پرینتر سه بعدی: آینده بشر یا موجی گذرا
اولین بار که با نحوه ی کار یک پرینتر سه بعدی

آشنا شدید چه تصوری از آن داشتید؟ آیا فکر می کردید که به نظر وسیله ی جالبی می رسد"؟ یا تصور می کردید "هر چیزی را می توان با این وسیله ساخت !؟" آیا چاپگرهای سه بعدی واقعا" ابزار کارآمدی هستند چه چیزی باعث می شود برخی از تکنولوژی ها آنقدر فراگیر شوند در حالی که برخی دیگر را تنها می توان در کتاب تاریخ تکنولوژی یافت فاکتور های زیادی بر این قضیه تاثیر گذارند. برخیاز این فاکتور ها قابل اندازه گیری هم نیستند، مانند شانس و یا میزان محبوبیت در جامعه.تعدادی از تکنولوژی ها تنها به این دلیل منسوخ شدند که اززمان خود جلوتر بودند. اگر بستر لازم برای یک تکنولوژی وجود نداشته باشد، آنچنان پس زده می شود که با وجود کاربردی بودن، هیچ گاه به عرصه باز نمی گردد. نمونه سازی توسط پرینتر سه بعدی مهمترین کاربرد تکنولوژی پرینت سه بعدی نمونه سازی سریع یا ( Rapid prototyping ) است.فلسفه ی ساخت نمونه ی اولیه این است که ایده هایمان را به واقعیت تبدیل کنیم، آنها را ببینیم و مورد آزمایش قرار دهیم سپس طرح اولیه را اصلاح نموده و دوباره نمونه بسازیم. این چرخه ی تولید یک محصول است و تا زمان رسیدن نتیجه مطلوب ادامه دارد. طراحان، خلاقان، مخترعین، هنرمندان و مهندسان همه از این شیوه یتولید استفاده می کنند. در گذشته، طرح های اولیه را روی کاغذ آماده کرده، ماده ای را برای تولید نمونه اولیه انتخاب می کردند، چوب، فلز، پلاستیک و ... سپس زمان زیادی صرف ساخت این نمونه می گردید. پس از تست های مختلف، طرح دوباره بر روی کاغذ بر می گشت. در نهایت بعد از 3 یا4 بار ساخت نمونه اولیه، طراحان به نتیجه نسبتا" مطلوب می رسیدند. این پروسه چیزی در حدود یک سال طول می کشید. تنها چیزی که از دست می رفت زمان بود. به نظر شما ارزش زمان چه قدر است.در این زمینه ایده های در رابطه با تولید سه بعدی اجسام از سال 1800 میلادی به وجود آمدند، اما خیلی پیچیده بودند و چندان قابلیت اجرایی نداشتند.یکی از این ایده ها، کپی اجسام بود. این ایده توسط فرانکویس ویلم در سال 1864 ثبت شده است. طرح اولیه این بود که وسیله ای ساخته شود تا بتواند به سرعت یک کپی از روی اشیای مختلف بسازد. در سال 1940 فرزهای کنترل عددی(NC) مطرح شد، که می توانستند از روی یک الگو سوراخ ها را بخوانند و عینا" همان ها را بر روی فلز یا چوب پیاده کنند. در سال 1951 اولین دستگاه CNC (Computer Numeric Control) یا همان کنترل عددی کامپیوتری در دانشگاه MIT ساخته شد. پروسه این تکنولوژی کاهشی است. یعنی از مقدار معینی فلز براده برداری کرده در نهایت طرح مورد نظر را می سازد. این دستگاه شاید اولین قدم برای رسیدن به پرینترهای سه بعدی بود. در دهه های 1970 و 1980 ایده ای جدید در زمینه ی تولید نمونه اولیه شکل گرفت. طرح اولیه این ایده توانایی تولید مدل های سه بعدی به وسیله ی پلیمر رزین و نور بود. این طرح دو دهه طول کشید تا به نتیجه برسد. فرایند SLA (Steriolitography) در سال 1986 توسط Charles Hull اختراع شد .در این روش اشعه لیزر به پلیمر مایع ( فوتوپلیمر ) تابانده شده، موجب خشک شدن پلیمر و شکل گرفتن قطعه می شود. بعد از مدل قبلی، نسل بعدی روانه بازار شد که به نامFDM شهرت دارند. تکنولوژی FDM توسط Scott Crump و همسر ایشان در سال 1989 اختراع و ثبت گردید.در این تکنولوژی مفتول پلاستیک در هد پرینتر ذوب شده توسط نازل روی میز کار اکسترود می شود و قطعه را لایه به لایه می سازد. مواد تا تشکیل لایه بعدی به سرعت خشک می شود. پروسه این تکنولوژی افزایشی است. این کار تا زمانی که مدل سه بعدی به طور کامل ساخته گردد ادامه می یابد. از این دسته، قلم پرینتر سه بعدی هم ساخته شده است. با کاهش قیمت و افزایش دقت چاپگرهای سه بعدی و تکنولوژی هایی از این قبیل، تقریبا هر کسی می تواند ایده اش را به عمل تبدیل کند. تاثیر پرینتر سه بعدی بر تجارت ریچارد اونی (Richard Aveni) در بخش اقتصاد دانشگاه هاروارد معتقد است که این پرینتر ها دنیا را متحول می کنند:" همین طور که تکنولوژی پیشرفت می کند و قیمت ها کاهش می یابد، خرید خیلی از ابزارها برای مردم منطقی تر و معقول تر می گردد. همین قضیه را در زمینه چاپگر سه بعدی در نظر بگیرید. تصور کنید روزی مردم تنها هزینه ی مواد خام و مبلغ ناچیزی برای طرح مورد نظر را می پردازند و وسایل مورد نیاز خود را در خانه و به وسیله ی پرینترهای سه بعدی خود پرینت می کنند." این قضیه می تواند تاثیر شگرفی بر حمل و نقل، خرده فروشی و خدمات پس از فروش بگذارد. چنین نتیجه گیری واقعا" امیدوار کننده است. اگر پرینترهای سه بعدی بتوانند تأثیری در کاهش هزینه بازار های مختلف و هزینه های مردم داشته باشند، قطعا" جایگاه خود را پیدا و محکم می کنند. در نهایت آیا پرینتر سه بعدی ماندنی هستند یا رفتنی همانطور که با هم بررسی کردیم، مدت ها است که عده ی زیادی منتظر پرینتر سه بعدی بوده اند. این ابزارها در پول، انرژی و وقت مردم صرفه جویی می کنند. نکته ی دیگر هم این بود که این پرینتر ها در زمینه ی مدل های اولیه واقعا" کار آمد هستند و در بعضی بخش ها تقریبا" بی نظیرند. انواع این دستگاه ها روز به روز ارزان تر و با کیفیت تر می شوند. در نهایت تکنولوژی
پرینت سه بعدی
شاید درهای جدیدی را بر روی افرادی که هیچ وقت به فکر طراحی یا مهندسی نبوده اند باز کند. یک فرق اساسی چاپگر سه بعدی با بقیه ی تکنولوژی ها این است که این وسیله آمیخته ای از علم و هنر را ارائه می کند. در نتیجه می تواند هر ذهن آماده ای را که پیش از این هرگز در این وادی نبوده است به سمت خود بکشاند. با توجه به پتانسیل ذهن انسان برای ساخت (یا پرینت) چیزهایی بهتر و جدیدتر، می توانیم بگوییم که پرینتر سه بعدی ماندنی هستند، حداقل در یکی دو دهه ی آینده ما را تنها نخواهند گذاشت !شما چه فکر می کنید؟ آیا این پرینتر ها آینده را از آن خود خواهند کرد آیا تصمیمی برای تهیه یکی از آنها دارید.