اما آیا این بدان معناست که باید یکی از آنها را خرید؟ قبل از پاسخ به این سوال باید بدانیم که اساسا چاپگر سه بعدی چیست و چه کاربردهایی دارد. در ادامه نکاتی مه باید در مورد مواد مصرفی این پرینترها، کاربردهای احتمالی آنها، نرم‌افزار مورد نیازشان و برخی موارد دیگر را در نظر بگیرید یادآور می‌شویم.
چاپگرهای سه بعدی با چاپگرهای سنتی که چاپ دو بعدی انجام می‌دهند، تفاوت بسیاری دارند. کاربرد روزافزون این چاپگرهای سه بعدی در عرصه‌های مختلف زندگی انسان، موجب عرضه‌ی بیشتر آنها در بازار شده است. به عنوان نمونه به راحتی می‌توان این پرینترهای سه بعدی را در ایران از فروشگاه «۳BOWDI.COM» تهیه کرد. گرچه در حال حاضر بیشتر فروشگاه‌ها، استودیوهای طراحی، مدارس، مراکز اجتماعی و علاقه‌مندان جدی متقاضی استفاده از چاپگرهای سه بعدی هستند، اما پیش‌بینی می‌شود در آینده‌ای نه چندان دور شاهد حضور آن روی میز کار اشخاص، اتاق استراحت و آشپزخانه‌ی افراد باشیم. و اما ...
به بیان ساده، چاپ سه بعدی فرآیند تولیدی‌ست که در آن مواد لایه‌به‌لایه برای تولید یک جسم سه بعدی روی هم انباشته می‌شوند. در واقع یک فرآیند افزایشی‌ست که بر خلاف فرآیندهای کاهشی که طی آن اجسام متحمل برشکاری، سوراخکاری و یا فرزکاری می‌شوند، در پرینت سه بعدی اما اجسام از پایه ایجاد می‌شوند.
چاپ سه بعدی را نمی‌توان چاپی که به صورت سنتی تعریف می‌شود در نظر گرفت. در واقع چاپ سه بعدی چاپی‌ست که در آن مواد اولیه (جوهر) به صورت لایه‌لایه رسوب‌گذاری می‌شوند تا در نهایت محصول نهایی را تولید کنند. این لایه‌ها معمولا آنقدر نازک هستند که ارتفاع محسوسی ندارند. در واقع می‌توان گفت کاری که چاپ سه بعدی انجام می‌دهد این است که این ارتفاع را از طریق رسوب چند لایه گسترش دهد. بنابراین منطقی‌ست که این نوع چاپ را به‌گونه‌ای تعریف کنیم تا ساخت اشیاء سه بعدی را در برگیرد.
پرینترهای سه بعدی با استفاده از مواد و تکنولوژی‌های مختلف، در نهایت با استفاده از فایل‌های دیجیتالی سه بعدی که از نرم‌افزارهای CAD استخراج می‌شوند، اجسام فیزیکی مورد نظر را می‌سازند. برخی تکنولوژی‌های متنوعی که در این پرینترها به کار می‌رود عبارتند از:
FDM یا FFF: متداول‌ترین نوع فناوری مورد استفاده در چاپگرهای سه بعدی است. طی آن یک رشته متشکل از PLA ،ABS یا دیگر ترموپلاستیک‌ها ذوب می‌شود و از طریق یک نازل، لایه‌لایه رسوب می‌کند.
Stereolithography. در استریولیتوگرافی، نور UV به مخزن حاوی فتوپلیمر حساس به اشعه تابانده می‌شود. تابش پرتو به فتوپلیمر، ابتدا باعث انسجام آن و سپس ایجاد لایه‌لایه جسم مورد نظر بر اساس فایل CAD می‌شود.
DLP: نوع دیگر از این فناوری پرینت سه بعدی بر پایه‌ی DLP است. طی این فرآیند یک پلیمر مایع در معرض نور قرار می‌گیرد و لایه‌لایه سخت می‌شود تا زمانی که جسم نهایی ساخته شود. باقیمانده پلیمر مایع نیز تخلیه می‌شود.
Multi-jet: یک سیستم چاپ سه بعدی جوهرافشان است. از سریع‌ترین و معدود روش‌هایی‌ست که از چاپ رنگی پشتیبانی می‌کند. در این سیستم یک چسب رنگی روی لایه‌های پودری، یعنی جایی‌که جسم در نهایت آن‌جا شکل می‌گیرد اسپری می‌شود.
SLS: در این تکنولوژی از لیزر پرقدرت برای ذوب ذرات پلاستیکی، فلزی، سرامیکی یا شیشه‌ای استفاده می‌شود. در پایان کار نیز مواد باقیمانده بازیافت می‌شود.
EBM: با استفاده از پرتو الکترون، پودر فلزی ذوب می‌شود و لایه‌لایه شی مورد نظر ساخته می‌شود. فلز تیتانیوم اغلب در پرینترهای سه بعدی EBM برای ساخت ایمپلنت‌های پزشکی و قطعات هواپیما به کار می‌رود.
بسته به نیاز به هر کدام از این تکنولوژی‌ها، چاپگرهای سه بعدی می‌توانند از مواد مختلفی همچون فلز، فولاد ضد زنگ، لحیم، آلومینیوم، تیتانیوم، پلاستیک، پلیمر، سرامیک، گچ، شیشه و حتی مواد غذایی مانند پنیر، آیسینگ و شکلات به عنوان ماده اولیه استفاده کنند.
اولین چاپگر سه بعدی توسط Charles W. Hull در اواسط دهه‌ی ۱۹۸۰ ساخته شد که از روش استریولیتوگرافی بهره می‌برد.
هر چند استریولیتوگرافی یک تکنیک تجاری گران‌قیمت بود، اما در سال‌های اخیر شاهد ظهور چاپگرهای استریولیتوگرافی رومیزی با قیمت چند صد دلار هم بودیم. Hull در سال ۱۹۸۶ کمپانی تحت عنوان ۳DSystem را تاسیس نمود. شرکتی که طیف وسیعی از فعالیت‌ها از تولید کیت گرفته تا سیستم‌های پیشرفته تجاری متغیر و حتی امکان ارائه قطعات درخواستی برای کاربران تجاری در آن وجود داشت.
چاپ سه بعدی این امکان را برای طراحان فراهم آورده تا مفاهیم را خیلی سریع به مدل‌های سه بعدی یا نمونه‌های اولیه تبدیل کنند. به علاوه تولیدکنندگان نیز مجال می‌یابند تا محصولات را نه در مقیاس وسیع که بر اساس تقاضا تولید نمایند. همچنین مدیریت بهتر موجودی کالا و کاهش فضای انبار نیز از مزایای چاپ سه بعدی محسوب می‌شود. موضوعی که از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است اینکه اتلاف مواد در چاپ سه بعدی نسبت به فرآیندهای کاهشی بسیار کمتر است، بنابراین صرفه‌جویی بیشتری هم در هزینه و هم در مواد انجام می‌گیرد.
از جمله محصولاتی که با تکنولوژی چاپگرهای سه بعدی ساخته شدند می‌توان به کفش، مبلمان، ساخت جواهرات، ابزار، سه پایه، اقلام هدیه و به تازگی اسباب‌بازی اشاره کرد. صنایع خودروسازی و هواپیمایی برای ساخت قطعات خود از این تکنولوژی بی‌بهره نبوده‌اند. مجسمه‌سازی در دنیای هنر و مدل‌سازی پروژه در حوزه معماری از دیگر کاربردهای این چاپگرهاست. باستان‌شناسان از چاپگرهای سه بعدی برای بازسازی آثار تخریب شده و به‌جا مانده از جنگ و ساخت اسکلت دایناسور و دیگر فسیل‌ها استفاده می‌کنند. در پزشکی با استفاده از نمونه‌ی سی‌تی‌اسکن، ساخت پروتز، سمعک، دندان مصنوعی، پیوند استخوان و همچنین مدل‌های مشابهی از اندام‌ها به کمک چاپگرهای سه بعدی تسهیل شده است. اکنون چاپگرهای سه بعدی در دست تولید هستند که لایه‌های سلول را برای ایجاد اندام‌های مصنوعی مانند کلیه و رگ‌های خونی ایجاد می‌کنند.
چاپ الکترونیکی مجموعه‌ای از روش‌های چاپ است که طی آن دستگاه‌های الکترونیکی یا مدارها با استفاده از جوهرهای الکترونیکی یا نوری، امکان چاپ بر روی مواد انعطاف‌پذیر مانند برچسب، پارچه و مقوا را دارند. چاپ الکترونیکی با کمک پرینت سه بعدی امکان چاپ مدارهای لایه‌ای را فراهم می‌کند.
تهیه غذا موضوع دیگری‌ست که می‌توان در آن از چاپگرهای سه بعدی غذا استفاده کرد. ناسا در حال تحقیق بر روی چاپ سه بعدی مواد غذایی چون پیتزا است. البته تعداد انگشت‌شماری از چاپگرهای سه بعدی غذایی به صورت تجاری در دسترس قرار گرفته‌اند. این چاپگرها تمرکز خود را روی مواد غذایی خاص مانند شکلات، پنکیک یا کلوچه قرار داده‌اند.
تقریباً همه‌ی چاپگرهای سه بعدی فایل‌هایی را با فرمت STL (به نام استریولیتوگرافی) می‌پذیرند. این نوع فایل‌ها توسط اکثر نرم‌افزارهای CAD، از بسته‌های تجاری گران‌قیمت مانند اتوکد گرفته تا محصولات منبع آزاد یا رایگان مانند «Google blender» و «SketchUp» قابل تهیه است. کسانی که تمایل به ساختن فایل‌های سه بعدی خود ندارند می‌توانند از بانک‌های اطلاعاتی سه بعدی مانند «MakerBot's Thingiverse» به این منظور استفاده کنند. اکثر چاپگرهای سه بعدی دارای مجموعه نرم‌افزاری هستند که یا از طریق دیسک ارائه می‌شوند و یا برای آپلود در دسترس‌اند. این مجموعه نرم‌افزار همه‌ی مواردی را که برای چاپ نیاز است در بر می‌گیرد و معمولاً برنامه‌ای برای کنترل چاپگر و اسلایسر آن ارائه می‌دهد که رزولوشن و سایر فاکتورهای لایه‌بندی را تعیین می‌کند. برخی چاپگرها، امکان بارگیری برنامه‌های جداگانه را فراهم می‌آورند، بنابراین مجبور نیستید از هر آن‌چه که در مجموعه ارائه شده استفاده کنید.
۲۱۲۱
