پیچ های بزرگ در تولید شغل رشد یافت که از ورقه های مواد استفاده می کردند .

هنوز مواردی ریخته گری، ساخت، مهر زنی و ماشینکاری در متالوژی وجود دارد که بیشتر شبیه AM است، اما AM در حال حاضر شروع به ایجاد جابجایی قابل توجهی می کند و واضح است که مزایای طراحی برای تولید افزایشی در آن، برای مهندسان خیلی بیشتر است.
با تکمیل تکنولوژی، چندین نویسنده شروع به پیش بینی نمودند که چاپ سه بعدی می تواند به توسعه پایدار در کشورهای در حال توسعه کمک کند.
2009: ثبت اختراع فرایند رسوب سازی Fused (FDM) در سال 2009 منقضی شد.

این تاریخچه و مقدمه ای برای پرینتر های سه بعدی بود که ما سعی کردیم برای کاربران خوب وبسایت پرینتر سه بعدی اصفهان و پرینت سه بعدی اصفهان توضیح دهیم. در مطالب بعد اصول کار پرینتر های سه بعدی و همچنین فرآیند های کار آن ها را توضیح خواهیم داد.