3DN: چه موادی با اکسترودرهای گلوله RV3RD سازگار هستند؟

اکسترودرهای ما می توانند پلیمرهای بکر و بازیافتی و/یا قابل بازیافت، ترموپلاستیک های استاندارد یا با کارایی بالا و حتی الیاف پر شده (مانند ABS + فیبر کربن یا شیشه) را پردازش کنند. ما همچنین یک حق اختراع در زمینه اکستروژن مداوم فیبر به ثبت رسانده‌ایم… با ما همراه باشید!

3DN: اتوماسیون سیستم های تولید در پرینتر سه بعدی چقدر اهمیت دارد؟

توسعه سیستم های اتوماسیون در پرینتر سه بعدی موضوع بسیار جالبی برای بهینه سازی فرآیندهای تولید و کسب بازگشت سرمایه بهتر توسط افرادی است که به این فناوری متکی هستند. در حال حاضر، چاپ سه بعدی هنوز در TRL (سطح آمادگی فناوری) 6 است، اما اتوماسیون کامل تر می تواند این پارامتر را افزایش دهد. اگر هدف تولید انبوه محصولات با هندسه متغیر است، چیزی که هنوز در این فرآیند وجود ندارد، حسگرها و پارامترهای کنترلی هستند که می توانند فرآیند رسوب را به "هم افزایی کامل" حرکت و کنترل بدن انسان نزدیک کنند. به همین دلیل REV3RD در توسعه، نظارت و کنترل فرآیند چاپ سرمایه گذاری می کند.

3DN: به نظر شما مزایا و معایب اصلی پرینت سه بعدی با بازوی رباتیک چیست؟

بازوی رباتیک یک سیستم مکانیکی است که سال هاست در بخش های مختلف مانند جوشکاری یا رنگ آمیزی استفاده می شود. بنابراین یافتن آن، حتی با قیمت های نسبتاً پایین، با توجه به کاربرد گسترده آن آسان است. علاوه بر این، کنترل 6 درجه آزادی یا بیشتر باعث انعطاف پذیری بیشتر حرکت می شود. با این حال، هنوز هم سردردهای کنترلی ایجاد می کند، مشکلی که در ماشین های دکارتی کمتر مطرح است. یکی دیگر از معایب بازوهای رباتیک این است که اگر تلورانس ابعادی با حذف مواد بالا مورد نظر باشد، مطمئناً سیستم‌های دقیق‌تری هستند.

3DN: چگونه REV3RD به پایداری و اقتصاد دایره ای می پردازد؟

REV3RD (بخوانید Reverd) این مسائل را در دل دارد: کلمه ایتالیایی "verde" (سبز) و ایده دایره ای بودن که با پیشوند انگلیسی "Re-" ارائه شده است نام و روح برند ما را تشکیل می دهد. ما بر این باوریم که پرینتر سه بعدی و پایداری به دو دلیل اصلی مکمل یکدیگر هستند: اول، تولید افزودنی به خودی خود یک فرآیند تولید پایدارتر از فرآیندهای تولید سنتی کاهشی است. ضایعات به میزان قابل توجهی کاهش می یابد زیرا چاپ سه بعدی فقط مواد مورد نیاز برای ساخت یک شی را ذخیره می کند. این یک مزیت قابل توجه است. علاوه بر این، توانایی چاپ یک شی با مواد بازیافتی و قابل بازیافت یک ارزش افزوده در دنیای امروزی از آلودگی، دفع زباله و زباله است. اگر حذف پلاستیک از سیاره یک آرمان شهر است، بازیافت آن و دادن جانی تازه به آن از طریق پرینت سه بعدی یک امکان واقعی است.

مدیریت چندین ماده SLS

سری فیوز چندین مواد مختلف مانند نایلون، کامپوزیت های نایلونی، TPU و موارد دیگر را ارائه می دهد که در حال حاضر برای جامعه تولیدی شناخته شده هستند. یکی از ویژگی‌های متمایز فناوری Formlabs SLS این است که امکان جابجایی بین مواد وجود دارد - بسیاری از راه‌حل‌های صنعتی SLS فرآیند تمیز کردن بسیار دشواری دارند، در حالی که پرینتر سه بعدی های SLS سری Fuse را می توان در عرض چهار تا شش ساعت تمیز و تعویض کرد. در حالی که انجام اغلب توصیه نمی شود، این فرآیند جابجایی به کاربر سری فیوز اجازه می دهد تا با خواسته های جدید سازگار شود یا به انتشار مواد جدید واکنش نشان دهد، بدون اینکه دستگاه خود را منسوخ کند.

اندازه جمع و جور و مقرون به صرفه بودن سری فیوز همچنین ساخت ناوگانی را برای اجرای چندین ماده مختلف به طور همزمان آسان تر می کند، به عنوان مثال، برای دفاتر خدمات یا شرکت های طراحی محصول و مهندسی. پیش از این، هزینه بیش از 200000 دلاری سیستم‌های سنتی SLS یا MJF، توجیه مواد در حال اجرا مانند فیبر کربن یا نایلون پر از شیشه را دشوار می‌کرد. در حال حاضر، با سری فیوز، مانع ورود به شدت کمتر است، و افزایش با تقاضا آسان تر است.

PreForm و Dashboard عملکرد مشابهی را با سایر ناوگان انجام می دهند. این دو پلتفرم به کاربران اجازه می‌دهند تا بر مصرف مواد، وضعیت چاپ فعلی، در دسترس بودن پرینتر سه بعدی ها و فیوز سیفت‌ها و همچنین وضعیت گارانتی، برنامه‌های خدمات و برنامه‌های تعمیر و نگهداری نظارت کنند.

پرینترسه بعدی های سری Fuse SLS به همان زیرساخت صنعتی که بسیاری از ماشین‌های سنتی SLS یا MJF نیاز دارند، نیاز ندارند. دسترسی و سهولت استفاده از پرینتر سه بعدی های سری فیوز، تولید چابک و کم هزینه را برای مشاغل با هر اندازه ای امکان پذیر می کند.

پرینت سه بعدی صدها یا حتی هزاران قطعه در هفته را می توان به راحتی با الگوریتم بسته بندی پرینتر سه بعدی های سری Fuse SLS و بستر چاپ خود پشتیبانی انجام داد. برای دفاتر خدمات، سازندگان قرارداد، یا OEM هایی با قطعات سفارشی یا پیچیده، چاپ سه بعدی برای تولید نهایی منطقی است و می تواند به طور موثر و مقرون به صرفه با گردش کار سری فیوز انجام شود.

تعمیر و نگهداری سری فیوز

بر خلاف ناوگان پرینتر سه بعدی های Formlabs SLA، چند کار برنامه ریزی شده وجود دارد که کاربران باید به طور مرتب آنها را انجام دهند تا پرینترهای سری فیوز خود را به طور بهینه کار کنند. پس از هر چاپ، کاربران باید بررسی کنند که کاست نوری و حسگر مادون قرمز شفاف و تمیز باشند. در حدود 15 ثانیه کار، حتی زمانی که برای تعداد زیادی از پرینترهای سری Fuse ضرب شود، این کار تنها به چند دقیقه زمان نیاز دارد. پس از پنج تا 10 چاپ، تمیز کردن کاست نوری توصیه می شود. اگر کاربران به طور مرتب چاپ می کنند، کارهایی مانند تمیز کردن یا تعویض فیلتر ورودی فیوز Sift وجود دارد که همه آنها توسط داشبورد یا روی صفحه رابط کاربری پرینتر سه بعدی درخواست می شود.

راهنمای کامل برای تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) در پرینتر سه بعدی

چندین فناوری پرینتر سه بعدی در صنعت وجود دارد، آنها در بخش های مختلف و برای ابزارهای مختلف استفاده می شوند. از جمله آنها می توان به تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) اشاره کرد. این فناوری چگونه کار می کند؟ از چه موادی می توان استفاده کرد؟ ما همه چیز را در زیر به شما می گوییم!

توسعه زینترینگ لیزری انتخابی یا فناوری SLS در دهه 1980 آغاز شد. دکتر کارل دکارد و دکتر جو بیمن از دانشگاه تگزاس در آستین (ایالات متحده آمریکا) پایه های فناوری های همجوشی بستر پودری را توسعه دادند. این فناوری ها به لطف استفاده از لیزر قادر به تولید با مواد متعدد از پلیمرها تا فلزات هستند. هنگامی که به طور خاص به فناوری های SLS اشاره می کنیم، در مورد پلیمرهای پلاستیکی، عمدتاً نایلون صحبت می کنیم. با این حال، این موضوع در چند سال اخیر تا حدودی تغییر کرده است، همانطور که به آن خواهیم پرداخت.

در واقع، دو پزشک، دکارد و بیمن، اختراع سینتینگ لیزری انتخابی را به ثبت رساندند. همچنین، آنها در ایجاد شرکت DTM که اکنون بخشی از سیستم های سه بعدی است (از سال 2001) مشارکت داشتند. از آن زمان، بسیاری از شرکت های متخصص در تکنیک های ذوب پودر، از جمله Farsoon Technologies، به طور خاص در SLS، ظهور کردند. در نهایت، لازم به ذکر است که فرآیندی مشابه SLS در سال 1979 توسط R.F اختراع و ثبت شده بود. Houshholder اما هرگز تجاری سازی نشد.

تف جوشی انتخابی توسط لیزر یا SLS چگونه کار می کند؟

تف جوشی لیزری انتخابی چاپ اشیاء کاربردی را بدون استفاده از یک کلاسور میانی یا نیاز به گذراندن مرحله مونتاژ ممکن می کند. قبل از چاپ، شی با استفاده از نرم افزار CAD (به عنوان مثال CATIA، SolidWorks، ProEngineer) طراحی می شود. سپس این مدل با فرمت عددی (فایل STL) به پرینتر سه بعدی ارسال می شود. سپس، چاپ لایه به لایه، از پودرهای ذوب شده، به لطف دمای تولید شده توسط لیزر CO2 انجام می شود.

برای شروع فرآیند و آماده سازی پرینتر سه بعدی SLS، قیف پودر و محل ساخت زیر دمای ذوب پودر پلیمر (1) گرم می شود. اولین لایه پودر بر روی سکوی ساختمانی (2) رسوب می کند. سپس، یک لیزر CO2 به طور انتخابی ذرات پلیمری پودر شده را به شکل دلخواه متخلخل می کند (یعنی ذوب می کند). تمام سطح مقطع قطعه توسط لیزر اسکن می شود، به طوری که قطعه به طور جامد ساخته می شود (3). هنگامی که لایه کامل شد، سکوی ساخت و ساز به سمت پایین حرکت می کند تا سطح مواد دوباره پوشش داده شود. این روند تا زمانی که کل قسمت کامل شود تکرار می شود (4).

تخمک های ساخته شده با سه بعدی نتایج امیدوارکننده ای را برای درمان اندومتریوز ارائه می دهند

یک مطالعه اخیر که توسط یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه برن در مجله اروپایی علوم دارویی منتشر شده است، رویکردی هیجان انگیز برای درمان آندومتریوز با تخمک های چاپ شده با پرینتر سه بعدی را روشن می کند. این تیم از ساخت افزودنی استفاده کرد، تکنیکی که در زمینه پزشکی محبوبیت پیدا کرد، تا چالش‌های پیش روی زنان را برطرف کند. بیماری‌های خاص دستگاه تناسلی زنان، مانند سرطان ها، آندومتریوز، و فیبروم های رحمی اغلب مورد توجه تحقیقات ناکافی قرار می گیرند. در نتیجه، زنانی که از این شرایط رنج می برند، اغلب فاقد گزینه های درمانی مؤثر یا سیستم‌های تحویل دارو هستند. برای بهبود اثربخشی درمان و در عین حال به حداقل رساندن عوارض جانبی، توسعه داروهای متناسب با محیط مخاط واژن بسیار مهم است، جایی که آنها بتوانند اثرات خود را به بهترین نحو اعمال کنند.

محققان دانشگاه برن از فناوری پرینتر سه بعدی برای ایجاد تخمک ها و شیاف های سفارشی استفاده کردند. این رویکرد در زمینه پزشکی نویدبخش است زیرا امکان تولید کاربردهای ژل مانند و حساس به دما را برای تجویز واژینال فراهم می کند. این گروه تحقیقاتی از فناوری اکستروژن برای تولید یک کپسول واژینال نیمه جامد با پرینتر سه بعدی که حاوی مولکولی به نام پیرفنیدون است استفاده کرد. پیرفنیدون در درمان فیبروز ریوی کارایی امیدوارکننده ای را نشان داده است و برای درمان آندومتریوز بسیار مورد توجه است، اگرچه هنوز برای این هدف خاص تایید نشده است. شیاف تولید شده با مواد افزودنی برای چندین ساعت در محل باقی ماند تا از عملکرد مطلوب در محیط واژن اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، محققان برای مقایسه نتایج آزمایشات خود، کپسول های واژینال را از مواد استاندارد ایجاد کردند.

تخمک ساخته شده با پرینتر سه بعدی رهاسازی کنترل شده ای را در طی آزمایشات دارویی استاندارد و ارزیابی های مربوط به زیستی نشان داد. در حالت ایده‌آل، سیستم تحویل پیرفنیدون باید ترشح دارو با تاخیر داشته باشد، زیرا مولکول به ۲۴ ساعت قرار گرفتن در معرض تخمک نیاز دارد تا فعالیت متابولیکی آن کاهش یابد. تخمک چاپ شده سه بعدی عملکرد بهتری نسبت به گروه کنترل داشت و تنها 90 درصد دارو پس از 8 ساعت آزاد شد، در حالی که کپسول های دیگر دارو را به طور کامل در عرض 3 ساعت آزاد کردند.

تخمک های ساخته شده با پرینتر سه بعدی به عنوان برندگان واضح در تمام آزمایش ها ظاهر شدند

علاوه بر این، تخمک چاپ شده سه بعدی اثربخشی خود را از نظر جرم، محتوا و تجزیه ثابت نشان داد. قابل ذکر است که تخمک کاملاً متلاشی نشد، بلکه نرم شد و شرایط آزمایش را برآورده کرد. علاوه بر این، تخمک تولید شده با مواد افزودنی به دلیل خاصیت چسبندگی مخاطی، عملکرد مطلوبی را از خود نشان داد. این ویژگی‌ها آزادسازی مداوم پیرفنیدون را تسهیل می کنند و در نتیجه تأثیر مثبتی بر اثربخشی درمان دارند. در مقابل، تخمک‌های استاندارد نتایج پایین‌تری در این زمینه به همراه داشتند.

برای دستیابی به این نتایج، تخمک های چاپ شده سه بعدی با استفاده از پلیمرهای چسبنده مخاطی از طریق فرآیند اکستروژن ایجاد شدند که در مقایسه با ساخت تخمک های استاندارد به زمان بیشتری نیاز دارد. با این وجود، تخمک های چاپ شده با پرینتر سه بعدی به عنوان سیستم های دارورسانی واژینال نوید بیشتری دارند. در نتیجه، تجویز واژینال پیرفنیدون از طریق تخمک های چاپ شده با سه بعدی ممکن است به بهبود درمان آندومتریوز در آینده کمک کند. در حال حاضر، سالانه حدود 40000 مورد جدید آندومتریوز مزمن در آلمان تشخیص داده می‌شود و روش‌های درمانی مؤثر هنوز به اندازه کافی در دسترس نیستند.

پرینتر سه بعدی در مقایسه با تولید نساجی معمولی

اکنون که تفاوت ها و شباهت های بین لباس بافتنی سه بعدی و پرینتر سه بعدی مشخص شده است، این سوال باقی می ماند که آیا و اگر چنین است، چرا باید لباس بافتنی سه بعدی را به لباس های سنتی ترجیح داد؟ برای ارائه پاسخی معقول به این موضوع، ابتدا باید تولید نساجی متعارف را با دقت بیشتری بررسی کرد.

این موضوع هنوز یک موضوع حساس است، زیرا تعداد کمی از شرکت ها زنجیره ارزش و روش های تولید خود را شفاف نگه می دارند. مسائل بدیهی و جاری مانند کار کودکان، دستمزدهای پایین و اقدامات حفاظتی ناکافی در کشورهای تولیدکننده کم هزینه با تأثیر منفی نجومی این صنعت بر محیط زیست همراه است. از کشت پنبه، که در آن استفاده از آفت‌کش‌ها و هدر رفت آب بسیار زیاد ثبت می‌شود، تا ترانزیت پس از تجزیه مواد، و ارسال برای پردازش به نخ و در نهایت پارچه در کشوری دیگر - این مرحله به تنهایی نیاز به مقدار زیادی دارد.

معاینه برای بهبود

سپس، پارچه بافته شده را برای سفید کردن یا رنگ آمیزی در کارخانه دیگری ارسال می کنیم. مواد مضری که در این فرآیند استفاده می شود، بیشتر به فاضلاب ختم می شود که به نوبه خود منجر به آلودگی رودخانه ها و اقیانوس ها می شود. در نهایت، لباس دوخته می‌شود، بافندگی می‌شود و دوباره در محل دیگری تکمیل می‌شود و مقدار زیادی از مواد در فرآیند تولید هدر می رود. محصولات نهایی به شعب مختلف در سراسر جهان ارسال می شود. مسیرهای حمل و نقل غیرقابل باوری طولانی که به طور قابل توجهی انتشار دی اکسید کربن را افزایش می دهد، معایب لباس های تولید شده معمولی را برطرف می کند. اگرچه البته تولیدکنندگان کوچک‌تری نیز وجود دارند که به تولید پایدار، منصفانه و منطقه ای توجه می‌کنند، تولیدکنندگان مد در مقیاس بزرگ که از کانال های تولید سنتی استفاده می کنند همچنان بر بازار پوشاک تسلط دارند.

این مشکلات اجتماعی و زیست محیطی تمرکز اصلی مدیران اجرایی جرارد روبیو، جیهان آماراسیریواردنا و روزان ون در میر است، به همین دلیل است که همه آنها به پایداری در توسعه شرکت های خود و در تولید محصولات خود توجه می کنند. آگاهی با تهیه مواد آغاز می شود: در حالی که بیش از نیمی از کل لباس ها با استفاده از الیاف مصنوعی، عمدتاً پلی استر، و همچنین نایلون، الاستین و اکریلیک تولید می شوند که از سوخت های فسیلی به دست می آیند و در نتیجه اثرات منفی زیست محیطی دارند. در روش‌های صنعتی جدید از پشم مرینوس استفاده می‌شود که به‌طور پایدار و به‌عنوان یک الیاف طبیعی به دست می‌آید که عموماً در مقایسه با الیاف مصنوعی ردپای کوچک‌تری دارد.

Rosanne van der Meer همچنین اضافه می کند که برای دستیابی به بهترین نتایج ممکن و به منظور جلوگیری از شکستن نخ در وسط فرآیند بافندگی و در نتیجه مجبور به شروع مجدد تولید، به نخ باکیفیت متکی است. یک ویژگی خاص در اینجا: حتی اگر نخ پاره شود، قسمت نیمه تمام بافتنی را می توان بازیافت کرد زیرا لباس بافتنی به گونه ای طراحی شده است که می توان دوباره آن را جدا کرد. این بدان معنی است که مواد مورد استفاده را می توان بازیابی کرد - یکی دیگر از عوامل پایداری. تا آنجا که به مواد مربوط می شود، صرفه جویی زیادی را می توان با استفاده از لباس بافتنی سه بعدی انجام داد، زیرا ماشین ها فقط در یک بار به صورت افزودنی تولید می کنند و بنابراین فقط به نخ هایی نیاز دارند که استفاده می شود، در نتیجه مراحل تولید متعدد حذف می شود و در زمان و هزینه های زیادی صرفه جویی می شود. . Gihan Amarasiriwardena این گفته را تأیید می کند: «در لباس بافتنی با چاپ سه بعدی، فقط از پارچه مورد نیاز استفاده می شود. این منجر به ضایعات مواد تقریباً 30٪ کمتر می شود. پایداری نیز در Kniterate نقش دارد. جرارد روبیو به نخ های گیاهی متکی است که می توان آنها را بازیافت کرد، بنابراین لباس هایی که دیگر مورد نیاز نیستند می توانند به درستی دور ریخته شوند و در محل دفن زباله قرار نگیرند.

پرینتر سه بعدی و مالکیت فکری: آیا قوانین برای هدف مناسب هستند؟

پرینتر سه بعدی، مانند هر صنعت دیگری، مملو از ملاحظات حقوق مالکیت معنوی در همه سطوح است. از علاقه مندان به پرینتر سه بعدی که باید هنگام آپلود و به اشتراک گذاری طرح های فایل به حق چاپ احترام بگذارند تا شرکت های چند ملیتی که از اکتشافات علمی خود با پتنت ها و طرح های بازاریابی با علائم تجاری محافظت می کنند. احزاب به طور یکسان تحت تأثیر این قوانین قرار نمی‌گیرند: آنهایی که سهم بالاتری (پولی یا غیر آن) در مالکیت معنوی دارند، در صورت رعایت نکردن مقررات با عواقب بزرگ تری مواجه می‌شوند. بسیاری از افراد و سازمان‌ها قوانین را گاهی اوقات بیش از حد به نفع شرکت‌های بزرگ به ضرر شرکت های کوچکتر و افراد می دانند و به دنبال اصلاحاتی برای عادلانه تر کردن صنعت هستند. در اینجا به دیدگاه های مختلف این دغدغه و افراد و نهادهای درگیر در همه طرف‌های بحث خواهیم پرداخت.

برای مطالعه مالکیت معنوی و ارتباط آن با پرینتر سه بعدی ابتدا باید اصطلاحات را تعریف کنیم. سازمان تجارت جهانی مالکیت فکری را اینگونه تعریف می کند: «حقوقی که به افراد نسبت به خلقت ذهنی آنها داده می شود». در این دو دسته قرار می‌گیرد: کپی رایت، که حقوق مالکیت را برای آثار اصلی (توسط افراد یا شرکت‌ها، جایی که شخص آن را به عنوان بخشی از شغل خود ایجاد کرده است) و مالکیت معنوی صنعتی، که شامل علائم تجاری، ثبت اختراع، و اسرار تجاری است، ارائه می کند. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک بیاندازیم تا معنای آن را بفهمیم.

مروری بر شرایط کلیدی

کپی رایت چیست؟

ما می توانیم قانون کپی رایت را تا قرن شانزدهم بریتانیا دنبال کنیم. تلاش برای استاندارد سازی با کنوانسیون برن انجام شد که در سال 1887 تصویب شد، که در آن 10 کشور امضا کننده با حمایت خودکار از آثار خلق شده به مدت 50 سال پس از مرگ نویسنده موافقت کردند. اخیراً، قانون کپی رایت اتحادیه اروپا به مدت 70 سال پس از مرگ نویسنده حمایت می کند و حقوق اقتصادی (کنترل بر اثر و پاداش) و حقوق اخلاقی (حق انتساب و حق یکپارچگی) را اعطا می کند. در ایالات متحده نیز وضعیت مشابه است. آثاری که پس از سال 1978 با یک نویسنده شناخته شده ایجاد شده اند، به مدت 70 سال پس از مرگ نویسنده تحت پوشش حق چاپ محافظت می شوند، که معمولاً به عنوان زندگی + 70 شناخته می شود. این قوانین کپی رایت البته در مورد طرح های چاپ شده سه بعدی اعمال می شود: آنها می توانند از فایل مربوطه محافظت کنند که از آن چاپ شده است. . باید گفت که حمایت از کپی رایت در مورد جنبه های زیبایی شناختی یا طراحی یک قطعه اعمال می شود. اشیاء مفید یا اجزای مفید اشیاء تحت پوشش کپی رایت محافظت نمی شوند، اما می توانند با ثبت اختراع و اسرار تجاری محافظت شوند.

تولید صنعتی: ثبت اختراع

سایر جنبه های حقوق مالکیت فکری به تولید صنعتی مربوط می شود. حق ثبت اختراع نوعی حمایت از آثار است که از جمله برای ماشین‌ها و فرآیندهایی که جدید، نامشخص و به اندازه کافی توصیف شده و توسط نویسنده به وضوح ادعا شده است، اعطا می‌شود. اولین ثبت اختراع مدرن ثبت شده در سال 1421 در فلورانس اعطا شد و امروزه به وفور در صنایع تولیدی از جمله پرینتر سه بعدی وجود دارد. پس از تایید درخواست ثبت اختراع توسط سازمان ناظر، به مدت 20 سال از زمان ثبت، سایرین باید برای ساخت، استفاده یا فروش اختراع درخواست مجوز دهند. این حفاظت در ازای افشای عمومی آن است.

ثبت اختراع برای هر دو طرف سود متقابل دارد: ایجاد کننده انگیزه پولی برای نوآوری دارد و محققان خارجی می توانند با استفاده از دانش به دست آمده از انتشار اجباری پتنت بر خلاقیت های جدید تمرکز کنند: همانطور که سازمان جهانی مالکیت معنوی (WIPO) بیان می کند، وجود ندارد. به اصطلاح باید چرخ را دوباره اختراع کرد. اختراعات جهانی نیستند، اما طرف هایی که مایل به حمایت از پتنت بین المللی هستند می توانند یک درخواست واحد تحت معاهده همکاری ثبت اختراع (PCT) که توسط WIPO اداره می شود، ارائه دهند. این درخواست ثبت اختراع واحد برای بیش از 150 کشور بخشی از معاهده - معروف به کشورهای متعاهد - اعمال می شود که شامل ایالات متحده، کانادا، بیشتر آفریقا و تقریباً تمام اروپا، و همچنین چین، بازیگر اصلی در بازار پرینتر سه بعدی است.

با معرفی فن آوری آسیاب، تعداد زیادی از گزینه های مواد جدید برای تولید ترمیم ها در دسترس قرار گرفت. به طور مشابه، نسل های جدیدی از مواد ترمیمی دندان برای پرینتر سه بعدی در دست توسعه هستند و به طور منظم ظاهر می شوند.

با در نظر گرفتن طیف وسیعی از نشانه ها برای پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی، و تجربه طولانی این حرفه در فناوری اسکن و فرز، می توان گفت که دندانپزشکان و تکنسین های دندانپزشکی تجربه گسترده تری از این فناوری های ساخت سه بعدی نسبت به هر حرفه دیگری دارند.

نرم افزار CAD هنوز هم حوزه افراد آموزش دیده و با سواد کامپیوتری است، اما نسل های جدید اپراتورها را دچار مشکل نمی کند، و این نرم افزار همیشه در حال تبدیل شدن به "هوشمند تر" و کاربرپسندتر است. پیشرفت‌های کلیدی آینده که استفاده ما از این فناوری را فراتر از مزایای آشکار کاهش هزینه‌ها، افزایش سرعت ساخت و درمان‌های سریع‌تر و کم‌تهاجمی‌تر برای بیماران ما پیش می‌برد، شامل پتانسیل پرینتر سه بعدی در مواد سرامیکی با رنگ‌آمیزی و رنگ‌آمیزی دیجیتال است. کاهش پس پردازش مورد نیاز برای قطعات فلزی و ادغام ماشینکاری/فرزکاری قطعات فلزی پرینت سه بعدی در گردش کار چاپ فلز.

همه اینها به این معنی است که استفاده از فناوری های دیجیتال در دندانپزشکی در حال تکامل به آرامی به حدی رسیده است که به نظر نویسندگان، ما مدت هاست که از نقطه پذیرش اولیه گذشته ایم و فرصتی برای استفاده اصلی از فناوری پرینتر سه بعدی در آزمایشگاه ارتودنسی و دندانپزشکی و در جراحی. زمینه برای توسعه بسیار بیشتر وجود دارد. در حالی که تمرکز زیادی بر روی موارد منفرد از تجهیزات وجود دارد، ادغام کلی تجهیزات با نرم افزار برنامه ریزی و طراحی برای ایجاد یک جریان کاری روان، دقیق و کارآمد است که از اهمیت کلیدی برخوردار است و همه تفاوت را در جذب ایجاد می کند. و پذیرش این فناوری های مخرب.

همراه با این فناوری جدید، فرصت جدیدی نیز به وجود می آید. چالشی که ما با آن روبرو هستیم این است که به پرینتر سه بعدی به عنوان ابزاری جدید برای انجام کارهایی که همیشه انجام داده ایم نگاه نکنیم، بلکه به آن به عنوان فناوری نگاه کنیم که به ما امکان می دهد خلاق تر باشیم، مواد جدید را توسعه دهیم و جدیدتر قابل پیش بینی تر باشیم. روش های کم تهاجمی و کم هزینه برای بیماران ما. ما همچنین باید از فریفتن این و دیگر جنبه‌های فناوری دیجیتال به این فکر که چون دیجیتالی است، بهتر است پرهیز کنیم. برای تعریف استانداردها و اطمینان از اینکه تجهیزاتی که به سرعت به آزمایشگاه‌ها و جراحی‌های ما راه پیدا می‌کنند، حداقل به خوبی فرآیندهای «آنالوگ» مرسوم فعلی را انجام می‌دهند، تحقیقات لازم است.

نتیجه

تصویربرداری و مدل سازی سه بعدی و فناوری های پرینتر سه بعدی CAD به شدت بر تمام جنبه های دندانپزشکی تأثیر می گذارد. پرینت سه بعدی این امکان را فراهم می کند که به طور دقیق اشکال هندسی یکباره و پیچیده را از این داده های دیجیتالی در مواد مختلف، به صورت محلی یا در مراکز صنعتی بسازید. حتی در حال حاضر، تقریباً هر چیزی که برای بیماران خود می‌سازیم، می‌تواند توسط یک پرینتر سه بعدی ساخته شود، اما هیچ فناوری واحدی برای تمام نیازهای بیمار ما کافی نیست. این فناوری در حال حاضر به طور گسترده در ارتودنسی استفاده می شود، جایی که چاپ با وضوح بالا در رزین در حال حاضر یک پیشنهاد کاملاً عملی است، و فناوری مشابه برای چاپ مدل های دندانپزشکی ترمیمی و الگوهای فرآیند موم از دست رفته استفاده می شود که با افزایش روزافزون اهمیت بیشتری پیدا می کند. سیستم های اسکن داخل دهانی در جراحی فک و صورت و ایمپلنت، استفاده از مدل‌های آناتومیک ساخته شده با تعداد زیادی تکنیک چاپ سه بعدی برای کمک به برنام ‌ریزی درمان‌های پیچیده، امری عادی و پیش‌نیاز شده است. به طور گسترده ای پذیرفته شده است که جراحی ممکن است با استفاده از راهنماهای جراحی چاپ شده در رزین (معمولا) یا نایلون قابل اتوکلاو کمتر تهاجمی و قابل پیش بینی تر باشد. برای بسیاری، هیجان واقعی در تولید مستقیم ترمیم های مبتنی بر فلز برای ایمپلنت ها و دندان ها خواهد بود، اما این هنوز در آزمایشگاه دندانپزشکی در بریتانیا به روال تبدیل نشده است.

اگرچه پرینتر سه بعدی های مقرون به صرفه تر می شوند، هزینه اجرا، مواد، نگهداری و نیاز به اپراتورهای ماهر نیز باید به دقت در نظر گرفته شود، همچنین نیاز به پس پردازش و رعایت پروتکل های بهداشتی و ایمنی سختگیرانه است. با وجود این نگرانی ها، واضح است که پرینت سه بعدی نقش مهمی را در دندانپزشکی ایفا خواهد کرد. تطابق فن‌آوری‌های اسکن، تجسم، CAD، فرز و پرینت سه‌بعدی، همراه با کنجکاوی ذاتی و خلاقیت حرفه‌ای، این زمان را به زمان فوق‌العاده هیجان‌انگیزی برای حضور در دندانپزشکی تبدیل می‌کند.

روش پرینتر سه بعدی در لباس

فناوری پرینتر سه بعدی، ابعاد فضایی را بر اساس پرینت دو بعدی افزایش می دهد که باعث می شود الگوی چاپ جوهرافشان دارای ارتفاع سه بعدی باشد. متفاوت از فناوری سنتی پردازش کاهش مواد (مانند تراشکاری، آسیاب، سنگ زنی و غیره)، فناوری پرینتر سه بعدی از روش تشکیل مواد روی هم لایه به لایه استفاده می کند. اصل اساسی رویه زیر است: بر اساس مدل طراحی دیجیتال به کمک کامپیوتر (CAD)، مدل سه بعدی با فناوری لایه ای برش داده می شود تا داده های مسیر چاپ هر لایه و سپس مواد قابل اتصال مانند پودر به دست آید. فلز یا پلاستیک لایه به لایه از طریق پرینتر سه بعدی روی هم قرار می گیرند و به یک دیگر متصل می شوند. به طور کلی، محصولات پرینتر سه بعدی باید چهار مرحله زیر را طی کنند، یعنی مدل سازی سه بعدی، برش لایه لایه، چاپ و پس پردازش. تاکنون ده ها نوع فناوری پرینتر سه بعدی وجود دارد. با این حال، در زمینه لباس های پرینتر سه بعدی، دو نوع فناوری شکل دهی عمدتاً استفاده می شود، یعنی مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) و تف جوشی لیزری انتخابی (SLS).

مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)

فرآیند FDM [32] از نازل های گرم شده با دمای بالا برای ذوب و رسوب مواد لایه به لایه استفاده می کند. دمای کار تجهیزات چاپ معمولی FDM حدود 300 درجه سانتیگراد است، به این معنی که مواد چاپ نه تنها قابلیت پردازش ترموپلاستیک عالی دارد، بلکه باید دمای قالب گیری پایین تری داشته باشد و قدرت محلول مشخصی نیز داشته باشد. علاوه بر این، هنگام اتصال بین لایه ها به چسبندگی خوبی نیاز است تا از ترک خوردن ناشی از تنش حرارتی جلوگیری شود. به عنوان متداول ترین فرآیند قالب گیری، مزیت اصلی آن پردازش کم هزینه است. با این حال، این فرآیند فقط می تواند لباس هایی با شکل ساده بر اساس ساختار پارچه چاپ کند. ملنیکوا [33] اشاره کرد که فرآیند FDM احتمالاً می تواند ساختارهای نساجی پیچیده را با کمک ساختارهای پشتیبانی تشکیل دهد. به این معنا که برای واریز و پرینت ساختار ساپورت ظریف و حذف ساپورت در مرحله پس از پردازش نیاز به مصرف مواد و زمان اضافی دارد. این نه تنها پیچیدگی فرآیند قالب‌گیری را افزایش می‌دهد، بلکه نرخ موفقیت چاپ قالب‌گیری FDM را به دلیل چاپ ساختار ظریف محدود می‌کند.

فرآیند SLS [35]، ابتدا مواد پودر را تا زیر دمای نقطه ذوب از قبل گرم می کند و سپس مواد را کاشی می کند. متعاقباً، پرتو لیزر قابل کنترل به طور انتخابی تف جوشی لایه به لایه را با توجه به سطح مقطع لایه ای در حین برش انجام می دهد و پس از اتمام تمام پخت مواد کاشی، می توان با حذف پودر اضافی محصول نهایی را به دست آورد. . Beecroft [36] فرآیند چاپ پودر نایلون توسط SLS را برای ایجاد ساختارهای نساجی انعطاف پذیر بررسی کرد. مشخص شد که این فناوری می‌تواند ساختارهای پارچه ای را با هندسه پیچیده بدون افزودن ساختارهای حمایتی اضافی در طول فرآیند شکل‌دهی منسوجات لباس چاپ کند. این نشان می دهد که فرآیند SLS یک روش ایده آل برای تشکیل منسوجات با ساختار ظریف است.

پرینتر سه بعدی های مبتنی بر رزین در سال‌های اخیر شاهد رقابت زیادی از دستگاه‌های ارزان‌تر بوده‌اند، اما اگر پرینتر سه بعدی بخشی منظم از گردش کار شما باشد، دستگاه Form 3+ از Formlabs همچنان بهترین دستگاه است.

Form 3+ جایگزین Form 3 شد که قبلاً بهترین انتخاب ما برای پرینتر سه بعدی های رزینی بود. این نسخه جدید سریعتر از قبل چاپ می کند و استفاده از آن بسیار راحت تر از قبل است. بارگیری رزین ساده است و یک سنسور سطح شناور میزان رزین موجود در سینی چاپ را کاملاً مشخص می کند و جریان را کنترل می کند تا مقدار مناسبی برای هر کار استفاده شود. یک پلت فرم ساخت انعطاف پذیرتر کار حذف چاپ را ساده می کند.

Form 3+ پرینت های سریعی تولید می کند، اما مهمتر از آن، کیفیت چاپ های آزمایشی ما عالی بود. افزایش قیمت، قیمت اولیه Form 3+ را در 3750 دلار قرار می دهد، بنابراین واضح است که این مدل خاص برای همه مناسب نیست. اما Form 3+ به راحتی خواسته‌های طراحانی را برآورده می‌کند که نیاز به جریان ثابتی از چاپ‌های زیبا دارند و ابزار لازم برای پرداخت هزینه برای این گزینه سطح بالا را دارند.

همانطور که فرم 3 خوب است، بسیار گران است. پرینتر سه بعدی هایی مانند Peopoly Phenom که اکنون فروخته شده است، قیمت چاپ SLA را تا حدودی کاهش دادند، اما Photon Mono X ورودی حتی ارزان‌تری ارائه می‌دهد. حتی بهتر از آن، نتایج بسیار چشمگیر هستند. ما متوجه شدیم که Photon Mono X با وجود خطاهای چاپی گاه به گاه، چاپ های SLA با کیفیت بالا را به سرعت ایجاد می کند.

علاقه مندان به پرینتر سه بعدی از مساحت چاپ بزرگ - 331 اینچ مکعب قدردانی خواهند کرد. با توجه به اندازه نسبتاً کوچک فوتون مونو ایکس، این به ویژه چشمگیر است - ارتفاع آن فقط 18 اینچ و عرض آن کمی بیشتر از 11 اینچ است، بنابراین به راحتی در یک کارگاه خانگی یا تنظیمات مشابه قرار می گیرد.

چاپ SLA همچنان یک تجارت کثیف و بدبو است. اما فوتون مونو ایکس به کاهش هزینه‌های این فرآیند کمک می‌کند بدون اینکه شما را مجبور به سازش‌های زیاد کند.

اگر یک کارگاه نامرتب با گرد و غبار زیاد دارید، FlashForge Adventurer 4 ممکن است پرینتر سه بعدی شما باشد، زیرا بدنه آن طوری طراحی شده است که گرد و غبار را از بین ببرد در حالی که یک فن داخلی و فیلتر HEPA تخت چاپ را تمیز نگه می دارد. این یک پرینتر سه بعدی عالی برای کسانی است که می‌خواهند در پس‌زمینه در حین بیرون و در اطراف اجرا شود، زیرا دارای یک تغذیه دوربین زنده است تا به شما نشان دهد که چاپ شما چگونه پیشرفت می‌کند.

در حالی که FlashForge Adventurer 4 بیشتر از برخی پرینتر سه بعدی های دیگر مانند Monoprice Voxel که بررسی کردیم، قیمت دارد، شما دستگاه پیشرفته تری دریافت می کنید که نسبت به پرینتر سه بعدی حرفه ای نیز مقرون به صرفه تر است. همچنین کمی بزرگتر در 21.7 x 19.7 x 18.5 اینچ است، اما این به این دلیل است که کل مکانیسم چاپ محصور شده است.

FlashForge Adventurer 4 از طریق یک صفحه نمایش لمسی ساده در سمت چپ در جلوی کیس آن کنترل می شود.

استفاده از این مورد هنگام تنظیم چاپ ها به اندازه کافی آسان است، اما ما دریافتیم که وارد کردن رمز عبور Wi-Fi ما کمی دشوار است. پس از چند تلاش ناموفق، از یک اتصال اترنت سیمی برای جفت کردن آن با رایانه خود استفاده کردیم و این کار بی‌عیب و نقص بود.

اگر به تازگی چاپ سه بعدی را شروع کرده اید، پرینتر سه بعدی Prusa Mini+ گزینه فوق العاده ای است، اگرچه به نظر می رسد این روزها کمبود دارد. این مایه شرمساری است زیرا کارایی قابل اعتماد و چاپ با کیفیت را به صورت مستقیم به تازه کارها ارائه می دهد، حتی اگر گرانتر از پرینتر سه بعدی های رقیب برای مبتدیان باشد.

در آزمایش خود متوجه شدیم که Prusa Mini+ به راحتی قابل تنظیم است، اگرچه عدم وجود یک ناحیه چاپ محصور ممکن است در صورتی که افراد جوان‌تری در اطراف محل کار خود آویزان هستند، این انتخاب اشتباه باشد. نرم افزاری که به خوبی طراحی شده است شما را در فرآیند آماده سازی مدل خود برای چاپ راهنمایی می کند. و هنگامی که زمان چاپ فرا می رسد، Prusa Mini+ در حالت چاپ با کیفیت 0.2 میلی متری نسبتاً سریع عمل می کند. ما از کیفیت تمام چاپ های آزمایشی خود راضی بودیم، از جمله آنهایی که دارای قطعاتی بودند که باید دقیقاً با هم مطابقت داشته باشند.

اگرچه Prusa Mini+ گران‌تر از بسیاری از چاپگرهای تازه کار است، اما نمی‌توانید از حلقه‌های زیادی برای کالیبره کردن و راه اندازی پرینتر سه بعدی خود عبور کنید. ما فکر می کنیم که این یک جایگزین عالی برای Monoprice Voxel است.

آموزش نسل بعدی مهندسان با پرینتر سه بعدی

آکادمی نیروی دریایی ایالات متحده مردان و زنان جوان را برای تبدیل شدن به افسران حرفه ای در نیروی دریایی و تفنگداران دریایی ایالات متحده آماده می کند. کاپیتان برد بیکر، دانشیار USNA، متوجه شد که فرآیند تکراری دانشجویان مهندسی او، و در نتیجه سرعت یادگیری، به دلیل عدم دسترسی به قابلیت‌های تولید با مشکل مواجه شده است. حتی با وجود یک ماشین‌فروشی که به پروژه‌های اصلی دانشجویان اختصاص داده شده بود، هر فرد یا تیم قادر به انجام بیش از سه یا چهار بار در طول یک سال نبود.

کاپیتان بیکر اولین استاد دانشگاه نبود که پرینتر سه بعدی ها را برای دوره های آموزشی به دانش آموزان ارائه کرد، اما با راه اندازی MakerSpaceUSNA همه قابلیت های طراحی و ساخت را تحت یک مکان متمرکز قرار داد. تنها با شروع چند پرینتر سه بعدی مدل‌سازی رسوب ذوب شده (FDM)، او شروع به ادغام ماشین‌ها در برنامه درسی مهندسی مکانیک کرد و ماشین‌ها را در دسترس دانشجویانی قرار داد که پروژه‌های اصلی خود را تکمیل می‌کنند.

هنگامی که دانش‌آموزان وارد برنامه درسی مهندسی می‌شوند، ابتدا نحوه استفاده از نرم‌افزار CAD را یاد می‌گیرند، سپس نحوه کار با چاپگرهای FDM را می‌آموزند، سپس به استریولیتوگرافی (SLA) می‌روند و در نهایت به پرینتر سه بعدی های تف جوشی لیزری انتخابی (SLS) می‌رسند. اکنون آنها حتی اسکن سه بعدی را یاد می گیرند و می توانند پروژه های مهندسی معکوس کامل را با استفاده از تمام ابزارهایی که آموخته اند به پایان برسانند.

داشتن پرینتر سه بعدی های باکیفیت و قابل اعتماد که از فناوری‌های FDM، SLA و SLS استفاده می‌کنند، به MakerSpaceUSNA اجازه می‌دهد تا هر تجربه دانشجویی USNA را با طیف گسترده‌ای از فناوری‌های تولید افزودنی ارائه دهد. فلسفه آموزش عملی کاپیتان بیکر و رویکرد یادگیری از طریق شکست، این موضوع را برای دانشجویان مهندسی یک قدم فراتر می برد و آنها را برای مشاغلی که در نیروی دریایی ایالات متحده و فراتر از آن خدمت می کنند آماده می کند.

آینده پرینتر سه بعدی در هوافضا چیست؟

با فناوری‌های افزودنی قدرتمندتر و در دسترس‌تر از همیشه، صنعت آماده است تا از طیف وسیع‌تری از مشارکت‌کنندگان کمک کند. سخت است بگوییم که بزرگترین پیشرفت ها در 5 تا 10 سال آینده از سوی OEM ها، تامین کنندگان، آژانس های عمومی، استارت آپ ها یا دانشگاه ها به دست خواهد آمد یا خیر، اما با توجه به افرادی که بیش از هر زمان دیگری از پرینتر سه بعدی استفاده می کنند، این نوآوری ها سریعتر از همیشه قبل از.

از آنجایی که درک پرینتر سه بعدی در صنعت هوافضا گسترش می یابد، و همانطور که فناوری و پایه مواد موجود هر روز همه کاره تر می شوند، فناوری افزودنی به تغییر شکل ما در نحوه ساخت و نگهداری هواپیما و فضاپیما ادامه خواهد داد.