شکی نیست که چاپ سه بعدی فراتر از ساخت نمونه‌های اولیه و نمونه‌های تکی است. میزان پذیرش چاپ سه بعدی توسط شرکت های Fortune 500 دیگر نمی‌تواند دقیقاً به عنوان کند توصیف شود. در حالی که AM (ساخت مواد افزودنی) در برنامه‌های کاربردی خود زمانی آهسته، پرهزینه و محدود بود، اکنون در همان معیارها فراتر از تولید معمولی است. سازندگان و تولیدکنندگان از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت قطعات در نقاط مختلف خط تولید از جمله ابزارهای تولیدی، جیگ و فیکسچرها، تست‌های فیت، و البته قطعات استفاده نهایی استفاده می‌کنند. انتقال به برنامه‌های کاربردی تولید فقط مربوط به بهبود سخت افزار چاپگرهای سه بعدی به منظور جایگزینی تجهیزات تولیدی مرسوم نیست. تولید نیاز به هماهنگی زیادی در اکوسیستم‌های بزرگ دارد، بنا بر این شرکت‌های چاپ سه بعدی در حال یاد گیری جهت حرکت در آن کانالها هستند تا پذیرا شدگی را افزایش دهند. بیایید نگاهی به تکامل چاپ سه بعدی در یک فناوری تولید بیندازیم.
 
ابتکارات مختلفی مانند پروژه IDAM (صنعتی سازی و دیجیتالی سازی تولید افزودنی برای فرآیندهای سری خودرو) به عدم استاندارد سازی در فرآیندهای AM و خاصیت مواد پرداخته است، و باعث شده است که چاپ سه بعدی حتی اتوماتیک‌تر از تولید سنتی باشد. پیش بینی می‌شود پروژه IDAM   منجر به تولید انبوه 50000 قطعه خودرو و 10،000 قطعه یدکی خودرو در سال به صورت تولید به وسیله چاپ شود.
 
پروژه IDAM چاپ فلز در تولید خودروی آلمانی را پیشرفت خواهد داد.
 
انتظار می رود در ساخت مواد، استانداردهای واجد شرایط خاصی را رعایت کنند و مواد چاپی سه بعدی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. تعدادی از سازمان‌ها و شرکت‌ها در تلاش هستند تا مراحل صلاحیت و صدور گواهینامه استاندارد برای تجهیزات AM را ایجاد کنند. مثال خوب آن Stratasys است که با مرکز ملی عملکرد مواد پیشرفته (NCAMP) تحت نظارت FAA برای ایجاد یک بانک اطلاعاتیِ دامنه عمومی، همکاری می‌کند که شامل فرایندهای استاندارد، تجهیزات و مواد برای تطابق با استانداردهای صلاحیت است. یکی از اصلی‌ترین شرایط برای احراز صلاحیت، قابلیت تکرار است. همان طور که Scott Sevcik ، از شرکت راه حل‌های تولید درStratasys ، توضیح می‌دهد: "تا زمانی که سطح تکرار پذیری آن (که سطح بالایی است) را نداشته باشید، داشتن یک گواهینامه برای یافتن فن آوری و اعتماد به آن کاری بسیار چالش برانگیز است".
 
چیزهایی که زمانی برای چاپ سه بعدی جزو موانع محسوب می‌شدند اکنون امتیازی برای فروش محسوب می‌شوند. قدرت انتخاب مواد در دو سال گذشته افزایش یافته است و چاپگرها بزرگتر و سریعتر از همیشه هستند. همچنین این دارد معمول‌تر می‌شود که چاپگرهای سه بعدی صنعتی از سیستم‌های حلقه بسته استفاده می‌کنند که به طور فعال ابعاد یک قسمت را کنترل می‌کنند در حالی که چاپ صورت می‌گیرد تا از مشخصات آن اطمینان حاصل شود. ماهیت افزودنی چاپ سه بعدی باعث می‌شود که ذاتاً نسبت به فن آوری‌های تولید تفریقی مانند ماشین کاری کم هدرده‌تر باشد. اگر چیزی خاموش باشد، چاپگر به طور خودکار تنظیماتی را برای اصلاح ناهنجاری انجام می‌دهد. پرینترهای سه بعدی با کیفیت بالا از نظر قابلیت‌های خود واقعاً پیشرفت کرده‌اند. از این رو به جای تشریح این که چرا شرکت‌ها چاپ سه بعدی را برای تولید اتخاذ نمی‌کنند، می‌خواهیم توضیح دهیم که چرا فرایند تولید با چاپ سه بعدی مزایای زیر را دارد:
 
* سرعت بیشتر - برای تولید کارهای کوچک و متوسط ​​از اشیاء کوچک، چاپ سه بعدی در حال حاضر سریعتر از بسیاری از روش های تولید سنتی است فقط به دلیل زمانی که لازم است برای ایجاد ابزار برای قالب‌های تزریق و کست‌های مورد نیاز برای تولید سنتی صرف شود. کاهش زمان چرخش در طراحی و تولید، یک ارزش افزوده مهم برای تولید کنندگان است.
 
* هزینه کمتر - آن قالبها و کست‌ها که فقط برای تولید معمولی سنتی ذکر شدند ارزان در نمی‌آیند، بنا بر این اجرای تولید‌های کوچک و متوسط ​​می‌تواند با چاپ سه بعدی مقرون به صرفه‌تر باشد.
 
* تولید داخل - بسیاری از شرکت‌ها به جای برون سپاری تولید خود، تصمیم می‌گیرند قطعات خود را خود تولید کنند. این امر هزینه‌ها و زمان‌های لجستیک آنها را کاهش می‌دهد، و به آنها امکان می‌دهد طرح‌ها را به راحتی تکرار کرده و کنترل کیفیت آنها را بهبود ببخشند. یکی دیگر از مزایای چاپ کالاهای درون خانه، محافظت از IP است. اگر آنها با چندین تولید کننده به اشتراک گذاشته نشده باشند، سرقت از طرح بسیار دشوار است.
 
* قابلیت تجدید و کارآیی - ماهیت افزودنی چاپ سه بعدی باعث می‌شود که ذاتاً نسبت به فن آوری‌های تولید تفریقی مانند ماشین کاری کم هدرده‌تر باشد. این برای تولید کنندگان بزرگ که احساس افزایش فشار از سوی مشتریان (و دولت‌ها) برای بهبود کارآیی تولید خود دارند، جذاب است. بسیاری از پرینترهای سه بعدی با فرمت بزرگ همچنین می‌توانند از پلاستیک‌های خرد شده به عنوان مواد اولیه استفاده کنند و شکل مستقیم بازیافت را به تولید کنندگان ارائه می‌دهند.
 
* طراحی تولیدی - ابزارهای طراحی تولیدی خودکار با محبوبیت زیادی در حال رشد هستند و هندسه‌های ارگانیکی که آنها تولید می‌کنند غالباً فقط با چاپ سه بعدی تولید می‌شوند.
 
* عملکرد - توسعه مواد یک تلاش مداوم در فضای چاپ سه بعدی است و انتخاب و عملکرد مواد به طرز چشمگیری بهبود یافته است. بعضی از مواد، از جمله فلزاتی خاص، در صورت جعل یا تزریق قالب، در واقع از نظر مکانیکی دارای خواص مکانیکی‌ای برتر از مواد مشابه هستند. چندین فناوری چاپ سه بعدی، (SLA/DLP, SLM, EBM, MJF)، قطعات ایزوتروپیک ایجاد می‌کنند، به این معنی که این قطعات در هر محور به یک اندازه قوی هستند.
 
* شخصی سازی انبوه - چاپ سه بعدی باعث می‌شود قطعات تولیدی انبوه بدون کاهش سرعت تولید و تحمیل هزینه‌های بیشتر، سفارشی و شخصی سازی شوند.
 

موارد استفاده از تولید

 
مراقبت‌های بهداشتی
صنعت مراقبت‌های بهداشتی اولیه برای تولید، پذیرنده تولید توسط چاپ سه بعدی است، بخشی از آن به این دلیل است که آنها به سرمایه زیادی دسترسی دارند و بخشی نیز به دلیل این که بسیاری از راه حل‌های آنها نیاز به شخصی سازی دارد. بیش از 100،000 تعویض مفصل ران تیتانیوم به صورت سه بعدی چاپ شده است و بسیاری از آنها هنوز هم بعد از یک دهه کار با عملکرد خوب کار می‌کنند. سمعک‌ها تقریباً به طور انحصاری به صورت سه بعدی تقریباً به مدت 20 سال چاپ شده‌اند. هر ساله ده‌ها هزار سمعک سفارشی چاپ می‌شود.
 
این روزها دندانپزشکان نیز به شدت به چاپ سه بعدی متکی هستند. قالبهای چاپ سه بعدی برای ترازهای شفاف یکی از چشمگیرترین تغییرات در دندانپزشکی است. اکثریت قریب به اتفاق این محصولات دندانپزشکی از طریق ترکیبی از چاپ سه ‌بعدی و ترموستورینگ سنتی تولید شده و شاید امروزه تنها کاربرد بالاترین حجم برای فناوریهای چاپ سه بعدی در جهان باشد.
 
چاپ 3 راه سه بعدی در حال ایجاد تحول در دندانپزشکی دیجیتال است.

ادامه این مقاله را در «چاپ سه بعدی به عنوان یک فناوری تولید – بخش دوم» بخوانید.
 
منبع: 3dprinting.com