پرینترهای سه بعدی در چند سال گذشته به طور فزاینده ای توانسته فرایند تولید و مدل سازی را در طیف گسترده ای از صنایع متحول کند. چاپ سه بعدی امروزه توانسته در حوزه طراحی و  فرآیند ماشینکاری سنتی و قالب گیری تزریقی نقش بسیار مهمی را ایفا نماید. در حال حاضر اغلب شرکت ها و صنایع بزرگ تولیدی از چاپگرهای سه بعدی برای ارزیابی ایده ها و طرح های خود استفاده می کنند.

از آنجایی که دانستن نکات مثبت و معایب یک طرح همواره اهمیت فوق العاده ای در ارزیابی بودجه و امکان تولید توسط شرکت ها دارد. می توان اذعان کرد که استفاده از چاپگرهای سه بعدی می تواند به مجموعه نشان دهد که آیا طرح مورد نظر ارزش سرمایه گذاری دارد یا نه.

چاپگرهای سه بعدی صنعتی برای عملکردهای بالا و با قابلیت اطمینان بسیار زیاد ساخته می شوند به طوری که می تواند سرعت تولید را تا 200% افزایش دهند. این دستگاه به شما کمک می کند تا همواره کنترل بر روی تولید قطعات مختلف و طرح های متعدد داشته باشید. اما قبل از هر کاری شما باید دریابید که پرینترهای سه بعدی چه مزایایی برای شما در حوزه کسب و کارتان دارد.

پرینتر سه بعدی چیست؟

پرینترهای سه بعدی را می توان جدیدترین فن‌آوری به روز و تکنولوژی در حوزه صنایع مختلف تولیدی دانست که کاربردهای متعددی در زمینه یافتن فناوری و مواد مناسب را برعهده دارد. چاپگرهای سه بعدی  از فرآیند نمونه سازی گرفته تا تولید یک سازه یا فرآیندهای ابزارسازی می تواند جنبه های مختلف کسب و کار را به میزان قابل توجهی بهینه سازی کند.

از مزایای قابل توجه استفاده از این تکنولوژی صنعتی کاهش هزینه ها، ضایعات کمتر، کاهش زمان و کاهش خطا بیان نمود.  استفاده از این دستگاه ها راه کاملا جدیدی را برای ایجاد محصول باز می کند و مزایای زیادی را در مقایسه با روش های تولید سنتی ارائه می دهد.

امروزه انواع مختلفی از فناوری های چاپ سه بعدی در حوزه صنایع مختلف استفاده می شود که از طریق طراحی سریع و سطوح بالای دقت می تواند تصمیم گیری آگاهانه را برای تولید محصولات متعدد در پی داشته باشد.

 

مزایای استفاده از پرینترهای سه بعدی چیست؟

چاپگرهای سه بعدی امروزه در بین تولیدکنندگان خرد و کلان محبوبیت بسیار زیادی را به دست آورده است. خرید و استفاده از این تکنولوژی صنعتی به دلیل مزایای انقلابی در حال رشد است که در حوزه های مختلف صنعتی و ادرای ارائه می دهد. برخی از مزایای پرینترهای سه بعدی در تولید محصولات مختلف شامل موارد زیر است که گویای این سوال است که چرا این دستگاه چاپ می تواند گامی عالی برای کسب و کار و فرآیندهای شما باشد.

·       کاهش هزینه تولید

هزینه های کلی فرآیند تولید و انرژی مورد نیاز برای ایجاد قطعات در یک محیط صنعتی می تواند بسیار بالا  و سنگین باشد. توانایی توسعه، ایجاد قطعات و محصولات پیچیده می تواند منجر به افزایش سطح کارایی و صرفه جویی در زمان شود. بنابراین، هزینه راه اندازی یا سرویس و نگهداری ماشین آلات صنعتی بزرگ در طول فرآیند ساخت می تواند هزینه های بالایی را به خود اختصاص دهد.

بنابراین استفاده از پرینترهای سه بعدی می تواند به شما کمک کند تا قبل از تولید یک محصول بتوانید طرح مورد نظر را در ابعاد مختلف بررسی نمایید و هزینه های جاری برای تامین مواد اولیه، خرید یا نگهداری دستگاه های تزریقی مختلف را برآورده نموده و در صورت نیاز آن را حذف کرده یا کاهش دهد.

·       کاهش هزینه های نیروی کار

استفاده از پرینت سه بعدی می تواند هزینه نیروی کار را  به میزان قابل توجهی کاهش دهد و هزینه های جاری را پایین نگهدارد. خطوط تولیدی سنتی که در آن ممکن است افراد مختلف برای کار با ماشین‌های تزریق و صنعتی مورد نیاز باشد. اما چاپگرهای سه بعدی تنها به اپراتور نیاز دارند تا دستگاه را راه اندازی کند و فرآیند خودکار ایجاد طرح بارگذاری شده را آغاز کند. بنابراین، در هنگام استفاده از این دستگاه توسط شرکت های مختلف هزینه های نیروی کار به طور قابل توجهی کمتر از تولیدات سنتی خواهد بود.

·       کاهش هزینه های تامین مواد اولیه

طیف گسترده ای از فیلامنت های پرینتر سه بعدی مورد استفاده برای چاپ سه بعدی طرح های مختلف در بازار موجود است. این رشته های با کیفیت و قیمت های مختلف تولید و به بازار عرضه می شوند که همواره تنوع آن در حال رشد است و این باعث می شود که قیمت در سال های گذشته کاهش یابد. هزینه های عملیاتی دستگاه های گرینت سه بعدی و تامین مواد اولیه آنها در مقایسه با روش های سنتی، هزینه کلی بسیار کمتری را دربر می گیرد.

·       تولید زباله کمتر

فرآیند تولید سنتی عمدتاً یک فرآیند کاهشی است، که در آن مواد اولیه هدر می‌رود و بارها و بارها مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد. چنین سازوکاری منجر به صرف هزینه‌های بسیار بالا و تولید ضایعات بیشتری می‌شود که استفاده از دستگاه های پرینتر سه بعدی روش می تواند فرایند ساخت محصول  بهبود بخشیده و تولید ضایعات را به حداقل برساند.

در حالی که روش‌های سنتی‌تر تولید محصولات مختلف زباله‌هایی دارند که فقط در نتیجه تزریق یکبار مواد اولیه ایجاد می شود و دیگر نمی توان از آن مجدداً استفاده کرد. ولی مواد اولیه چاپگر سه بعدی گزینه ای بسیار پایدار تری هستند که می توان آنها را  بارها و بارها ذوب کرد، و دوباره در بخش تولیدی محصولات استفاده نمود.

·       کاهش زمان تولید

یکی از مزایای بزرگ پرینت سه بعدی تولید بسیار سریعتر قطعات در حوزه صنایع متعدد نسبت به روش های سنتی در فرایند ساخت محصول است. طرح های پیچیده را می توان به عنوان یک مدل CAD ایجاد کرد و تنها در عرض چند ساعت آن را به واقعیت تبدیل کرد. دستگاه پرینتر سه بعدی این ایده‌های طراحی را به گونه‌ای ارائه می‌کند که به سرعت و در مدت زمان کوتاهی طراحی و تولید شوند. اما این کار در روش‌های سنتی ممکن است هفته‌ها یا ماه‌ها طول بکشد تا از مرحله طراحی به مرحله نمونه اولیه و مستقیماً به فرآیند تولید منتقل شود.

·       افزایش  مزیت رقابتی

توانایی کاهش زمان مرحله نمونه سازی باعث می شود تا مجموعه بتواند محصولات بهتر، بهبودیافته و پیشرفته را در مدت زمان کوتاه تری به بازار ارائه دهد. این شرایط در واقع می تواند مزیت رقابتی و توسعه زود هنگام محصولات را نسیت به سایر رقبا در بازار ممکن ‌سازد. در نتیجه نمونه‌های اولیه بیشتری ساخته می شود تا زمانی که محصولات متنوع و کاملی برای انتقال به خط تولید آماده شده و اجناس مرغوب تری تولید شوند.

·       کاهش خطا و افزایش دقت در تولید

وقتی نوبت به طراحی قطعات و محصولات می رسد، طراحان باید بر روی ایده هایی متمرکز می شوند که  بسیاری از قطعات و تجهیزات مورد نیاز برای تولید در اختیار مجموعه باشد.  بنابراین با استفاده از روش‌های سنتی ساخت طرح ها و ایده های مختلف غیر ممکن است علاوه بر اینکه  هر مرحله می تواند منجر به خطا شود.

اما با طراحی و تولید یک نمونه اولیه توسط دستگاه چاپ سه بعدی می توان  قبل از تولید نهایی یک محصول تمامی ابعاد و نیازهای طرح را بررسی یا رفع نمود. این فرآیند ممکن است زمان زیادی ببرد اما می تواند فرایند و بودجه تولید محصول را به طور کاملا نمایان کرده و توجیه کند. این امر وابستگی به تعدادی از فرآیندهای تولید را از بین می برد و کنترل بر محصول نهایی را افزایش می دهد.

·       محرمانه بودن

نمونه سازی و ساخت مداوم داخلی با چاپگر سه بعدی تضمین می کند که طرح ها هرگز از محل شرکت خارج نمی شوند. این کار باعث می شود تا طرح ها فقط توسط افراد داخل مجموعه بررسی شود و از مالکیت معنوی شما محافظت گردد. بنابراین هیچ شخص ثالثی هرگز نمی تواند ادعایی در مورد نوآوری های شما داشته باشد و  دیگر نیازی به نگرانی در مورد محرمانه بودن ایده های خود نخواهید داشت.

·       ارزیابی تولید بر حسب تقاضا

توانایی داشتن آزادی کامل در طراحی یک محصول  یکی از مزایای بزرگ استفاده از دستگاه های پرینت سه بعدی است. استفاده از این چاپگر ها طراحان را قادر می سازد تا طرح های مختلف را به صورت دقیق و سفارشی بررسی کنند.

از آنجایی که پرینت سه بعدی برای تولیدات یکباره و ساخت قطعات منفرد در یک فرآیند ارزیابی گزینه عالی است. بنابراین، در بسیاری از صنایع مانند پزشکی و تولید می توان طرح ها را به صورت دقیق و با کمترین خطا چاپ کرد.  در روش‌های سنتی تولید محصول یا سفارش سازی یک سازه متکی به قالب‌ها و برش های مختلف هستند که منجر به زمان بر بودن و گران قیمت بودن فرایند تولید محصول می شود.

اما سفارشی سازی محصولات تولیدی توسط پرینترهای سه بعدی می تواند یکپارچگی ساختاری را بهبود بخشد و تغییرات پیچیده ای ایجاد کرده و قطعات را متناسب با نیازهای خاص تغییر داد.

·       نمونه سازی سریع و پر تکرار

از آنجایی که زمان مورد نیاز در فرآیند تولید بسیار مهم است و شرایط بسیار سخت تری وجود دارد، چاپ سه بعدی به شما توانایی طراحی سریع را می دهد. وقتی این کار را انجام می دهید، استقلال برای بهبود نمونه های اولیه نیز افزایش می یابد. در روش‌های سنتی قبل از اینکه به یک نمونه اولیه فیزیکی دست پیدا کنید، به زمان زیادی و سرمایه‌گذاری عمده نیاز دارند.

اما با استفاده از چاپگرهای سه بعدی شما می توانید تنها در یک هفته چندین بار قطعه مورد نظر را نمونه سازی کنید تا ایده‌های خود را آزمایش و تغییر دهید.

·       تولید قطعات سبک تر و قوی تر

عمدتاً از مواد اولیه پلاستیکی برای پرینت سه بعدی استفاده می شود که امکان چاپ سه بعدی و تولید اشکال پیچیده ای را فراهم می کند که سبک تر از محصولات ساخته شده در سایر فرآیندهای تولیدی هستند. در صنایع خودروسازی و هوافضا، این عامل  یک عنصر حیاتی است زیرا استفاده از مواد سبک وزن باعث بهبود کارایی سوخت می شود.

محصولات چاپ سه بعدی را می توان از موادی ایجاد کرد که ویژگی های خاصی مانند استحکام بالاتر، آب گریزی و مقاومت در برابر حرارت دارند. مواد پلاستیکی مانند PLA (اسید پلی لاکتیک) را می توان با چوب یا حتی فلزات برای خواص منحصر به فرد و محصولات نهایی مخلوط کرد.

بیشتر بخوانید: تفاوت فیلامنت‌ های PLA ،ABS و PETG در پرینتر سه بعدی

·       سازگار با محیط زیست

حداکثر انرژی مورد استفاده در پرینت سه بعدی بعد از چاپ طرح مورد نظر می توان دوباره ذوب کرده و مورد استفاده قرار داد. بنابراین برای تکمیل فرآیند چاپ این دستگاه ها به انرژی کمتری نیاز دارند و همگی  از عناصر تجزیه پذیر هستند. بنابراین، می توانید مواد را بازیافت و مجددا استفاده کنید. به همین دلیل است که چاپ سه بعدی به عنوان یک فرآیند سازگار با محیط زیست شناخته می شود.

نقش پر رنگ  پرینترهای سه بعدی در صنایع مختلف

در طی فرایند سنتی صنعت ساخت و ساز و تولیدات محصولات مختلف مقدار زیادی از مواد اولیه هدر می رود و  ضایعات مخرب محیط زیست بسیار بالایی تولید می شود.  همچنین این فرایند هزینه تحقیق و بررسی و نمونه سازی بسیار پرهزینه ای را به بار می آورد و منجر کند شدن خط تولید می گردد.

از سوی دیگر به دلیل پیچیدگی زنجیره تامین در این بازار های سنتی، مدیریت سبز در تولیدات صنایع مختلف تاثیر محدودی داشته است. بنابراین می توان چاپگرهای سه بعدی را در کسب و کار مختلف استفاده کرد تا با کمک این دستگاه  تضمین استفاده از یک روش پایدار در کل زنجیره تامین را تسهیل نمود.

با این حال، فناوری‌های مانند چاپ سه‌بعدی این پتانسیل را دارند تا شیوه اختراع و تولید محصولات مختلف را تغییر دهند و  درنهایت طی مدیریت کلی جامع مالی بتواند ساختار زنجیره‌های تامین را نیز دچار تغییر نماید. چاپ سه بعدی به صنعت ساخت و ساز کمک شایانی می کند به طوری که این صنایع در گذر زمان لاغرتر، پایدارتر و کارآمدتر می شوند.

فراموش نکنید که برای هر کسب و کاری، جذب و نگه داری مشتریان کلید موفقیت محسوب می شود؛ بنابراین، رضایت مشتری بخش مهمی از استراتژی فروش و جذب سرمایه به شمارمی آید. پرینترهای سه بعدی صنعتی با ایجاد فرصت رقابتی نسبت به سایر رقبا و ارائه محصولات متنوع و باب سلیقه مشتریان توانسته فرصتی را فراهم کند تا کسب‌وکارها بتوانند دقیقاً آنچه را که مشتریان خود می‌خواهند به بازار ارائه دهند. توجه به انتظارات مشتریان در طول تولید محصول و دسترسی سریع به آن و تولید محصولات با کارامدی بالاتر جزو ویژگی هایی است که دستگاه های پرینتر سه بعدی توانسته برای صاحبان کسب و کارها و صنایع مختلف به ارمغان آورد. بنابراین کاملا واضح است که طیف گسترده و متنوع مزایای استفاده از سیستم های  چاپگر سه بعدی در بسیاری از صنایع نفوذ کرده است.  بسیاری از صنایع مختلف شروع به استفاده از دستگاه پرینت سه بعدی در  فرآیندهای تولید و نمونه سازی محصولات خود کرده اند تا با کمک این فناوری بتوانند محصولات باکیفیت و عام پسندتری تولید نمایند.

آینده پرینترهای سه بعدی در صنایع مختلف

استفاده از این فناوری در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته و همچنان استقبال از آن در صنایع متعدد در حال رشد است . وقتی تمام مزایای پرینت سه بعدی در نظر گرفته شود، بدیهی است که به زودی به فناوری تبدیل خواهد شد که از روش های سنتی پیشی خواهد گرفت و در گذر زمان به یکی از بخش های غیر قابل اجتناب در صنایع تبدیل خواهد شد.

این توانایی چاپ اشکال پیچیده و قطعات به هم پیوسته را در کمترین زمان ممکن چاپ می کند و می تواند هر شکلی را در کمترین زمان به راحتی  مونتاژ نماید. این ویژگی چاپگرهای سه بعدی بسیار منحصر به فرد است و برای بسیاری از افراد بسیار توانایی قابل توجه  و بسیار مهمی تعریف می شود.  چاپ و ایجاد اشکال کوچک و پیچیده با هزینه بسیار کم و در مدت زمان کوتاه توسط پرینترهای سه بعدی  امکان پذیر است. توانایی توسعه و تولید اشیاء با شکل های مختلف بدون نیاز به ابزار خاص در کنار برخورداری از سطح بالای انعطاف پذیری را می تواند در پرینت سه بعدی پیدا کرد.

این توانایی ها در هنگام تولید محصولات مختلف توسط صنایع متعدد  به کاهش هزینه ها بسیار زیادی کمک می کند. نقطه قوت دیگر پرینت سه بعدی توانایی بهبود نوآوری را است که با توجه به نیازهای سفارشی سازی بر اساس تقاضا می تواند یک گزینه عالی محسوب شود. با کمک این توانایی  کسب و کارها می توانند  قدرت طراحی و ایجاد محصولات را به گونه ای ارائه دهند که  قبلاً هرگز  کسی نظیر آن را ندیده است.

این فرآیند قادر است تخیل را  آزاد کند تا طراح بدون هیچ محدودیت و مرزی به طراحی و تولید یک ایده بپردازد.

علیرغم اینکه پرینت سه بعدی یک فناوری نسبتاً جدید است، محبوبیت آن به حدی رسیده است که به دلیل کاهش هزینه ها، اکنون در دسترس همگان است. امروزه تعداد چاپگرهایی که به فروش می رسند با سرعتی باورنکردنی در حال افزایش می باشد.  چیزی که زمانی یک فناوری خاص برای کسانی بود که توانایی خرید و استفاده از آن را داشتند، امروزه با سهولت دسترسی، توانسته فرآیند تولید را به گونه ای تغییر دهد که  در سالیان متمادی گذشته نطیر آن مشاهده نشده است.

معایب پرینت سه بعدی

خرید پرینتر سه بعدی باید با توجه به نیاز شما صورت بگیرد تا بازگشت سرمایه بسیار سریع تر و به مقدار بیشتر بازگردد. اما استفاده از این دستگاه نیز همچون سایر سیستم های مختلف دارای معایبی است که مهمترین آن ها به شرح زیر می باشد.

• طرح چاپ شده توسط پرینتر سه بعدی، در بیشتر موارد، برای استفاده نیاز به پردازش بسیار زیادی دارد که نیازمند هزینه، زمان و دقت بسیار بالایی است.
• وقتی نوبت به ساخت بسیاری از اشیاء می رسد، چاپگرهای سه بعدی در مقایسه با سایر فناوری های تولید کند هستند.
• در کنار تولید انبوه، یکی دیگر از معایب استفاده از این دستگاه زمان چاپ طولانی برای چاپ های یکباره است.
• بسته به اندازه و کیفیت چاپگر، ممکن است چاپ یک محصول چند ساعت تا چند روز طول بکشد.
• گاهی پیش می آید زمانی که چاپگر در زمانی که چاپ تقریباً به پایان رسیده است خطا می کند، بنابراین باید دوباره از نو شروع کنید.
• پس از تهیه و خرید چاپگرهای سه بعدی شما باید با نحوه ساخت و تغییر مدل های سه بعدی آشنا شوید و نحوه کار با این دستگاه را بیاموزید که ممکن است بسیار پر هزینه و زمان گیر باشد.

کلام آخر

پرینت سه بعدی در حقیقت فناوری جدیدی است که می تواند طرح ها و نمونه های اولیه محصول را در عرض چند ساعت ایجاد کند. بنابراین  بسیاری از مراحلی که در ساخت و ساز سنتی استفاده می شود را می تواند بهبود بخشد یا به طور کامل حذف نماید. در نتیجه  با استفاده از این دستگاه شما دیگر نیازی به صرف هزینه نیروی کار زیادی نخواهید داشت.

در این فرایند اشیاء سه‌بعدی با اتصال یا جامد کردن مواد و کنار هم قرار دادن لایه به لایه تحت کنترل‌های کامپیوتری ایجاد می‌شوند. امروزه استفاده از پرینترهای سه بعدی در صنایع مختلف بسیار رایج است و در زمینه های متعدد تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد.

پرینت سه بعدی یک فناوری پیشرفته است که هر ساله توسط تولید کنندگان و طراحان پرینترهای سه بعدی پیشرفته به روز می شود. بسته به ماهیت چاپگر، معمولاً یک چاپگر 5 تا 20 ساعت طول می کشد تا کل فرآیند را تکمیل کند. از آنجایی که پرینت سه بعدی یک فرآیند پویا است، نمی توان از قطعات پرینت سه بعدی درست بعد از چاپ استفاده کرد.

پرینترهای سه بعدی صنعتی مطمئناً نحوه انجام فرآیندهای تولید را تغییر داده اند و تضمین می کنند که صاحبان مشاغل محصولات بهتری را با هزینه کمتر دریافت می کنند. پرینت سه بعدی دارای مزایای متعددی است که به مردم اطمینان می دهد که این فناوری را انتخاب می کنند.

اما در عین حال، استفاده از پرینترهای سه بعدی، به ویژه برای برخی فرآیندها و قطعات، نکات منفی خاصی دارد. به طور کلی، بهتر است قبل از انتخاب این فناوری نسبت به سایر روش های سنتی، از تمام جوانب مثبت و منفی آگاه باشید

سوالات متداول