خلق آینده سه بعدی ما

بخش اول:

از بزرگ اندیشیدن نترسید. تولید افزوده – که مردم بیشتر آن را با عنوان چاپ سه بعدی می شناسند – مفهومی است که با حال و هوای علمی تخیلی که دارد، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. با این وجود، فناوری نه فقط برای ظرفیت های فعلی، بلکه بیشتر برای پتانسیل آتی آن حائز اهمیت است.

تولید افزوده، یک بازار به سرعت رو به گسترش  است. در سال ۲۰۱۴، نرخ رشد مرکب سالانه ۹/۳۴ درصد را به ثبت رساند که در طول ۱۷ سال گذشته بی سابقه بوده است. دستگاه های تجاری و صنعتی با داشتن ۵/۱۸ درصد از سهم بازار، بیشترین بهره را از این فناوری می برند و کالاهای الکترونیکی، وسایل نقلیه موتوری و تجهیزات پزشکی به ترتیب در رتبه های بعدی قرار دارند. صنعت هوافضا نیز در این میان حائز اهمیت است و شرکت هایی مانند ایرباس، از این فناوری برای تولید قطعات فلزی پیچیده نسل بعدی هواپیماها استفاده می کنند.

ماشین تولید افزوده، گرچه اغلب چاپ سه بعدی خوانده می شود، فاصله بسیاری با چاپگر دوبعدی شما دارد. به طور خلاصه، دستگاهی است که بر اساس داده های کامپیوتری از یک مدل سه بعدی، لایه های متعددی از مواد را روی هم می چیند تا قطعه یا شیئی را تولید کند. فناوری تولید افزوده، به جای فرز یک قطعه از یک بلوک جامد، ساختارهای سه بعدی را از پودر و آب تولید می کند.

تاریخچه تصادفی

با وجود پیشگامانه بودن این فناوری، قدمت تولید اشیاء از طریق افزودن لایه های متعدد به اندازه خود جهان است. سرامیک را پیش از اختراع چرخ کوزه گری یا ساختار لایه ای لانه پرستو را در نظر بگیرید. این فناوری، در واقع، طبیعی ترین روش تولید احجام پیچیده هندسی است. علاوه بر این، حق ثبت اختراع فرایندهای تولید تصاویر و نقشه های سه بعدی به دهه ۱۸۰۰ باز می گردد.

بنابراین می توان گفت که با پدیده تازه ای روبرو نیستیم؟ نه کاملاً، زیرا تنها پس از پیدایش فناوری کامپیوتر بود که مدل سازی سه بعدی که در ذات تولید افزوده قرار دارد، به حقیقت پیوست. انگیزه انجام این کار صنعت خودرسازی آمریکا بود که در دهه ۱۹۸۰ با رقابت شدید از سوی خودروسازان ژاپنی روبرو شد. بزرگ ترین مشکل آن ها زمان و هزینه بود: تولید مدل های جدید بسیار گران و زمان گیر بود. بنابراین، فرایندهای متعددی برای «نمونه سازی سریع» ایجاد شد – مجموعه ای از روش ها با استفاده از نرم افزارCAD  برای مدل سازی سریع تدوین شد – که پایه صنعت تولید افزوده امروز قرار گرفت.

سوار کردن سریع قطعات

نقطه قوت تولید افزوده زمانی آشکار می شود که شیوه سنتی تولید با محدودیت روبرو می شود. اگر چیزی باشد که مهندسان بتوانند به آن تکیه کنند، آن اعمال تغییرات و طراحی دوباره به هنگام تولید است. با کمک فناوری تولید افزوده، آن ها اکنون این آزادی را دارند تا همزمان با تولید، از نو طراحی کنند و نوآوری داشته باشند، آزادی که خسارت زمانی و پولی به دنبال ندارد. بدین ترتیب، منافع چشمگیری حاصل می شود مانند کوتاهی زمان تولید، محصولات باکیفیت تر، طرح های متنوع تر و در آخر، درآمد بیشتر.

این ساده سازی (فرایند فشرده) همچنین سبب می شود تا ردپای زیست محیطی کوچکتری باقی بماند. ماشین های افزوده می توانند فایل های CAD  را بخوانند و زمان و مواد مورد نیاز برای تولید هر چیز را از پیش بدانند و بدین ترتیب ضایعات به حداقل می رسد و صرفه جویی چشمگیری در زمان انجام می شود. نتیجه این که: یک فرایند طراحی و تولید نرم تر به تولید قطعات مورد نیاز می پردازد. این پیشنهادی جذاب برای ساخت قطعات سبک برای وسایل نقلیه و هواپیما، کاشت دندان مناسب و جایگزین مناسب مفصل لگن می باشد.

مترجم: مریم صالحی

 منبع: سایت ایزو