چاپ سه بعدی، فناوری تبدیل مجازی ها به واقعیت

به گزارش ایران اکونومیست؛ صنعت چاپ سه بعدی در کشورهای پیشرفته حوزه‌های مختلفی را در بر گرفته است و با چاپ برخی از اندام‌های بدن مانند کلیه تا روکش‌های دندان و سایر کاربردها از جمله در هوافضا، معماری، خودروسازی، قطعات صنعتی، تجهیزات نظامی و حتی هنر، موجب شده است که بتوان هر نوع طرح مجازی را با چاپگرهای سه بعدی به واقعیت بدل کرد.
چاپگر سه بعدی یک فناوری نسبتا نوظهور است و این قابلیت را ایجاد می کند که هر گونه جسم سه بعدی را با هر نوع پیچیدگی تولید کند و برای این کار لازم است تنها شکل مورد نظر در یکی از نرم افزارهای سه بعدی ساز طراحی و بعد آن را با متریال های مختلف چاپ کرد.
اساس کار این چاپگرها به این صورت است که فایل سه بعدی توسط نرم افزارها به لایه های مجزا تفکیک شده و توسط پرینتر قابل خواندن می شود سپس چاپگر به طراحی و ساخت لایه ها پرداخته و در نهایت نمونه مورد نظر تولید می شود. فناوری های متفاوتی از چاپ سه بعدی هستند که هر کدام با مواد اولیه مخصوص عملیات چاپ را انجام می دهند. این مواد می توانند از جنس پلاستیک، فلز، سرامیک و... باشند.
صنعت چاپ سه بعدی، قابلیت های کاربردی گسترده و تاثیرات زیادی از جمله در کاهش شدید قیمت‌ محصولات و ارتقای قابل توجه کیفیت و دقت در تولیدات دارد. علاوه بر این، تحولات روزافزون و پرشتاب این فناوری چه بسا نویدبخش انقلاب صنعتی دیگری باشد.
افزون بر این، چاپ سه بعدی یک فناوری دارای جذابیت حتی برای مقاطع پایین تحصیلی است و همین امر پیشرفت در آن را تسهیل می کند.
نگاه دانش آموزان مقطع راهنمایی شهید کلاهدوز در نمایشگاه چاپ سه‌بعدی که مجذوب پرینتری در حال خلق مجسمه انیشتین شده بودند، از این جذابیت نشان دارد.
سورنا ستاری، معاون علمی و فناوری رییس‌جمهوری نیز در آیین گشایش نمایشگاه چاپگرهای سه‌بعدی ایرانی که به همت این معاونت برگزار شده است، با اشاره به رسوخ فناوری چاپ سه‌بعدی در صنایع گوناگون، زمینه‌سازی تحول جدی فناوری چاپ سه‌بعدی در کشور را در گرو ورود جوانان تحصیل‌کرده به این عرصه و شکل‌گیری کسب‌ و کارهای نوپا دانست.

**چاپ سه بعدی و توانمندی مهندسان ایرانی
رامین هاشمی عضو هیات مدیره یک شرکت ایرانی شرکت کننده در نمایشگاه با تاکید بر توانایی مهندسان ایرانی گفت: به منظور پاسخگویی به نیاز کشور، پرینتر سه بعدی برای ساخت دستگاه هایی با استحکام بالا، پیچیدگی ساخت و ابعاد بزرگ تولید کردیم که نه تنها از نظر کیفیت با محصول مشابه آلمانی مطابقت می کنند، بلکه قیمت انها هم نصف مشابه خارجی است.
هاشمی اظهار کرد: همچنین با همکاری دانشگاه شهید بهشتی ایمپلنت های دندانی زیست سازگار تولید کرده ایم. این قابلیت باعث رشد استخوان در اطراف ایمپلنت و محکم ایستادن آن می شود و روش تولید ایمپنت و نوع مواد مورد استفاده موجب افزایش زیست سازگاری آن است.
وی اضافه کرد: تولید ایمپلنت های دندانی متخلخل با ساختار گرادیانی تلاش در جهت افزایش این زیست سازگاری است. دلایل واماندگی ایمپلنت های کنونی اثر stress shielding آنها به دلیل اختلاف گسترده خواص مکانیکی با بافت استخوانی اطراف آن است. ساختارهای متخلخل برای رفع این مشکل هم چاره ساز بوده و توانسته اند مقادیر مدول الاستیکی نزدیک به مقادیر استخوانی ایجاد نمایند. هدف پژوهش حاضر امکان سنجی ساخت ایمپلنت دندانی با ساختار متخلخل گرادیانی به روش sls است.
علیرضا طیاری مهندس مکانیک نیز که در امور تبلیغات مشغول به کار است و از کرج برای بازدید از نمایشگاه به تهران آمده است، گفت: من عاشق تکنولوژی هستم و همیشه مشتاقم تا تازه ترین دستاوردهای علمی در بازار را بیابم. امروز از این نمایشگاه شگفت زده شدم، شرکت های ایرانی در مهندسی معکوس بسیار موفق عمل کرده اند و پرینترهای ساخت داخل کشور با محصولات صاحب نام خارجی رقابت می کنند.
امین حسین فردوس جاه مدیر یک شرکت دیگر شرکت کننده در نمایشگاه هم گفت: نبود ستاد، اتحادیه و صنفی که بتوان در زیر مجموعه آن فعالیت کرد، یکی از مشکلات عمده این بخش است و گرچه ما در خیلی از زمینه ها با استانداردهای جهانی برابری می کنیم ولی دیده و معرفی نمی شویم و این یک مشکل مدیریتی است.
فردوس جاه  اظهار کرد: هم اکنون این نمایشگاه فرصتی استثنایی و بی سابقه برای معرفی رسمی ما است. علاوه بر این، اولین بار است که یک رویداد در این بخش رسانه ای شده است و همچنین مسابقه ای که در روز آخر نمایشگاه طبق استانداردهای بین المللی برگزار می شود، با توجه به این که مشخصه‌های فیزیکی چاپگرها (سرعت و کاربری آسان) از لحاظ کارکرد و امکانات کاربری و ارزیابی کیفیت نمونه محصول خروجی نیز به عنوان شاخصه‌های کیفی محصولات در نظر گرفته می شود، می تواند بستری برای ارزیابی شرکت ها و رقابت در زمینه تولید محصولات بهتر توسط شرکت ها باشد.
بهروز عبدی مدیرعامل یک شرکت دیگر شرکت کننده در نمایشگاه هم گفت: حدود چهار سال است که پرینترهای سه بعدی ایرانی را تولید می کنیم و در این مدت موفق شدیم حدود 3700 دستگاه تولید کنیم و بیشتر مشتریان ما فعالان بخش صنعت و معماری هستند که امیدواریم در آینده بخش روباتیک و پزشکی هم از این صنعت استقبال بیشتری کنند.
وی با اشاره به این که تکنولوژی ساخت این دستگاه ها را به طور کامل به دست آورده ایم، گفت: با ارائه محصولات با کیفیت ایرانی با یک سوم قیمت مشابه خارجی، به جرات می توان گفت که هم اکنون محصولات خارجی در بازار ایران جایی ندارند.

**چاپ سه بعدی و جواهرسازی
علی خانلو کارشناس شرکتی ایرانی که نمایندگی شرکت های اروپایی در ایران را به عهده دارد، با اشاره به رشد علمی ایران در 'اف دی ام' که یکی از روش های چاپ سه بعدی است، در عین حال عنوان کرد که چاپگرهای ایرانی هنوز کیفیت بالایی ندارند و در مواردی، نتیجه نهایی رضایت استفاده کننده را جلب نمی کند.
وی همچنین تاکید کرد: در سال های اخیر آگاهی عموم نسبت به این فناوری بیشتر شده و مشتریان بیشتری پیدا کرده است که این امر به فرایند تولید بسیار کمک می کند.
خانلو از جمله کاربردهای چاپ سه بعدی و روش 'اس ال ای' را در صنعت جواهر سازی و کار دقیق تر در این صنعت برشمرد و افزود: این در حالی است که در ایران هنوز از ریخته گری های سنتی استفاده می شود.

**چاپ سه بعدی و تکثیر بافت های زنده
فهیمه صالحی استادیار دانشگاه هم که برای بازدید به نمایشگاه آمده است، از بیو پرینتینگ (چاپ زیستی سه بعدی) به عنوان علم آینده بشر یاد کرد  گفت: بیو پرینتینگ به چاپ بافت های زنده گفته می شود که در آن ابتدا سلول های بافت مورد نظر از فرد دهنده به محیط کشت منتقل می شوند و تحت شرایطی آنها را به مرحله ی تکثیر می رسانند. زمانی که تعداد سلول ها به مقدار کفایت رسید، آنها را وارد کارتریج پرینترهای سه بعدی می کنند. البته این پرینترها دقیقا همان پرینترهای سه بعدی که ما کم و بیش می شناسیم، نیستند و بسیار پیشرفته تر هستند. از اینجا به بعد، چاپگر سه بعدی همانند سایر پرینت های سه بعدی، از سلول ها به عنوان ماده ی اولیه استفاده می کند.
وی افزود: در صورت فراهم شدن امکان پرینت استخوان ها، رگ های خونی، اندام ها و پوست شاید در آینده پرینت انسان کامل هم ممکن شود؛ پرینت کبد یا قلب یک طرف قضیه است اما برای یک انسان کامل نه تنها حجم زیادی از بافت های اصلی مورد نیاز است، بلکه برنامه ریزی بسیار پیچیده برای پرینت آن الزامی خواهد بود.

***چاپ سه بعدی و هنر
در بخش دیگری از نمایشگاه، طراح یک گروه هنری در میان پیکره های تراش خورده شخصیت هایی همچون رضا کیانیان، مارلون براندو، مارادونا و یک پلنگ خشمگین، برای مشتریان خود از شیوه طراحی و پرینت آثار می گوید.
به گفته این طراح، سازمان ها و اداراتی که پیکره افراد مشهور و نامدار را سفارش می دهند ولی یا افرادی که برای هدیه، مجسمه های افراد خانواده خود را در مقیاس کوچک سفارش می دهند، متقاضیان کاربردهای هنری چاپ سه بعدی هستند. .
وی به یک پسر نوجوان که در بین مجسمه ها به دنبال شخصیت مورد علاقه اش است، گفت: تصاویر خود را بدهید و بعد از چند ساعت کار پرینترهای سه بعدی، مجسمه تحویل بگیرید.
میکل آنژ پیکرتراش ایتالیایی که یکی از هنرمندان نابغه تاریخ و معروفترین چهره رنسانس ایتالیا است در تعریف هنر می گوید: هنرمند با اثر هنری که خلق می کند، بخشی از وجود خود را در آن جا می گذارد.
اما در دنیای مدرن امروزی، هنرمند جای خود را به یک پرینتر سه بعدی داده است و قلم و تیشه استادان به یک قلم نوری بدل شده اند که قادر است هر پیکره ای را در چند ساعت بر هر سطحی بتراشد.

**نمایشگاه چاپ سه بعدی
نخستین نمایشگاه صنعت چاپ سه بعدی و مسابقه انتخاب بهترین چاپگرهای سه بعدی ایرانی با حضور 17 دستگاه چاپگر سه بعدی ایرانی توسط ستاد توسعه فناوری های مواد و ساخت پیشرفته معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری تا سیزدهم اردیبهشت ماه در سالن اجلاس برگزار شد.