چاپگر سه بعدی چگونه کار میکند

 

مشخصات 
در روند استريوليتوگرافي، يك ليزر براي فراهم آوردن پرتوهاي كنترلي انرژي كه مستقيماً بر لايه هاي نازك مواد اعمال مي شوند، مورد استفاده قرار مي گيرد. اين انرژي منجر به اتصال لايه ها به يكديگر يا واكنش شيميايي مايع فتو ري اكتيو ⁵، سپس مستحكم شدن و اتصال آن با لايه ي زيرين مواد مي گردد. لازم به ذكر است، به دليل پيچيدگي اين فرايند، اشعه ي ليزر همواره به صورت كامپيوتري كنترل مي شود.

نرخ زمان
فرايند چاپ اشيا سه بعدي به اندازي چاپ اسناد معمولي سريع نيست. طراحي مدلهاي سه بعدي با استفاده از مايع فتو ري اكتيو يا اشعه ي ماوراءبنفش بطورمعمول بين 6 تا 12 ساعت به طول مي انجامد، اگر چه بايد گفت براي طراحي اين اشيا با استفاده از كامپيوتر به صرف مدت زماني حتي بيش از اين ، بسته به پيچيدگي مدل، احتياج خواهيد داشت.
 

اهميت
استريوليتوگرافي امكان ايجاد قطعات، مدلها يا ديگر اشياء پيچيده را با سرعت و قيمت كمتر فراهم مي آورد. اين فرايند همچنين، ساخت قطعات منحصر بفرد يا نمونه هاي اوليه ي يك شي را باهدف تست و پيش از توليد انبوه آن ، البته بدون نياز به قالب ها ، الگوهاي خاص يا ديگر مواد و موارد مورد نياز براي ساخت وساز، امكان پذير مي نمايد.

مدلهاي سه بعدي رنگي
امروزه اغلب مدلهاي سه بعدي مبتني بر لايه هاي ورقه اي نازك پوشيده شده از پلاستيك، رزين يا حتي نشاسته ي ذرت هستند. در واقع، شيوه ديگري كه به دليل سرعت، دقت و صرفه انرژي آن، كاربرد گسترده اي در صنايع يافته است، استفاده از مخزني از پودر پليمري است كه در آن هر لايه جسم نه با ذوب ليزري، بلكه به سادگي با يك ماده رزيني ساخته مي شود. سيستمي شبيه به سر چاپگرهاي دوبعدي جوهر افشان، رزين را نقطه به نقطه به سطح پودر مي افزايد و لايه اي از جسم را تشكيل مي دهد. يك برتري اين روش در آن است كه مي توان رنگ هاي مختلفي را با رزين آميخت و جسمي با رنگ بندي دلخواه را توليد كرد. اگرچه اين روش بسيار كارا است، اما سيستم هاي چاپ آن و نيز مواد مورد استفاده از آن هنوز براي كاربردهاي خانگي بسيار گران هستند. 
 

مضرات
تحقيقات دانشمندان موسسه فناوري ايلينويز نشان مي دهد چاپگرهاي سه بعدي در صورتي كه در محيط مناسب قرار نگيرند، مي توانند براي سلامتي انسان مضر باشند. اگر چه پرينترهاي سه بعدي جديد تقريباً به همه افراد اجازه مي دهند به خلق اشيا سه بعدي بپردازند اما نبايد از اين حقيقت غافل شد كه فرآيندهاي صورت گرفته براي نيل به اين هدف نظير: ذوب مواد اوليه ، منجر به پراكنده شدن ذرات  فوق العاده ريز در هوا مي شود و از آنجايي كه اين پرينترها براي كاربردهاي خانگي فاقد هرگونه تهويه يا فيلتر هستند، اين ذرات مي توانند مستقيماً وارد ريه ها و يا حتي جريان خون شده و نهايتا باعث بروز مشكلات قلبي تنفسي شوند. لازم به ذكر است ،غلظت بالاي اين ذرات حتي مي تواند، منجر به سرطان ريه يا آسم شود.

همان طور كه گفته شد، پرينترهاي سه بعدي داراي مزايا و مضراتي هستند. اين پرينترها حتي در دانش پزشكي نيز كاربرد دارند. با استفاده از تكنولوژي پرينترهاي سه بعدي شايد در آينده دور ديگر مجبور به خريد كالا از فروشگاه نباشيد و بتوانيد هر آنچه را نياز داريد، از غذا گرفته تا پوشاك مورد نظر خود، را بسازيد! اما به راستي اين تكنولوژي تا چه اندازه مي تواند خود را با واقعيت الگوهاي طبيعي وفق دهد؟ آيا اين تكنولوژي باعث رفع مشكلاتي كه بشر سال هاست با آن ها دست و پنجه نرم مي كند خواهد بود؟