برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی باید با دنیای این ابزار تکنولوژی آشنا شوید و از بازار هدف محصولاتی که می‌توانید با آن تولید کنید باخبر باشید. پرینتر سه بعدی (3D Printer) زیرمجموعه شاخه ساخت افزایشی است که به ابزارهای فیزیکی و نرم‌افزارهایی اشاره دارد که برای ساخت اجسام سه بعدی استفاده می‌شوند.

فرایند خلق اجسام با استفاده از پرینتر سه بعدی روندی است که به صورت لایه‌ به لایه و با افزودن قسمت‌های طراحی‌شده به پایه‌های طراحی انجام می‌گیرد. بخصوص، برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی، شما باید با حداقل‌های استفاده از نرم‌افزارهای مختص این دستگاه فناوری محور آشنا باشید.

انواع مختلف پرینترهای سه بعدی کاربردهای متنوعی را پوشش می‌دهند. برای مثال، پرینترهای سه بعدی بزرگ برای ایجاد حجم‌های بزرگتر و با جزئیات و دقت استفاده می‌شوند. انواع صنعتی، چنانکه از نام آن‌ها پیداست، برای مصارف صنعتی مانند ایجاد قطعات خودرو یا ایمپلنت‌های پزشکی به کار گرفته می‌شوند.

پرینتر سه بعدی چیست؟

در اکثر موارد خرید یا یادگیری کار با پرینترهای سه بعدی نسل جدید، هدف درآمدزایی با پرینتر سه بعدی است. البته فعالیت‌های دیگری چون ترسیم سازه‌ها و ماکت‌ها در مراحل پیش امکان‌سنجی یا فعالیت‌های هنری نیز وجود دارند که مستقیما به درآمدزایی با پرینتر سه بعدی مرتبط نیستند، بلکه پرینتر تنها ابزاری در تسهیل فرایند است.

اما پرینتر سه بعدی چیست و چه کارهایی از دست آن بر می‌آید؟ فرایند پرینت سه بعدی در دهه 80 میلادی خلق شد و در ابتدا به نمونه‌سازی سریع یا Rapid Prototyping مشهور بود. این ابزار فناوری به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا نمونه‌های اولیه و قابل لمس از محصولات خود را طراحی کنند.

با داشتن یک طرح فیزیکی اولیه، شما می‌توانید به تجزیه‌ و تحلیل پروژه خود، پیش از انجام آن، بپردازید. به عبارتی، پرینت سه بعدی یک پیش نمایش از ذهنیت طراحان و در مراحل بعدی، یک ابزار برای ساخت بخش‌ها یا تمام قطعات پروژه است.

پرینتر سه بعدی چگونه کار می‌کند؟

چنانکه در بالا به آن اشاره کردیم، فرایند پرینت یک لایه‌گذاری مرحله به مرحله است که بر اساس طرح کامپیوتری ارائه‌شده به پرینتر و در طول زمان ایجاد می‌شوند. به ویژه، پرینتر و کامپیوتر در یک تقابل کدگذاری‌شده با هم قرار دارند که متناظر با آن، پرینتر هر لایه را از کامپیوتر می‌گیرد، در حافظه قرار می‌دهد و در نوبت ساخت قرار می‌دهد.

در حجم‌های پیچیده‌تر،  به تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی نیاز است تا پرینتر از پس تولید تمام زوایا و پیچ و خم‌های شیء برآید. اصلی‌ترین فرمت فایل اولیه برای ارتباط با پرینتر سه بعدی، فایل‌های G-code هستند. این فایل‌ها معمولا شامل مختصات‌هایی هستند که حرکت پرینتر در مختصات‌های سه‌گانه (X, Y, Z)  را تعریف می‌کنند.

انواع مختلف تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی کدامند؟

پلاستیک و مواد اولیه مشابه با آن، جزء مواد همه‌کاره‌اند که در انواع مختلف اشیاء و صنایع مختلف به کار می‌روند. چاپ سه بعدی نیز متناظر با این تنوع در خواص و قابلیت‌های مواد ورودی، به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. در ادامه انواع و چگونگی درآمدزایی با پرینتر سه بعدی را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

 چاپ سه بعدی FFF چیست؟

یک پرینتر FFF رشته ضخیمی از مواد، تحت عنوان فیلامنت، را از طریق نازل گرم‌شده خود بر روی سطح و به منظور طراحی شیء هدف پیاده می‌کند. نازل بر روی یک محور داینامیک قرارگرفته که پرینتر را به دور سازه موردنظر می‌چرخاند و امکان طراحی را فراهم می‌آورد.

با خروج ماده داغ فیلامنت بر روی سطح موردنظر (Print Bed)، لایه‌ها یکی پس از دیگری تولید می‌شوند. هم‌زمان با سرد شدن و جامد شدن ماده، صفحه ساخت به اندازه کسری از میلی‌متر پایین می‌رود تا پرینتر سه بعدی آماده ساخت لایه بعدی شود.

برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی با فناوری FFF، شما باید با ماده خام آن، زمان موردنیاز برای سردشدن هر لایه، برنامه طراحی سازه و زمان موردنیاز برای پیاده‌سازی هر لایه آشنایی داشته باشید. تقریبا تمام سازه‌های موجود را می‌توان با استفاده از این نوع از پرینترهای سه بعدی تولید کرد.

پرینت سه بعدی SLA چیست؟

اشعه ماوراء بنفش و رزین اصلی‌ترین اجزاء این نوع از پرینترهای سه بعدی هستند. با توجه به تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی SLA، باید دقت بیشتری را صرف تولید اشیاء سه بعدی با این نوع از پرینتر کنید. بخصوص، برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی SLA، باید آشنایی پایه‌ای با عملکرد لیزر و نحوه تعامل آن با فایل‌های G-code داشته باشید.

پرینت سه بعدی SLS

چاپ سه بعدی SLS از یک ماده خام پودر مانند، معمولا پلیمری، برای انجام فعالیت پرینت و لایه‌گذاری سه بعدی استفاده می‌کند. به ویژه، پودر در محفظه‌ای از پرینتر سه بعدی قرار می‌گیرد که در تیررس لیزری است که وظیفه ذوب‌کردن و به هم چسباندن ذرات کوچک پودر پلیمر را دارد.

در این فناوری، محفظه پرینتر با حرکت‌های افقی و عمودی، نحوه دسترسی لیزر به مواد را کنترل می‌کند تا از این طریق، اشکال سه بعدی از شیء، لایه به لایه تولید شوند. در درآمدزایی با پرینتر سه بعدی SLS شما با دسترسی بیشتر به مواد پلیمری، امکان تولید قطعات بیشتر و در صنایع مختلف را دارید.

اجزاء مهم پرینتر سه بعدی

پرینترهای سه بعدی یکی از مهم‌ترین ابزارهای طراحی در دنیای دیجیتال و مدرن کنونی‌اند. به همین دلیل، آشنایی با عملکرد و تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی از اصلی‌ترین مراحل در تشخیص کارایی، پتانسیل و نحوه درآمدزایی با پرینتر سه بعدی هستند.

برد کنترل (Controller Board)

برد کنترل پرینتر سه بعدی مغز این چاپگر هوشمند است که تمام تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی از آنجا نشأت می‌گیرند. ارتباط اجزاء، خواندن فایل‌های طراحی، حرکت پرینتر حول شیء سه بعدی و …، تنها در حضور این مرکز پردازش هوشمند ممکن است.

برد کنترل G-Codeها را از نرم‌افزار اسلایسر دریافت می‌کند و به بخش‌های مختلف تقسیم می‌کند تا هر فعالیت را به بخش مختص آن انتقال دهد. کوچکترین اختلال در این مرکز کنترل باعث اختلال در عملکرد پرینتر سه بعدی و تولید نامطلوب و شکست در درآمدزایی با پرینتر سه بعدی می‌شود.

بخصوص، قدرت پردازش‌گری که در قلب برد کنترل استقرار یافته است، اصلی‌ترین پارامتر در تعیین کارایی پرینترهای سه بعدی است. به طور کلی، در پرینترهای سه بعدی از بردهای کنترل 8 بیتی استفاده می‌شود، اما پرینترهای سه بعدی بزرگ و صنعتی از پردازنده‌های 32 بیتی نیز بهره می‌گیرند.

فیلامنت یا مواد خام اولیه

یکی از مهم‌ترین اجزء یک پرینتر سه بعدی، مواد خامی است که ورودی پرینترهای و ماده‌های هدف در ساخت اشیاء هستند. این مواد را غالبا فیلامنت می‌خوانند. فیلامنت‌ها جایگزین جوهر یا پودرهای پرینت در پرینت‌های دوبعدی معمول‌اند.

انواع مختلفی از فیلامنت‌ها وجود دارند که هرکدام برای نوعی از پرینتر‌ها و ساخت اشیاء مختص خود تولید می‌شوند. برای مثال، اگر بخواهید یک قطعه از لگوی یک بازی را طراحی کنید باید از فیلامنت PLA بهره بگیرید. انواع دیگر از فیلامنت‌ها شامل موارد زیرند:

• ABS
• PET
• TPE
• Nylon
• PVA
• HIPS

فریم، قاب یا چهارچوب پرینتر سه بعدی

قاب یک چاپگر سه بعدی، محفظه‌ای برای نگه‌داشتن اجزای مختلف الکتریکی و مکانیکی از پرینتر سه بعدی است.  در این قاب همچنین یک منطقه برای قرار گرفتن شیءی که قرار است تولید شود پیش‌بینی شده است.

اگرچه قاب ماهیت ساده‌ای دارد، اما عملکرد و تسهیلی که ایجاد می‌کند، جزء حیاتی‌ترین ویژگی‌های در پرینترها و بخصوص در پرینتر سه بعدی بزرگ است. بسته به استحکام، فضای قاب، قابلیت‌های مکانیکی که فراهم می‌کند، نحوه اسمبلی قاب و …، عملکرد و موارد دیگر، قیمت قاب چاپگر سه بعدی متغیر است.

در موارد صنعتی، قاب‌ها ممکن است به اندازه سقف یک کارخانه‌ بزرگ باشند و محصولاتی چون قطعات اصلی خودرو در آن‌ها تولید شوند. این نوع پرینتر سه بعدی بزرگ نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری نیز دارند و مطمئنا هزینه‌های بالاتری صرف خرید قطعات و مواد مصرفی آن‌ها می‌شود.

جزء حرکتی پرینتر سه بعدی

این قسمت دقیقا شبیه دستان یک هنرمند هستند که سازه روی دستگاه را می‌چرخانند تا هنرمند سفالگر به طراحی قسمت‌های مختلف از آن بپردازد. وظیفه مولفه حرکتی نیز چرخاندن پرینتر و تغذیه لیزر با مواد خام ورودی یا فیلامنت‌ها است.

موتورهای استپر یا پله‌ای

نام این موتورها از عملکرد پله‌ای آن‌ها، در مقابل عملکرد دائم موتورهای DC، گرفته شده است. در واقع، وجود این موتورهای پله‌ای است که امکان تولید مرحله به مرحله و بارگذاری لایه‌ها را ممکن می‌کند. چرخش هد پرینتر، محفظه پرینتر، میله‌ها و پیچ‌ها با کمک موتور استپر انجام می‌شود.

تسمه‌ها

دومین مولفه شاخص برای چرخش  و حرکت پرینتر سه بعدی در جهات و زاویه‌های مختلف، تسمه‌های آن است. موتور پله‌ای از طریق تسمه‌ها انرژی خود را به انواع مورد نیاز پرینتر تبدیل می‌کند. بخصوص، تسمه‌ به اجزاء پرینتر اجازه می‌دهد که ارتباط مستقیمی با موتور نداشته باشند و از اتفاقاتی که برای آن می‌افتند، مصون بمانند.

تخته چاپ یا Print Bed

این قسمت از پرینتر در واقع بخشی است که به قاب محکم شده است و مانند بوم نقاشی، طراحی بر روی آن انجام می‌شود. جنس، کیفیت و شفافیت این قطعه بسیار مهم است چراکه هرگونه اختلال در این ویژگی‌ها باعث وقوع اشتباه توسط لیزر و حسگرهای چاپگر سه بعدی می‌شود. درآمدزایی با پرینتر سه بعدی از محصول نهایی روی این تخته حاصل می‌شود.

هد چاپ

هد چاپ قسمتی دیجیتال از پرینتر است که فیلامنت از طریق آن به دستگاه وارد، ذوب و برای طراحی بر روی تخته چاپ ریخته می‌شود. هد چاپ دو قسمت اصلی سرد و گرم دارد که فیلامنت از قسمت سرد وارد و پس از ذوب‌شدن، از قسمت گرم خارج می‌شود.

تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی به عملکرد این قسمت و نحوه حرکت آن بر روی قالب بر می‌گردد. به ویژه، لیزرهایی که برای ذوب مواد استفاده می‌شوند در قسمت هد پرینتر استقرار می‌یابند. این قسمت شبیه نوک خودکار یک طراح است، با این تفاوت که دقت، سرعت و علمکرد بهتری دارد.

پرینتر سه بعدی بزرگ

امروزه، علم ساخت افزایشی جزء جدایی ناپذیر از تمام صنایع و فرایندهای تولیدی آن‌هاست. منظور از ساخت افزایشی یک روند در طراحی نرم‌افزاری و استفاده از پرینتر سه بعدی بزرگ برای تولید محصول نهایی در ابعاد مختلف است.

پرینتر سه بعدی بزرگ شبیه یک کارخانه کوچک و مستقل است که متناسب با ورودی خود، می‌تواند انواع مختلف اشیاء با خواص و کیفیت‌های مختلف را تولید کند. در پرینتر سه بعدی بزرگ، هد بسیار بزرگتر و با کارایی‌های بیشتر از انواع معمولی است، چراکه مواد در حجم‌ها و تنوع بیشتری وارد آن می‌شوند.

بخصوص، پرینتر سه بعدی بزرگ دارای فریم‌های به ابعاد چند متری است که امکان چرخش و حرکت اشیاء بزرگ و هدف در حین طراحی پرینتر سه بعدی بزرگ را ممکن می‌‌سازند. این غول‌های طراحی صنعتی، قابلیت‌های ویژه‌ای دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به ادغام با ابزارهای شبیه‌سازی مانند همزادهای دیجیتال و تولید ماکت‌های دقیق از فرایندها، محصولات و سازه‌های مختلف است.

تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی

بدون آگاهی دقیق از تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی، شما به عنوان یک کاربر و سرمایه‌گذار نمی‌توانید به درآمدزایی با پرینتر سه بعدی بپردازید. در ادامه به تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی و نیازمندی‌های هرکدام می‌پردازیم.

طراحی سازه یا شیء هدف

اولین گام در استفاده از پرینترهای سه بعدی، تعیین شکل سازه، اندازه‌های مختلف آن  و حتی رنگ بخش‌های مختلف آن است. امروزه اپلیکیشن‌های زیادی وجود دارند که به شما، محیط‌های طراحی و نمونه‌های متعدد از حجم‌های پیش فرض را ارائه می‌دهند. برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی، اولین گام همین آشنایی و کار با اپلیکیشن‌های طراحی سه بعدی است.

فیلامنت موردنظر

بسته به اینکه چه شیءی با چه ویژگی‌هایی می‌خواهید بسازید، باید در اولین مرحله از تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی، به فکر انتخاب ماده خام پرینتر باشید. به ویژه، باید از نمونه‌های انجام‌شده و ویژگی‌های تحقیق شده آنها به نفع خود و انتخاب بهترین فیلامنت بهره بگیرید.

سرعت چاپ دستگاه

سرعت چاپ یک توازون در ورود ماده خام و حرکت اجزاء پرینتر در روند چاپ است. برای مثال، سرعت‌های بالا باعث تولید سریع، نازک‌تر و برای سازه‌ها با ریزه‌کاری‌های کمتر مفید است. همچنین، باید درنظر داشته باشید که فیلامنت‌های مختلف با سرعت‌های خاصی قابل استفاده‌اند و فرایند داغ و سرد شدن آن‌ها به سرعت چاپ بستگی دارد.

سرعت چاپ در پرینتر سه بعدی چگونه است؟

دمای هد پرینت

دمای هد پرینت یک مولفه مهم دیگر است که محصول نهایی و کیفیت آن وابستگی شدید به آن دارد. برای کسانی که می‌خواهند سال‌ها به درآمدزایی با پرینتر سه بعدی مشغول باشند، چنین اطلاعات دقیقی به سلامت دستگاه و تولید محصولات مرغوب کمک شایانی می‌کنند.

زاویه و قدرت بخش نگهدارنده

شبیه دست‌های طراح و مجسمه‌ساز، نگهدارنده‌ها ستون‌هایی هستند که سازه را تا کامل شدن آخرین جزء از آن نگه می‌دارند. تنظیم شدت و نحوه نگهداری از مهم‌ترین مولفه‌ها و از تنظیمات مهم در پرینتر سه بعدی است که کوچکترین غلفت در آن می‌تواند به خراب شدن شیء و شکست پروژه بیانجامد.

قیمت پرینتر سه بعدی

قیمت پرینتر سه بعدی به مولفه‌های زیادی بستگی دارد که اصلی‌ترین آن نحوه استفاده، نیاز شما و درنهایت شیوه درآمدزایی با پرینتر سه بعدی است. برای آگاهی از قیمت پرینتر سه بعدی بهتر است ابتدا به حوزه فعالیت خود فکر کنید و اینکه پرینتر سه بعدی چه دردی از شما دوا می‌کند و فعالیت مدنظرتان چه سطح از اهمیت را در کسب‌وکار شما به خود اختصاص می‌دهد.

در مرحله دوم از تعیین قیمت پرینتر سه بعدی، شرکت‌ها قابلیت‌هایی را درنظر می‌گیرند که پرینت سه بعدی بزرگ یا کوچک با خود به همراه می‌آورد. برای مثال، یک پرینتر سه بعدی بزرگ که برای تولید اجزاء خودرو کاربرد دارد، بسیار گران‌تر از پرینت سه بعدی است که کاربرد هنری و توانی در مقیاس کوچک‌تر را دارد.

بخصوص، پرینتر سه بعدی به مصارف صنعتی در رده‌های مختلفی قرار می‌گیرند و قیمت پرینتر سه بعدی صنعتی نیز خود به اندازه پرینتر، مواد اولیه آن، محصولاتی که می‌تواند تولید کند و انعطاف نرم‌افزاری آن بستگی دارد. در حالت کلی، قیمت‌ها ممکن است از چند ده میلیون شروع شوند و تا چند صد میلیون ادامه داشته باشند.

درآمدزایی با پرینتر سه بعدی

باید اشاره کرد که منظور از درآمدزایی با پرینتر سه بعدی چیزی شبیه دستگاه‌های کپی معمولی و انجام امور کپی و پرینت معمول نیست. برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی شما باید بازار محصولات قابل تولید با این پرینترها و بخصوص پرینتر سه بعدی بزرگ را بسنجید و پیش امکان‌سنجی‌های لازم را انجام داده باشید.

علاوه بر این، برای راه‌اندازی یک طرح درآمدزایی با پرینتر سه بعدی، باید آشنایی نسبتا کاملی با نرم‌افزارهای  موردنیاز در طراحی سه بعدی و ارتباط کامپیوتر با پرینتر داشته باشید.

درنهایت، میزان توان شما در تجسم ابعاد سه بعدی، قابلیت نرم‌افزاری شما در تبدیل طرح ذهنی به یک سازه قابل مشاهده در یک نرم‌افزار طراحی و تنظیم ابعاد، ضخامت‌ها و بهترین حجم است که به درآمدزایی با پرینتر سه بعدی معنی می‌بخشند.

همچنین، یک راه دیگر در درآمدزایی با پرینتر سه بعدی، طی کردن دوره‌های تعمیر و نگهداری پرینترهای سه بعدی و تبدیل شدن به تکنسین‌های متخصص در این حوزه است. به‌ویژه، شرکت‌های بزرگی در حال برنامه‌ریزی برای استفاده از پرینتر سه بعدی بزرگ در خطوط تولید خود هستند و در آینده‌ای نه چندان دور، کشور به تعداد زیادی متخصص تعمیر و نگهداری این تجهیزات نیاز خواهد داشت.

درنهایت، پرینترهای سه‌ بعدی اینجا هستند که برای مدت‌ها بمانند و انسان را در اجرای پروژه‌های طراحی مختلف یاری کنند. بنابراین، برای کسانی که علاقه‌ای حتی جزئی به این نوع فعالیت‌ها دارند، پتانسیل بالایی برای درآمدزایی با پرینتر سه بعدی وجود دارد که با سرمایه‌گذاری نه‌چندان زیاد و کمی حوصله و دقت در طراحی، می‌توانند به موفقیت‌های شاخصی دست یابند.