فرایند چاپ سه‌بعدی از دهه 1980 توسط چارلز دبلیو. هال اختراع شد. این عمل برای تولید لوازم جامد و سه‌بعدی تنها با ارسال فایل دیجیتال به پرینتر سه‌بعدی انجام می‌شود. از آن زمان تا کنون فرایند پرینت سه‌بعدی به‌صورت تصاعدی افزایش‌یافته و مزیت و امکانات امیدوارکننده زیادی را برای پیشرفت در همه زمینه‌ها از جمله صنعت، پزشکی و آموزشی به ارمغان آورده است.
چاپ سه‌بعدی چگونه انجام می‌شود؟
پرینت سه‌بعدی ابتدا نیاز به طراحی دارد، این طراحی با نرم‌افزارهای کامپیوتری انجام می‌شود. فایل دیجیتالی به کامپیوتر متصل به دستگاه، ارسال می‌شود. دستگاه طرح ارسال شده را به‌صورت لایه‌لایه کامل می‌کند و در آخر محصول نهایی تولید می‌شود. به این روش تولید افزودنی می‌گویند .
تولید با این روش با لایه‌بندی مواد مختلف از جمله پلاستیک، کامپوزیت و سایر مواد بسته به شکل، حجم و استحکام موردنظر انجام می‌شود.
دستگاه پرینتر سه‌بعدی
دستگاه چاپگر سه‌بعدی مانند جعبه‌های جادویی در فیلم‌های تخیلی نیست. این پرینترها مانند پرینترهای دوبعدی سنتی که با جوهر کار می‌کنند از روی فایل دیجیتال محصول نهایی را ارائه می‌دهند. تفاوت پرینترهای سه‌بعدی با پرینترهای سنتی در این است که چاپگر سه‌بعدی پرینت را از یک نقطه شروع و مواد اولیه را به‌صورت لایه‌لایه روی‌هم انباشته می‌کند تا زمانی که جسم با همان مشخصات که تصور می‌شد کامل شود. مواد اولیه مختلف در این پرینترها به‌صورت پودر یا پلاستیک مذاب استفاده می‌شود.
شکل و اندازه دستگاه پرینتر سه‌بعدی متفاوت است. دستگاه‌های کوچک برای ساخت وسایل کوچک که روی میز جا می‌شوند استفاده می‌شوند. مدل‌های بزرگ ساختمانی از این پرینترها موجود است که به‌وسیله آنها خانه‌های بتنی ساخته می‌شود.
پرینترهای سه‌بعدی در سه نوع اصلی تولید می‌شوند که هر کدام از روش مختلفی برای پرینت استفاده می‌کنند.
انواع پرینتر سه‌بعدی
· پرینتر سه‌بعدی استریولیتوگرافی یا SLA)) با استفاده از لیزر رزین مایع را به پلاستیک تبدیل می‌کنند.
· پرینترهای SLS مجهز به یک نوع لیزر هستند که پودر پلیمر را به شکل جامد درمی‌آورند.
· چاپگر سه‌بعدی FDM یا همان مدل‌سازی رسوب ذوب شده که رایج‌تر از دیگر انواع پرینترها است. در این روش رشته‌های ترموپلاستیک توسط یک نازل داغ ذوب می‌شوند و یک جسم جامد را به‌صورت لایه‌لایه تشکیل می‌دهند.
پرینت سه‌بعدی برای تولید چه نوع اجسامی کاربرد دارد؟
انعطاف‌پذیری پرینترهای سه‌بعدی برای تولید اجسام مختلف زیاد است. این دستگاه‌ها از پلاستیک مذاب برای تولید جسم سخت مثل عینک‌آفتابی استفاده می‌کنند. برای اجسام انعطاف پدر مثل دسته دوچرخه و قاب گوشی از پودر پلاستیک استفاده می‌شود بعضی از این چاپگرها قادر به استفاده از پودرهای فلزی و فیبر کربن برای تجهیزات صنعتی بسیار قوی هستند.
چاپ‌خانه با پرینتر سه‌بعدی!
تقریباً تا ده سال پیش ایده چاپ‌خانه با پرینتر سه‌بعدی در حد یک رؤیا بود. امروزه چاپ‌خانه با پرینتر به یک واقعیت تبدیل شده و حتی پتانسیل تحول در صنعت ساخت‌وساز خانه را دارد. در این روش امکان ساخت خانه‌های کارآمد و اقتصادی‌تر وجود دارد. سازمان‌هایی در سراسر جهان برای حل مشکل بی‌خانمان‌ها به استفاده از پرینتر سه‌بعدی در ساخت خانه‌ها روی آورده‌اند. یک سازمان غیرانتفاعی در مکزیک به ایجاد شرایط بهتر زندگی اختصاص دارد، یک انجمن برای چاپ سه‌بعدی ساختمان ایجاد کرده است. به‌وسیله یک دستگاه پرینترخانه ساز 33 فوتی یک‌خانه 500 فوت مربعی دوخوابه با دیوارها و در و پنجره را در 24 ساعت ساخته می‌شود. محله‌های خانگی پرینت سه‌بعدی کوچکی را در مکزیک، هائیتی، السالوادور و بولیوی ایجاد شده است که بیش از 2000 خانه 100 درصد پرینت سه‌بعدی هستند.
