پرینت سه بعدی که آمیزه ‌ای از هنر و صنعت است به مجموعه ای از فرآیندها گفته می شود که مواد به طور کنترل شده ای به یکدیگر متصل می شوند.به عبارت دیگر پرینت سه بعدی  شامل مجموعه ای از فرایند ها است که مواد اولیه به صورت لایه لایه روی یکدیگر بر روی یک صفحه قرار می گیرند که در آخر یک جسم سه بعدی به وجود می آید.در پرینت سه بعدی  این اتفاق با سفت شدن پودر یا ماده اولیه مخصوص که در پرینترهای مختلف بصورت منحصربه فرد است و در هر نقطه از جسم مورد نظر رخ میدهد.  بدنبال خدمات چاپ سه بعدی در تهران میگردید؟ما برای شما با تنوع بالایی از متریال ها و کیفیت تضمین شده انجام میدهیم.تاریخچه پرینتر سه بعدیپرینتر های سه بعدی یکی از فناوری هایی بود که به یکی از انقلاب های بزرگ در دوران مدرن صنعت تبدیل شد. ثبت اختراع و فروش تجاری این فناوری به دهه 80 میلادی برمی گردد.اولین و ابتدایی ترین نشانه و مفهوم از چاپ سه بعدی در سال 1860 توسط یک عکاس پاریسی به نام فرانس ویلم پدیدار شد. این عکاس فرانسوی از تکنولوژی و فناوری ابتدایی پرینتر های سه بعدی برای ساخت مجسمه از پرتره های سه بعدی به وجود آمده از این تکنولوژی استفاده کرد. فرانس ویلِم این ابداع خود که از پرینتر سه بعدی گرفته بود را مجسمه سازی مکانیکی نامید! برخی دیگر از منابع حاکی از این است که فناوری پرینتر سه بعدی برای اولین بار در سال 1980 توسط دکتر کودامای ژاپنی ابداع و ثبت شد اما به نتیجه ای نرسید. سرانجام چارلز چاک هال اولین پرینتر سه بعدی را در سال 1983 ابداع و اختراع کرد. او توانست اولین پروسه پرینت سه بعدی با نام استریولیتوگرافی به نام خود ثبت کند. هال استریولیتوگرافی را روشی مناسب برای مدل کردن اجسام جامد از طریق لایه ریزی و سفت کردن این لایه ها توسط اشعه ماورا بنفش می دانست.  سپس هال اقدام به تاسیس شرکت خود با نام 3D  System کرد که امروزه یکی از بزرگترین و بهترین شرکت های دنیا در زمینه پرینتر های سه بعدی می باشد. پرینتر سه بعدی چیست؟ معرفی کاربرد های پرینتر سه بعدیحال در این بخش از مقاله به سوال « پرینتر سه بعدی چیست؟ » میپردازیم و در ادامه نیز کاربرد های آن را بصورت اجمالی معرفی می‌کنیم.پرینتر سه بعدی چیست؟ چاپگر یا پرینتر سه بعدی به دستگاهی می گویند که قادر است یک مدل سه بعدی که در ذهن و کامپیوتر خود دارید را به یک ماکت واقعی و قابل لمس تبدیل کند. چیزی شبیه جادوگری!کاربردهای گسترده پرینتر سه بعدیاز این فناوری در ساخت قطعات و تجهیزات پزشکی، ماکت سازی در صنایع شهرسازی، ساخت قطعات صنعتی، ساختن قطعات در صنایع الکتریکی، ساخت قطعات اسباب بازی، ماکت سازی در رشته معماری، ساخت قطعات در صنایع اتومبیل سازی و مکانیک، اسکن و پرینت سه بعدی برای موزه های دیرینه شناسی و باستان شناسی و ماکت سازی در دنیای هنر و سینما و در بسیاری از موارد دیگر استفاده می شود.از دیگر ویژگی های استفاده از پرینتر سه بعدی می توان به موارد زیر اشاره کرد:با وجود این تکنولوژی هزینه های ساخت قطعات بسیار کم می شود.با استفاده از این فناوری ضمن صرفه جویی در وقت و افزایش دقت، می توان به نمونه ای در خور توجه از محصول تولیدی مورد نظر دست یافت.هزینه پرینت سه بعدی در مقابل خدماتی که به افراد می دهد، اندک است.تا قبل از ابداع پرینترهای سه بعدی، تصاویر و مدل های حجمی و فضایی قبل لمس نبودند.علاوه بر موارد کاربردی که برای تکنولوژی پرینت سه بعدی ذکر شد، از این فناوری برای ساخت وسایل کمک آموزشی نیز استفاده می شود.دانشجویان و دانش آموزان به وسیله ماکت ها و مدلهای ساخته شده، نکات درسی را بهتر متوجه می شوند.شبیه سازی و تولید ماکت و یا طرح های سه بعدی و حتی ساخت ربات می تواند توسط پرینتر  3بعدی صورت گیرد.طرز کار پرینتر سه بعدی  پرینتر های سه بعدی به روش های گوناگون جسم مورد نظر را مدل می کنند اما مراحل اصلی تمامی پرینتر های سه بعدی یکسان می باشد.در زیر دو ویدیو از طرز کار پرینترهای سه بعدی آماده کردیم و پیشنهاد میکنیم ابتدا این دو ویدیو آموزشی از طرز کار پرینترهای سه بعدی مشاهده کنید سپس ادامه مقاله را مطالعه کنید.طرز کار پرینترهای سه بعدی ،‌قسمت اول – گروه مدلسازی و پرینت سه بعدی فنانطرز کار پرینترهای سه بعدی ،‌قسمت دوم – گروه مدلسازی و پرینت سه بعدی فنانحال به ادامه مقاله بپردازیم، در حالت کلی پرینت مدل با پرینترهای سه بعدی شامل این مراحل است :۱- تولید فایل سه بعدیابتدایی ترین مرحله در پرینت سه بعدی ساخت مدل سه بعدی جسم مورد نظر است. برای مدل کردن میتوان از نرم افزار های طراحی سه بعدی ( CAD ) نظیر سالیدورک (SolidWorks) ، کتیا (CATIA) ، اتوکد (AutoCad) استفاده کرد. اگر مدل مورد نظر پیچیده باشد میتوان توسط دستگاه اسکن اپتیک مدل سه بعدی آن را بدست آورد.۲- ساخت فایل STL از مدل سه بعدی    پرینتر های سه بعدی برای اینکه بتوانند مدل مورد نظر را بسازنند باید مدل سه بعدی را شناسایی کنند و به سبب این امر باید فایل CAD   را تبدیل به  فرمتی کرد که پرینتر سه بعدی بتواند آنرا بخواند ، به همین منظور باید فایل مدل مورد نظر را به صورت STL (streolithography) ذخیره کرد. سپس باید فایل STL  مدل را داخل نرم افزار هایی به نام (Slicer)  ها که عمل لایه گذاری فایل STL  را انجام میدهند اجرا کرد.۳- استخراج فایل G-Code برای استفاده در پرینتر سه بعدی ما بطور مفصل در مقاله « اسلایسر در پرینت سه بعدی چیست؟ » را بطور کامل شرح دادیم.از پر کاربرد ترین نرم افزار  های اسلایسر میتوان به SIMPLIFY 3D  و CURA اشاره کرد. اسلایسر فرمت STL مدل را میگیرد و آنرا تبدیل به G-Code میکند. G-Code زبان برنامه نویسی مورد استفاده در دستگاه های CNC و پرینتر های سه بعدی می باشد. در حقیقت پرینتر های سه بعدی و دستگاه های CNC بوسیله همین G-Code ها می‌توانند فعالیت کنند.۴- پرینت کردن مدلدر این مرحله پرینترهای سه بعدی با روش ها و تکنولوژی های گوناگون مدل مورد نظر را پرینت می کنند. برای مثال پرینتر ما از جزو پرینتر FDM است و قطعه ما توسط فیلامنت آن ساخته می شود. فیلامنت و ماده اولیه برخی از پرینترهای سه بعدی را در مقاله « فیلامنت چیست؟ » بطور کامل شرح داده ایم.۵- جدا کردن قطعه چاپ شده   این مرحله پس از اتمام پرینت قطعه می باشد که در بعضی از پرینتر های سه بعدی آسان و در برخی دیگر دارای یک فرایند دقیق است. ۶- پس پردازش (Post Processing )در این مرحله که مرحله پس تولید نیز نام دارد عملیات های گوناگونی بسته به نوع جنس مواد اولیه و فناوری پرینتر سه بعدی نظیر پولیش انجام می شود.آیا پرینتر سه بعدی فناوری های مختلف دارد؟در عصر حاضر جایگاه و اهمیت پرینترهای سه بعدی امری اجتناب ناپذیر است. امروزه حدود ۲۵ تکنیک برای پرینت سه بعدی در دنیا وجود دارد که بعضی از آنها تجاری شده اند و می توان گفت حدود ۱۰ مورد از آنها در بازار و و صنعت قطعه سازی و نمونه سازی به صورت رایج وجود دارد.در ادامه به معرفی این تکنیک ها می پردازیم.پرینتر سه بعدی SLA چیست و چگونه کار می کند؟روش SLA به عنوان اولین روش پرینت سه بعدی در جهان شناخته می‌شود. در این روش از رزین پلیمری ترموست استفاده شده و توسط اشعه UV این ترموست را سفت می‌کنند. در واقع در این نوع از پرینترهای سه بعدی، در ابتدا رزین به صورت مایع بوده و با تابش اشعه فرابنفش از منبع لیزر در نواحی تحت تابش رزین سفت می‌شود. این عمل به صورت لایه لایه انجام می‌گیرد تا شکل نهایی قطعه حاصل شود.پرینتر سه بعدی DLP چیست و چگونه کار می‌کند؟در این روش پرینت سه بعدی رزینی نیز، اساس کار نظیر روش SLA است اما منبع نور فرابنفش آن با روش SLA متفاوت است.در این روش از یک پروژکتور برای تابش فرابنفش و در نتیجه سفت کردن آنی رزین استفاده می‌شود که این امر باعث افزایش سرعت عملیات می‌شود.پرینتر سه بعدی FDM چیست و چگونه کار می کند؟این روش که به عنوان رسوب گذاری لایه لایه مذاب شناخته می‌شود، یکی از شناخته شده‌ترین روش‌های پرینت سه بعدی است. در اینجا از یک فیلامنت پلیمری جهت انجام عملیات پرینت استفاده می‌شود. در واقع در این نوع از پرینترهای سه بعدی، فیلامنت پلیمری که دمای ذوب پایینی دارد، ذوب شده و به صورت لایه لایه پرینت رخ می‌دهد. یک خبر خوب برای کاربران فنان !از این پس میتوانید خرید فیلامنت را از فنان مارکت انجام دهید.پرینتر سه بعدی SLS چیست و چگونه کار می کند؟پیش ماده مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی SLS پودر پلیمری بوده و با تابش لیزر عملیات تف جوشی رخ می‌دهد که در نتیجه باعث شکل گیری هندسه معیین در نواحی تحت تابش لیزر می‌شود.سایر نواحی که تحت تابش لیزر نیستند به صورت پودری باقیمانده و در نهایت هندسه مورد نظر از پودر به راحتی تفکیک می‌شود.پرینتر سه بعدی DLMS چیست؟اساس کار این نوع از تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی مانند SLS بوده فقط نوع پیش ماده در اینجا فلزی است.پرینتر سه بعدی SLM چیست و چگونه کار می کند؟تکنولوژی پرینت سه بعدی SLM تا حدودی مانند روش SLS بوده با این تفاوت که در روش قبلی ماده پودری مورد استفاده پلیمری می‌باشد، اما در این روش از پودر فلزی استفاده می‌شود.همچنین، در این نوع از پرینترهای سه بعدی ذوب کامل رخ می‌دهد. نحوه کاری هم به این صورت است که با برخورد لیزر پودر فلز ذوب شده و باعث ایجاد اتصال بین ذرات پودر می‌شود.پرینتر سه بعدی EBM چیست و چگونه کار می کند؟در این نوع از پرینترهای سه بعدی نیز از پودری فلزی استفاده می‌شود و روشی مشابه SLM است، با این تفاوت که در این روش از پرتوی الکترونی به جای لیزر استفاده می‌شود که انرژی بالاتری دارد.این نوع از پرینترهای سه بعدی سرعت و دقت ابعادی بالاتری از SLM داشته و امکان پرینت لایه نازک را هم فراهم می‌کند.پرینتر سه بعدی LOM چیست و چگونه کار می کند؟تکنولوژی پرینت سه بعدی LOM بر پایه استفاده از چسب برای ایجاد لایه‌های مختلف و سپس برش دادن این لایه‌ها برای حصول شکل نهایی استوار است.این نوع از پرینترهای سه بعدی، برخلاف متد قبلی که تنها برای رنج محدودی از نوع مواد مناسب بود، مواد اولیه می‌توانند پلیمری، فلزی یا کاغذی باشند.این روش که سرعت نسبتا بالایی را داراست در برخی موارد نیاز به فرآیند ثانویه دارد که یک ضعف محسوب می‌شود.پرینتر سه بعدی MJ چیست و چگونه کار می کند؟عموما تکنولوژی پرینت سه بعدی MJ، یکی از سریعترین و دقیقترین روش‌های پرینتر سه بعدی است که در آن از فوتوپلیمر مایع استفاده شده که از چند مجرای مختلف پاشیده شده و در نهایت با برخورد طیف فرابنفش سفت می‌شوند.این عمل مرتبا و به صورت لایه لایه انجام می‌گیرد تا شکل و ساختار نهایی حاصل شود.پرینتر سه بعدی MJF چیست و چگونه کار می کند؟تکنولوژی پرینت سه بعدی MJF که بسیار شبیه روش SLS است، بر مبنای ذوب کردن ذرات پودری استوار است. در این روش نیز پودر ذرات پلیمری توسط یک ماده عامل ذوب، به رنگ سیاه در آمده و از به دلیل این که جذب گرما توسط رنگ سیاه بالاست، این نواحیه سیاه رنگ ذوب شده و اتصال پیدا می‌کنند.پرینتر سه بعدی BJ چیست و چگونه کار می کند؟در این روش نیز مانند روش LOP از چسب برای نگه داشتن ذرات استفاده می‌شود با این تفاوت که، در ابتدا ذرات پودری ریخته شده و سپس چسب طبق هندسه مورد نظر تنها در نواحی خاص تزریق می‌شود و در نتیجه شکل با هندسه مورد نظر به صورت لایه لایه ایجاد می‌شود و نیازی به برشکاری نیست.پرینتر سه بعدی LMD چیست و چگونه کار می ‌کند؟این روش در واقع یکی از روش‌های جوشکاری به شمار می‌رود. در این روش با استفاده از لیزر، پودر خارج شده از نازل ذوب شده و روی سطح قرار میگیرد. با حرکت نازل و بستر، قطعه نهایی به صورت لایه لایه تشکیل می‌شود. در این نوع از پرینترهای سه بعدی از پودر فلزات به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود و به منظور کاهش میزان اکسیداسیون، از جریان گاز خنثی مانند آرگون در محل ذوب استفاده می‌شود.نتیجه‌گیریهمانگونه که مشاهده می‌شود تکنیک‌های پرینتر سه بعدی در کاربرد، کیفیت مورد نظر، ماده مورد نظر و سرعت و بسیاری از عوامل دیگر با یکدیگر تفاوت‌های چشم گیری دارند و همین امر باعث گستردگی بالای آن‌ها می‌شود. بنابراین برای کاربرد مورد نظر ابتداعا نیاز است که شناخت مناسبی از انواع پرینترهای سه بعدی وجود داشته باشد و سپس بسته به نیاز از تکنولوژی مناسب استفاده شود.در مقالات بعدی به طور مفصل‌تر درباره هر کدام از تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی صحبت خواهد شد.