ماشین های هوشمند تولید کننده چاپگر سه بعدی در ایران

قدمت چاپگرهای سه بعدی در جهان کمتر از بیست سال است. این چاپگرها در صنایع مختلف کاربرد دارند وماشین های هوشمند به عنوان یک شرکت دانش بنیان اولین خط تولید چاپگرهای سه بعدی در ایران را راه اندازی کرده است و با توجه به نیاز صنایع و مصرف کنندگان محصولات خود را روانه بازار می کند.

چاپگر سه بعدی یکیاز فناوری های نو ظهور 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.

تمامیسازندگان و تولیدکنندگان صنعتی برای تست محصولات خود، نیاز به پیش تولید آن به منظور تکمیل و برطرف نمودن نقص های احتمالی دارند. امروزه چاپ سه بعدی این امکان را فراهم کرده که در کوتاه هترین زمان، کم ترین هزینه و صرف نظراز پیچیدگی های نمونه، پیش تولید را انجام دهند. برای این کار فرآیندهای مختلفی از چاپ سه بعدی وجود دارد که هر کدام از آنها در صنایع مختلف استفاده می شود و برای چاپ نمونه به وسیله هر کدام از این فرایندها نیازمند مدل سه بعدی نمونه، توسط نرم افزارهای سه بعدی سازی مانند CAD و یا اسکنرهای سه بعدی هستیم.

اساسکار این چاپگرها این 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 ساخته می شود. فن آوری هایمتفاوتی 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. درحال حاضر بیشترین کاربرد بازار جهنی از مواد پلاستکی است که معمولاً ABS و PLA مناسب ترین آنها هستند.

کاربردهای پرینتر سه بعدی

تکنولوژی پرینت سه بعدی این امکان را  فراهم می کند تا  درعرض چند ساعت طرح روی کاغذ تبدیل

به قطعه واقعی شود. چاپگرهای سه بعدی و مواد مصرفی آنها به سرعت در حال تغییر و پیشرفت 

هستند. در ضمن پرینتر سه بعدی را در صنایع مختلفی می توان  بکار برد.

کاربرد واقعی پرینتر سه بعدی،  ساخت نمونه اولیه قبل از تولید انبوه می باشد.

تکنولوژی پرینت سه بعدی

در این  زمینه  کمک شایانی به تولید کنندگان می کند. در واقع قبل از اینکه  یک تولید کننده هزینه

گزافی جهت تهیه قالب بپردازد به کمک پرینتر سه بعدی نمونه یا نمونه های واقعی از طرحهای مورد

نظر را ایجاد کرده و آن را مستقیما" جهت مشاهده، آزمایش، تغییر و اصلاح به کار می برد. امکانات

این فرایند، انقلابی را در صنعت دنیا به وجود آورده است.

قطعه ایجاد شده توسط چاپگر سه بعدی، قابلیت اتصال، مونتاژ و عملکرد دارد.

مواد مصرفی دستگاه پرینتر دارای تنوع رنگ هستند اما قابلیت رنگ کاری جهت نیل به رنگ مورد

نظر نیز وجود دارد.همچنین می توان قطعات را آبکاری و قلاویزکاری کرد.  در ضمن نمونه پرینت شده

را می توان به عنوان قطعه یدکی و در بعضی موارد به عنوان نمونه اصلی به کار برد.

امروزه تقریبا" امکان نمونه سازی و چاپ همه چیز، از قطعات مورد استفاده در فضا یا اسباب بازی تا  

مواد خوراکی در صنعت آشپزی و شیرینی پزی به کمک این تکنولوژی وجود دارد. و البته در هر

 صنعت دستگاه و مواد مصرفی خاصی  استفاده می شود.

یکی از مهمترین کاربردهای پرینتر سه بعدی، در صنعت پزشکی است. به کمک  تکنولوژی  چاپ سه

بعدی جراحان و پزشکان می توانند طبق مشخصات فردی بیمار، عضو مورد نظر را از جنس پلاستیک

پرینت کنند و به عنوان ابزار در جراحی به کار گیرند. یا جهت آموزش به دانشجویان پزشکی استفاده کنند

تا آنها با تجربه و تخصص کامل ترباعث نجات جان انسانهای بیشتری شوند.

از خدمات پرینت سه بعدی می توان در تولید لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی، تجهیزات

الکترونیکی، صنعت خودروسازی، معماری، هنر وماکت سازی، طلا و جواهر، مد و فشن، طراحی

داخلی، آشپزی و شیرینی پزی و ... بهره برد.

1. دسترسی به تجهیزات و فیلامنت های پیشرفته تر

در طی چند سال اخیر خدمات پرینت سه بعدی از نمونه سازی سریع از جنس فیلامنت پلاستیکی به سمت ارائه خدمات پرینت سه بعدیپیشرفته تر رشد کرده اند و از فیلامنت هایی با جنس های بسیار متنوع استفاده می کنند. مانند پرینت با فلز، کربن، تیتانیوم، فیلامنت های رسانا. در نتیجه استفاده از خدمات پرینت سه بعدی این امکان را برای افراد محیی می کند. در حالی که خرید پرینتر سه بعدی با این مشخصات ممکن است بسیار هزینه بر باشد. خرید پرینتر سه بعدی وقتی توجیه دارد که استفاده زیاد و خاصی از آن داشته باشید. برای مثال اگر به خرید پرینتر سه بعدی اقدام کنید و بخواهید تنوع زیادی از فیلامنت را استفاده کنید مجبور به خرید فیلامنت های مختلف علاوه بر خرید پرینتر سه بعدی می شوید در حالی که ممکن است استفاده کمی داشته باشید.

 2. ریسک مالی کمتر در استفاده از خدمات پرینت سه بعدی 

فروش پرینتر سه بعدی فقط فروش یک وسیله زدن آن در برق و استفاده از آن با زدن یک دکمه نیست. خرید پرینتر سه بعدی هزینه هایی مثل آموزش پرینتر سه بعدی، تعمیرات ، خرید تجهیزات پرینتر سه بعدی مانند فیلامنت یا نازل برای شما دارد. شاید استفاده از خدمات پرینت سه بعدی در مرحله اول و بعد از کسب کمی تجربه خرید پرینتر سه بعدی عاقلانه تر باشد.

پرینتر سه بعدی: آینده بشر یا موجی گذرا

 اولین بار که با نحوه ی کار یک پرینتر سه بعدی آشنا شدید چه تصوری از آن داشتید؟ آیا فکر می کردید که " به نظر وسیله ی جالبی می رسد"؟ یا تصور می کردید "هر چیزی را می توان با این وسیله ساخت !؟"

 آیا چاپگرهای سه بعدی واقعا" ابزار کارآمدی هستند

 چه چیزی باعث می شود برخی ازتکنولوژی ها آنقدر فراگیر شوند در حالی که برخی دیگر را تنها می توان در کتاب تاریخ تکنولوژی یافت فاکتور های زیادی بر این قضیه تاثیر گذارند. برخیاز این فاکتور ها قابل اندازه گیری هم نیستند، مانند شانس و یا میزان محبوبیت در جامعه.تعدادی از تکنولوژی ها تنها به این دلیل منسوخ شدند که اززمان خود جلوتر بودند. اگر بستر لازم برای یک تکنولوژی وجود نداشته باشد، آنچنان پس زده می شود که با وجود کاربردی بودن، هیچ گاه به عرصه باز نمی گردد.

نمونه سازی توسط پرینتر سه بعدی

مهمترین کاربرد تکنولوژی پرینت سه بعدی نمونه سازی سریع  یا ( Rapid prototyping )  است.فلسفه ی ساخت نمونه ی اولیه این است که ایده هایمان را به واقعیت تبدیل کنیم، آنها را ببینیم و مورد آزمایش قرار دهیم سپس طرح اولیه را اصلاح نموده و دوباره نمونه بسازیم. این چرخه ی تولید یک محصول است و تا زمان رسیدن نتیجه مطلوب ادامه دارد. طراحان، خلاقان، مخترعین، هنرمندان و مهندسان همه از این شیوه یتولید استفاده می کنند.

در گذشته، طرح های اولیه را روی کاغذ آماده کرده، ماده ای را برای تولید نمونه اولیه انتخاب می کردند، چوب، فلز، پلاستیک و ... سپس زمان زیادی صرف ساخت این نمونه می گردید. پس از تست های مختلف، طرح دوباره بر روی کاغذ بر می گشت. در نهایت بعد از 3 یا4 بار ساخت نمونه اولیه، طراحان به نتیجه نسبتا" مطلوب می رسیدند. این پروسه چیزی در حدود یک سال طول می کشید. تنها چیزی که از دست می رفت زمان بود. به نظر شما ارزش زمان چه قدر است

چاپ سه بعدی یا روند تولید افزودنی، روند ساخت اجسام جامد سه بعدی از یک فایل دیجیتالی است. در این فناوری ایجاد یک شیء سه بعدی با استفاده از روندهای افزودنی انجام می شود. در یک روند افزودنی یک شیء با قرار دادن پی در پی لایه هایی از مواد درست می شود. قرار دادن لایه ها تا زمانی که کل شیء ایجاد شود ادامه می یابد. هرکدام از این لایه ها در واقع یک مقطع نازک افقی از جسم نهایی هستند.

چاپ سه بعدی چگونه انجام می شود

چاپ سه بعدی با انجام طراحی از شی که می خواهیم درست کنیم شروع می شود. این طراحی در یک فایل CAD انجام می شود. طراحی در یک فایل CAD به این معنا است که طراحی با کمک سیستم های رایانه ای انجام می شود و از سیستم های رایانه ای برای کمک به ایجاد، اصلاح، تجزیه و تحلیل و یا بهینه سازی یک طرح استفاده می شود.) کار طراحی با استفاده از سیستم های رایانه ای به دو صورت انجام می شود.

- استفاده از برنامه مدل سازی سه بعدی که برای ایجاد یک شیء کاملاً جدید ایجاد می شود.

2- با استفاده از یک اسکنر سه بعدی برای کپی کردن شیئی که وجود دارد. اسکنر کمک می کند یک کپی دیجیتال سه بعدی از یک شیء گرفته شود و این کپی در داخل یک برنامه مدل سازی قرار داده می شود.

سپس نرم افزار، مدل نهایی را به صدها یا هزاران لایه افقی تقسیم می کند. هنگامی که این فایل آماده شد در چاپگر سه بعدی آپلود می شود و چاپگر شیء را لایه به لایه ایجاد می کند. چاپگر سه بعدی هر قطعه را می خواند و لایه ها را با هم ترکیب می کند تا شیء سه بعدی موردنظر ایجاد شود. البته هیچ نشانه ای از لایه بندی، قابل مشاهده نخواهد بود.

تصور شما از پرینتر سه بعدی چیست فکر می کنید که یک تکنولوژی جدید است که به تازگی معرفی شده و در حال تسخیر دنیاست بهتر است به شما بگویم که پرینتر سه بعدی در حدود 30 سال است که اختراع شده ولی این تکنولوژی تا به امروز به صورت مداوم در حال تکامل بوده است. به خصوص در طی سالیان اخیر رشد چشمگیری در زمینه تکنولوژی های پرینت سه بعدی و موادی که استفاده می شود اتفاق افتاده است.

خیلی ها  به پرینتر سه بعدی فقط به عنوان یک تکنولوژی ساخت دیگر نگاه می کنند.اما اگر یک سری به اخبار پرینتر سه بعدی در آن طرف مرزهایمان زده باشید می بینید که پرینتر سه بعدیبیشتر از این که در دانشکده های مهندسی تدریس شود در دانشکده های کارافرینی و بیزینس تدریس می شود. برای مثال در دانشگاه ایلینویز آمریکا کهیکی از مطرح ترین دانشگاه های جهان به شمار می آید، یک آزمایشگاه بزرگ پرینتر سه بعدی در دانشکده بیزینس این دانشگاه ساخته شده است.

 ولی حتما سوال می کنید که اصلا پرینتر سه بعدی چه ربطی به دانشکده اقتصاد و بیزینس دارد

ایننمودار یک از بهترین نمودار هایی ست که با آن ملاقات کرده ام.محور عمودی نشان دهنده تیراژ تولید شده برای یک نوع محصول است. یعنی هر قدر به سمت بالای محور حرکت کنیم حجم تولید به ازای یک نوع محصول زیاد تر خواهد شد. یعنی برای مثال یک کارخانه خودروسازی، تیراژ بیشتری از یک مدل ماشین را تولید خواهد کرد. محور افقی نشان دهنده تنوع محصول است. هر قدر به سمت راستمحور افقی حرکت کنیم تنوع محصول بیشتر خواهد شد مثلا یک کارخانه خودروسازیبجای 20 مدل 100 مدل خودرو را تولید خواهد کرد.

روینمودار میتوانید الگوی تولید از حدود 200 سال پیش تا به امروز را مشاهده کنید. در حدود سال های 1850 تا 1900 که انقلاب صنعتی شروع شده بود تیراژ تولید زیاد ولی در عوض به دلیل محدودیت منابع تنوع محصولات کم شد. در این دوران هنوز صنعت چندان ماشینی نشده بود. از حدود سال های 1900 با پیشرفته شدن ماشین ها و راه اندازی خطوط تولید، حجم تولید بسیار افزایش پیدا کرد. با پیدایش خط تولید در کارخانه ها تنوع محصولات باز هم کمتر شد چون خطوط تولید اولیه انعطاف پذیری کافی را نداشتند و نمی توانستند محصولاتی با تنوعبالا تولید کنند ولی به مرور با پیشرفت خطوط تولید این تنوع بیشتر افزایش یافت.

فرآیند پرینت سه بعدی خودکار است و بنابراین هر فرد مبتدی می تواند با آن کار کند. با این حال بسیاری از اتفاقات هنگام پرینت رخ می دهند که کاربر از آن بی اطلاع است. دراین قسمت با یک نمای کلی، اجزای مختلف یک پرینتر سه بعدی معمول را معرفی می کنیم.

۱- نرم افزار طراحی CAD فایل خروجی را با فرمت قابل پرینت سه بعدی به کاربر می دهد. فایل خروجی به صورت یک شبکه خطوط است که یک حجم سه بعدی را محصور می کند.

۲- نرم افزار  چاپگر سه بعدی فایل سه بعدی خروجی را به صدها لایه دیجیتالی تبدیل می کند که هر یک از این لایه ها بعدا توسط پرینتر به عنوان خروجی پرینت می شوند.

۳- هرلایه روی لایه دیگر پرینت می شود تا مدل نهایی به دنیای واقعی وارد شود.

اجزای داخلی چاپگر سه بعدی

• ۱- فیلتر هوای خودکار: این فیلتر تضمین می کند که کلیه ورودی ها داخل سلول های دستگاه باقی بمانند.
• ۲- پلت چسبان کارتریج: ذرات پودر را به وضعیت جامد تبدیل می کند.
• ۳- اتاق تولید: منطقه ای است که بخش های مختلف مدل در آن ساخته می شوند.
• ۴- کارتریج: محل قرارگیری هدهای پرینت است.
• ۵- کمپرسور: هوای فشرده را برای تکمیل قطعه های مختلف تولید می کند.
• ۶- فیلتر باقی مانده ها: از ورود دیگر جامدات به مرحله بعد جلوگیری می کند تا ساخت بعدی بهتر صورت گیرد.
• ۷- جعبه الکترونیک: یک بورد رایانه ای است که کلیه عملیات پرینتر را کنترل می کند.
• ۸- گانتری: یک نوار افقی که در سرتاسر لایه های ساخت به جلو و عقب می رود.
• ۹- هاپر: شامل پودری است که مدل از آن ایجاد می شود.
• ۱۰- مخزن: چسباننده را از کارتریج جمع آوری می کند و منابع چسباننده را زیر گانتری قرار می دهد.
• ۱۱- ایستگاه خدمات: به طور خودکار هدهای پرینتر را در مواقع مورد نیاز پاک می کند.
• ۱۲- دریچه های خلاء: مغز سیستم پودرریزی، جمع آوری پودر از محفظه ساخت و سرریز را مدیریت می کند.

چه زمانی می توان پرینتر سه بعدی را برای نمونه سازی قطعات بکار برد

برای ساخت چه تعداد قطعه از فن آوری  پرینت سه بعدی استفاده کنیم ؟ ابعاد و اندازه قطعاتی که ساخت آنها با پرینترهای سه بعدی اقتصادی است چقدر است؟ قطعات پرینت شده از نظر عملکرد و قابلیت چه خصوصیاتی دارند؟ پیچیدگی  قطعاتی که می خواهیم چاپ کنیم چقدر می تواند باشد؟

این سوألات عموما" در نمونه سازی سریع قطعات و یا تولید با تیراژهای نه چندان زیاد زمان بر هستند.

 1- اندازه قطعات:

 معمولا" هزینه اصلی در پرینت سه بعدی قطعات را میزان مواد مصرفی و مدت زمان پرینت سه بعدی  تشکیل می دهد. اکثر چاپگرهای سه بعدی صنعتی دارای میزی با ابعاد 250*250 میلیمترمی باشند. در صورتی که اگرابعاد قطعه به اندازه ای باشد که بتوان تعدادی از آن را در یک میزجا داد، مدت زمان چاپ سه بعدی تا حدی کاهش یافته و هزینه پرینت کم می شود. از طرفی جهت پرینت سه بعدی قطعات بزرگ، باید آنها را در نرم افزار طراحی سه بعدی برش داده و هر جز راجداگانه نمونه سازی کرد و سپس اجزا را بهم متصل نمود که مسلما" این عمل کمی زمان بر خواهد بود. با درنظرگرفتن  این موارد به عنوان یک قانون کلی میتوان گفت عموما" چاپ سه بعدی قطعاتی که سایز آنها در حد یک توپ فوتبال است اقتصادی می باشد.

یکی از قابلیت های فوق العاده ی چاپگر سه بعدی در دنیای پزشکی ساخت ایمپلنت های ارزان، شخصی و دقیقا متناسب با آناتومی شخص بیمار است. پژوهشگران دانشگاه Louisiana Tech این فناوری را توسعه داده اند که می توان با استفاده از آن داروهای مبارزه با سرطان یا آنتی بیوتیک ها را به شکلی کاملا هدفمند به صورت ایمپلنت در آورد و مورد استفادهقرار داد.

اینتیم این محصول را دانه های آنتی بیوتیک می خواند. این ایمپلنت ها معمولا به وسیله ی سیمان استخوانی ساخته می شوند که جراح آن ها را در حین عمل به کمک دستان خود شکل می دهد، یکی از مشکلات این ایمپلنت ها این است که به طورخود بخودی در بدن متلاشی نمی شوند و برای خارج کردن آن ها به جراحی دیگری نیاز است.

 با توسعه ی میله های مخصوص دارورسانی برای چاپگرهای سه بعدی این گروه توانست با استفاده از یک چاپگر سه بعدی معمولی دانه های آنتی بیوتیک جدید و بهبود یافته ای را تولید کند. استفادهاز این میله های جدید برای چاپ به این معنا است که می توان آن ها را به راحتی با استفاده از داروهای شیمی درمانی یا آنتی بیوتیک ها پر کرد و جهت اهداف درمانی استفاده کرد. پلاستیک به کار رفته در آن نیز پس از مدتی خودبخود در بدن تخریب و جذب می شود و نیاز به جراحی های بعدی را از بین می برد.

هماکنون قرار دادن افزودنی های دیگر در پلاستیک ها نیاز به امکانات صنعتی وسیع و پیشرفته ای دارد تا بتوان از پخش مناسب افزودنی در ماده مطمئن شد. اما با استفاده از روش ابداعی تیم دکتر دیوید میلز می توان در ابعادی در حدیک میز از پخش مناسب و مطلوب افزودنی ها در پلاستیک به شیوه ی دلخواه محققان مطمئن شد که در نوع خود اولین در جهان به شمار می آید.

 علاوهبر این، دانه های چاپ شده به طور نسبی توخالی هستند که این فضای بیشتری رابرای بارگذاری بیشتر دارو به روشی کنترل شده در اختیار پزشکان قرار می دهدضمن اینکه به دلیل هدفمند بودن رسانش دارو در این دانه ها، از آسیب های وارده به سایر اعضای بدن همچون کلیه یا کبد نیز جلوگیری می شود.

 بهگفته ی این تیم این فناوری می تواند روشی جدید و بهینه برای مبارزه با بیماری های در اختیار بیمارستان ها و مراکز درمانی قرار دهد. یکی از بزرگترین مزایای این فناوری این است که می توان آن را با استفاده از چاپگر سه بعدی معمولی در هر کجای جهان مورد استفاده قرار داد.

برای سال های متمادی است که دانشمندان درصدد ایجاد اعضای بدن انسان ها در محیط های آزمایشگاهی هستند، اما در انتهای دهه ی ۹۰ میلادی بود که با معرفیفناوری پرینت بیولوژیک پیشرفت هایی در این زمینه حاصل شد. این فناوری ماحصل تلاش های دانشمندان در انستیتوی Wake Forest بوده که با استفاده از آن موفق به پرینت سه بعدی بلوک های مصنوعی سلولی شدند که آن ها را قادر به پرینت مثانه انسان می کرد، اما این گروه هیچگاه مثانه ی انسان را به طور مصنوعی پرینت نکردند.در ابتدای سال 2000 میلادی، توماس بلیدر،  مهندس بیولوژی دانشگاه کلِمسون،کار خود را برای بهینه سازی پرینتر های جوهرافشان به منظور استفاده از جوهر بیولوژیک و ساخت اعضای سه بعدی آغاز کرد.

 درسال 2007 میلادی یکی از اولین کمپانی های فعال در زمینه ی پرینت بیولوژیک با نام Organovo آغاز به کار کرد. در ابتدای کار این کمپانی شروع به تولید بافت های شُش انسان کرد که برای تست داروها و تحقیقات در آزمایشگاه ها مورداستفاده قرار می گرفت. یکی از اهداف این کمپانی تولید شُش های مصنوعی از طریق پرینت سه بعدی است. این روزها تحقق این نظریه به واقعیت نزدیک تر شده است، اما همچنان فاصله با تولید تجاری اعضای بدن انسان ها زیاد است.

ساز و کار پرینت سه بعدی اعضای بدن انسان چگونه است؟

  هر چند پرینت سه بعدی یک قطعه یا ابزار پلاستیکی از نظر پیچیدگی بسیار ساده تر از پیچیدگی تولید اعضای بدن انسان است، اما در صورت کلی، پرینت سه بعدی دارای ساز و کار مشخصی است که برای تمام ابزار ها صادق است. پرینتر سه بعدی دارای کارتریج ها یا مخازنی برای ذخیر ه ی جوهر از انواع مختلف و در مورد تولید اعضای بدن، جوهر های بیولوژیک هستند، که با استفاده از سوزن های موجود روی پلتفرم یا محل پرینت، براساس الگوی مشخص شده، شروع به پرینت اعضای بدن مورد نظر می نمایند. اما پرینت اعضای بدن دارای تفاوت هایی است که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

وقتی به آخرین نوآوری ها در زمینه فناوری  چاپگر سه بعدی نگاه می کنید معمولاً چاپگری کوچک تر، سریع تر با دقت بالاتر یا با استفاده از ماده ای جدید ساخت شده است. معمولاً این پیشرفت ها مسئله جدیدی نیستند ولی گاهی اوقات هم می توان امیدوار بود که فناوری جدیدی در این حوزه به نمایش گذاشته شود؛  چاپگر سه بعدی Focus یکی از این نوآوری هاست.

چاپگر سه بعدی Focusکه توسط شرکت هلندی 3D By Flow طراحی و ساخته شده است، می تواند از چند ماده استفاده کند؛ ضمن اینکه می توان آن را به صورت یک کیف قابل حمل تا کرد. البته نمی توان گفت چرا کسی باید به  چاپگرهای سه بعدی قابل حمل نیاز داشته باشد، اما این چیزی از ارزش های این اختراع کم نمی کند! ما پیش از این نیز اَشکال کوچکی از این ماشین ها را دیده ایم، ولی Focus اولین چاپگری است که اختصاصاً بر مبنای قابل حمل بودن طراحی شده است.

 البتهاین تنها ویژگی خاص این چاپگر نیست! فارغ از تا شدنی بودن این چاپگر، توانایی های آن بسیار بیشتر از چاپگرهایی با فیلامنت های ذوب شونده است؛ چرا که این چاگر با استفاده از ماردون تعویض شدنی خود می تواند گستره ای از مواد مختلف را برای چاپ استفاده کند. اضافه بر این، این چاپگر می توانداز موادی همچون نایلون، برنز، سرامیک ها یا حتی موادی خوراکی همچون شکلاتیا پنیر خامه ای علاوه بر پلاستیک های گرمانرم معمول همچون ABS یا PLA برای چاپ استفاده کند.

 هنوزتحت تأثیر قرار نگرفته اید؟ خب پس بهتر است به ویژگی بعدی که عدم نیاز Focus به راه اندازی پیچیده یا تنظیم مجدد است توجه کنید. در واقع شما می توانید هر زمانی که دلتان خواست چاپگر را در آورده، ماردون مخصوص را درونش قرار داده، ماده ی اولیه را بریزید و محصول خود را با فشردن چند دکمه ساده تحویل بگیرید.

 بهترینبخش ماجرا هم اینجاست که می توان این چاپگر همه کاره و همه جایی را در کمپین Kickstarter با قیمت پیش فروش 2253 دلار و البته در صورت موفق شدن کمپین خریداری کرد که محصول نهایی نیز نهایتاً تا آخر سال به دست خریداران خواهد رسید.

استفاده از پرینت سه بعدی در پزشکی، یکی از بهترین راه ها برای جلوگیری از برخی اتفاقات ناگوار است.

پرینترهای سه بعدی قادربه تولید ساختار غیر قابل رشدی هستند که می توانند در شرایطی استوار قرار گرفته و کار یک ارگان از دست رفته را ایفا کنند. برای مثال یک دندان مصنوعیمی تواند به صورت پرینت سه بعدی به دست آید.

اما تا پیش از این کسی نتوانسته بود ساختارهای پرینت شده را در ارگان های رو به رشد یک نوزاد به کار گیرد تا مشکل تنفسی را درمان کند. مسئله دقیقا اینجاست که ساختار پرینت شده کاملا قابلیت رشد دارد و با افزایش اندازه ارگان های داخلی نوزاد، آن قطعه هم رشدمی کند.

گلن گرین، پزشک متخصص اطفال در دانشگاه میشیگال و نویسنده پژوهش می گوید: "این اولین ایمپلنت پرینت شده است که می تواند در طول زمان تغییر اندازه دهد و پیش از جذب شدن، بیماری کودک رو به رشد را درمان کند."

وی می گوید سه سال پیش، کودکی که به این شیوه مورد درمان قرار گرفته بود حالا کاملا سالم است و هیچ مشکلی در مجاری تنفسی خود ندارد.

بیماری اصلی هر سه کودک، Tracheobronchomalacia نام داشت. در این بیماری نادر که البته زندگی نوزاد را در معرض خطر قرار می دهد، نای و نایژه ها استحکام مخصوص به خود راندارند و حین عمل بازدم روی یکدیگر می خوابند. به این صورت سیستم تنفسی قادر نخواهد بود تا اکسیژن کافی را از محیط دریافت کرده و از طریق رگ های خونی به نقاط بدن برساند.

انسان بیش از چند دقیقه نمی تواند بدوناکسیژن زنده بماند و همین مسئله سبب می گردد نوزادان در مدت زمانی کوتاه پس از تولد دچار مشکلات شدید شده و زندگی بسیار کوتاهی داشته باشند. این بیماری تقریبا از هر 2 هزار کودک، در یک نوزاد ظاهر می شود.

کودکانی که زودتر از موعد متولد می شوند احتمال ابتلا به این بیماری را دارند. البته اگر بیماری به لطف تجهیزات پیشرفته بیمارستانی کنترل شود، پس از سه سالگی احتمالا به طور کل برطرف می شود اما تعداد کمی از این کودکان قادر خواهند بود تا 3 سالگی زنده بمانند.

1.چرا با پرینتر سه بعدی چرخدنده تولید کنیم؟

ازچرخدنده ها در مواردی استفاده می شود که قصد انتقال قدرت با سرعت های دورانی مختلف را داریم. حال با توجه به این که مقدار قدرت انتقالی چقدر باشد و این که جهت انتقال قدرت چقدر تغییر می کند نوع چرخدنده باید انتخاب شود. بسیاری از اوقات این موقعیت پیش می آید که چرخدنده ای که مد نظر طراح است در بازار موجود نیست و از طرفی قدرت انتقالی هم چندان زیاد نیست اینجاست که طراح می تواند به هر شکل که بخواهد چرخدنده خود را با پرینتر سه بعدی تولید کند.

در تولید چرخدنده با پرینتر سه بعدی حتی این امکان وجود دارد که طراح یک نوع چرخدنده را ابداع کند و عملکرد آن را به عینه مشاهده کند.

با پرینتر سه بعدی می توان عملکرد مکانیزم طراحی شده را در اندازه کوچک تر مشاهده کرد و اشکالات آن را برطرف کرد.

از دیگر کاربرد های پرینتر سه بعدی در این صنعت می توان به توانایی تولید چرخدنده هایی با اندازه کوچک اشاره کرد که زیاد در دسترس کاربران نیستند.

دانشمندان دانشگاه کمبریج در انگلستان یک میکروسکوپ قابل پرینت سه بعدی را طراحی کرده اند که می تواند جهت تست آب مورد استفاده قرار گیرد. این دستگاه از یک برد رزبری پای ویک دوربین کوچک استفاده می کند و در حال حاضر توسط موسسه خیریه آکسفام انگلیس جهت سرعت بخشیدن به تست آب در مناطق دور افتاده تست می شود.

کامپیوترهای مقرون به صرفه با پتانسیل زیاد و اندازه فوق العاده فشرده مانند بردهای رزبری (Raspberry Pi)برای خیلی از افراد اهل تکنولوژی آشنا میباشد.از نمونه پروژه های معروف و قابل توجه ای که توسط برد رزبری ساخته شده اند می توان به Gameboy emulation اشاره کرد.

خوشبختانه، در حال حاضر یک تیم تحقیقاتی دانشگاه کمبریج مشغول کار بررویقسمتی از این دستگاه و برد رزبری هستند،  که یک میکروسکوپ قابل پرینت سه بعدی است که می تواند جهت تست نمونه های آب برای یافتن باکتری مورد استفاده قرار بگیرد. این دستگاه می تواند برای تعیین ایمنی آب آشامیدنی در مناطق دور افتاده استفاده شود.

پنج محقق در WaterScope برای کاهش هزینه های تست آب درکشورهای درحال توسعه در حال ابتکار عمل و تلاش مداوم هستند، جاییکه بسیاریدر آن در معرض خطر ابتلا به بیماری های منتقل شده از راه آب مانند وبا، اسهال خونی، و تب تیفوئید می باشند.

با ایجاد یک دستگاه ساده اپن سورس که با حداقل آموزش می توان آن را ساختو مونتاژکرد، محققان امیدوار شده اند که در نهایت یک ابزار کارآمدی را تهیه کنند که زندگی های زیادی را نجات دهد. گرچه رسیدن به این مرحله مستلزمصرف زمان زیادی است و میکروسکوپ پرینت سه بعدی هنوز در مراحل آزمایشی خود بسر می برد.

کیت کامل این میکروسکوپ پرینت شده قابل خریداری می باشد، همینطور فایل stl آن بصورت کاملا اپن سورس از طریق Github در دسترس و قابل دانلود  نیز هست.

فراری بسیار جدی در حال کار بر روی موتورهای فرمول یک خود است تا بتواند در فصل پیش و رو به اهداف خود در این مسابقات دست پیدا کند.

به نظر می رسد که این کمپانی از اوایل سال ۲۰۱۶ به شدت در حال کار بر روی فناوری های موتورهای فرمول یک است و البته تمامی آزمایش های خود را در سکوت رسانه ای به پیش برده است.

در این مدت کمپانی فراری بیش از ۶۰۰ پروژه پیشرفته را انجام داده است که سرانجام قرار است نتیجه ی آنها در خودرویی که در ۲۴ فوریه در پیست فیورانو رونمایی می شود به نمایش گذاشته شود.

این احتمال وجود دارد که خودرویی که رونمایی شود دارای یک موتور آزمایشی باشد و در هنگام تولید، عملکرد آن حتی افزایش نیز پیدا کند. به گفته ی مسئول فنی فراری این موتور با موتورهایی که در سال ۲۰۱۶ مورد استفاده بودنداشتراکات بسیار کمی دارد و بیشترین تمرکز مهندسین در این موتور بر روی محفظه ی احتراق بوده تا بتوانند فشار ناشی از احتراق را نسبت به قبل افزایشدهند.

برای دستیابی به این منظور فراری اقدام به بهره گیری از فناوری پاشش سوخت اختصاصی این کمپانی با نام توربولنت جت اگنیشن سیستم کرده است که این فناوری در سال های اخیر مورد استفاده فراری بوده است.

خلق اولین اثر هنری سه بعدی در فضا

اولین اثر هنری که در خارج از کره زمین خلق شده درایستگاه فضایی بین المللی و با استفاده از

چاپگرهای سه بعدی تولید شد. در ایستگاه فضایی نوعی چاپگر سه بعدی وجود دارد که بدون نیاز به

نیروی جاذبه کار می کند و فضانوردان به کمک آن تجهیزات و لوازم مورد نظرشان را تولید می کنند و

دیگر نیازی به انتظار کشیدن برای ارسال بعضی تجهیزات از زمین وجود ندارد. چندی پیش ناسا در

 اقدامی جالب اعلام کرد با استفاده از این برنامه قصد دارد در طرح موسوم به «ستاره خنده» اولین اثر

هنری را که در خارج از کره زمین تولید شده است در فضا رها کند. سرآغاز این اقدام، این بود که افراد

می توانند با استفاده از اپلیکیشن «خنده» از قهقهه و خندیدن هایشان صدابرداری کرده و امواج خنده آنها

به صورت طرح سه بعدی نمایش داده شود. تاکنون بیش از 100 هزار نفر طرح های ستاره خنده خود را

ارسال کرده اند. ناسا خنده فردی به نام ناتیا جین استانکو را که شهروند آمریکا است به عنوان خنده برتر

انتخاب کرده و طرح چاپ شده سه بعدی خنده وی در فضا تولید و منتشر شده است.

چاپگرهای سه بعدی خیلی علمی تخیلی به نظر می رسند، تکنولوژی ای که قادر است فقط با چند دستورالعمل کامپیوتری هر نوع شی قابل تصوری را خلق کند، حتی اعضای بدن انسان را. دیدن چنین صحنه هایی فیلم های علمی تخیلی را به یاد می آورد.

اما چاپگر سه بعدی برخلاف فیلم های علمی تخیلی، واقعی هستند و شور و هیجان متفاوتی را ایجاد می کنند. یک پرینتر سه بعدی از تصاویر رایانه ای برای ساخت یا چاپ- اشیای سه بعدی استفاده می کند. افراد می توانند همه چیز از اسباب بازی و جواهر گرفته تا غذای مخصوص اردک، کلیه انسان و حتی اسلحه اینکه قابلیت استفاده داشته باشند مورد تردید است- را بسازند. چاپ سه بعدی از سال 1983 هنگامی که چالز هال، استریو لیتوگرافی را، پروسه ای که اشیا را لایه لایه می سازد، ابداع کرد، مطرح بوده است. این تکنولوژی توسط صنایع به کار گرفته شد تا با سرعت نمونه های آزمایشی، قطعات نایاب و طرح های خاصرا بسازند. کسب و کارهای متفاوت قادر بودند از طریق ساخت مدل های مورد نظر خود به جای دادن سفارش ساخت به دیگران پول خود را ذخیره کنند، مهم نبودکه چقدر ساختن آنها پیچیده باشد. در سال های اخیر چاپگرهای سه بعدی خانگی ظاهر شدند. کار با آنها راحت است، ارزان ترند و از مواد غیرسمی استفاده می کنند.

این پدیده جدید می تواند یک کارخانه خانگی را در دسترس هر مصرف کننده ای قرار دهد. این چاپگرهای سه بعدی نظر بسیاری را به خود جلب کرده است،  بازار مناسب اما اینکه چاپگرهای سه بعدی روز به روز بیشتر جا می افتند به این معنی نیست که همه بخواهند یکی داشته باشند. استاد دانشگاه وارتون، دیوید رابرتسون باور ندارد که این چاپگرها بتواند نظر عموم مردم را به خود جلب کنند. رابرتسون که نوآوری و توسعه تولید را تدریس می کند دو چاپگر سه بعدی میک بوت دارد که قیمت هر کدام چند هزار دلار است. این چاپگرها وی را قادر می سازند که چیزهایی مانند روبات اسباب بازی برای پسرش و حباب چراغ برقی کهشکسته است را بسازد. اما وی می داند که چاپگر سه بعدی بیشتر برای انجام کارهای خاص ساخته شده است تا برای ساختن چیزهای معمولی و پیش پا افتاده. رابرتسون چاپگر سه بعدی خانگی را با چاپ خانگی عکس مقایسه می کند. هرچند چاپگرهای مخصوص عکس برای مصرف کنندگان ارزان و قابل دسترس هستند، اما بیشتر افراد از این چاپگرها ندارند و چاپ عکس های خود را به جایی سفارش می دهند تا با کیفیت بالا، به راحتی و بدون صرف هزینه زیاد انجام شود. این مصرف کنندگان به جای خرید کاغذگران قیمت چاپ عکس و جوهر کارتریج به نفع خود کار کرده و از این طریق پول خود را ذخیره می کنند. رابرتسون معتقد است که بازار چاپگر سه بعدی مشابه چاپگرهای عکس است. در حالی که برخی افراد دوست دارند چاپگرهای خودشان را داشته باشند، بیشتر افراد ترجیح می دهند کارشان را به دست خدمات چاپ سه بعدی بسپارند؛ زیرا این روش آسان تر و شاید هم ارزان تر باشد. همچنین محدودیت هایی هم برای چاپگرهای خانگی وجود دارد.

5 اثر پرینت سه بعدی در صنعت طراحی

 امروزه شما به عنوان طراح درمورد پرینت سه بعدی می توانید اطلاعات بیشتر و به روزتری کسب کنید. به هر حال چاپگرهای سه بعدی مانند کامپیوترها به زودی درهمه جا دیده نخواهند شد. اما استفاده  و محبوبیت آنها روبه رشد است.

آیا می دانید پرینتر سه بعدی چگونه روش کار شما را تغییرخواهند داد؟ چه تاثیری در صنعت طراحی خواهند داشت؟

• برندهای مطرح از چاپگر سه بعدی جهت طراحی استفاده می کنند:

برندهای مطرحی مثل نایک، نوکیا و… به صورت رسمی از پرینتر سه بعدی جهت طراحی و تولید محصولات خود استفاده می کنند.آنها متوجه شده اند که نمونه سازی سریع پروسه تولید را بسیار ساده تر می نماید. یک سازمان از زمانیکه قطعه مدل را دراختیار می گیرد که تغییرات را اعمال کند، مشخصات مورد نیاز را طراحی کند،  مدل نهایی را جهت تولید انبوه به خارج از کشور حمل کند و منتظر دریافت محصول نهایی و فروش در بازار خود شود، زمان بسیاری را از دست می دهد. امروزه آنها به راحتی به کمک پرینترهای سه بعدی می توانند از صفر تا 100 کار را داخل کشور و در محل خود طراحی و تولید نمایند.

مطالب بالا چه مفهومی برای طراح دارد؟ زمانیکه برندهای مطرح از این روش استفاده می کنند، مطمئن باشید بقبه بازاردیر یا زود از آنها پیروی خواهند کرد.

2-سازمانها محصولات انحصاری طراحی و تولید می کنند:

 امروزه کارخانه ها بسیار سریع تر از قبل می توانند طبق نیاز مشتری طراحی و تولید کنند. به کمک تکنولوژی پرینت سه بعدی می توان طراحی محصول را ظرف دو روز انجام داد در حالیکه قبلا” 4 تا 6 هفتهطول می کشید.همچنین برندهای معروف می توانند با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی برای طرح جدید خود، به سرعت الگو و مدل ایجاد کرده، نمونه سازی کنند و آن را به عنوان ابزار در بازاریابی به کار گیرند.

 مطالب بالا چه مفهومی برای طراح دارد؟مدت زمان لازم از طراحی تا ساخت محصول به سرعت در حال کاهش می باشد. در نتیجه  طرح شما در زمان بسیار کمی به کمک این تکنولوژی تبدیل به مدل خواهد شد.

روشی برای خلق آثارهنری

با استفاده  از خودکار و مداد معمولی فقط  می توان طرحی  دو بعدی کشید. اینک وقت آن رسیده تا اثرسه بعدی خلق کنیم. یکی از وسایل جالبی که  اختراع شده قلم های پرینتر سه بعدی هستند. وقتی برای اولین بار خط مستقیمی را به سمت بالا می کشید و بدون اینکه سقوط کند آن را درهوا مشاهده می کنید شگفت انگیز است !

اما واقعا" چنین چیزی چگونه امکان پذیر است؟

این دستگاه کوچک از نظر ظاهرو مکانیزم کار، شبیه به دستگاه چسب تفنگی است. استفاده از آن بسیار آسان است. به برق خانگی وصل می شود کمی صبرمی کنید تا گرم شود. مفتول پلاستیکی را از پشت دستگاه وارد کرده، سرعت خروج مواد پلاستیک ذوب شده ازنازل یا نوکقلم را به کمک دکمه سرعت تنظیم می کنید. بهتر است با سرعت پایین شروع کنید. مفتول اکسترود شده از نوک دستگاه (  قلم سه بعدی) بیرون می آید. مواداولیه مورد استفاده آن انواع پلاستیک های ABS , PLA  با رنگهای متنوع  می باشند. با کمی تمرین می توانید خالق آثار بسیار زیبا و ظریفی شوید.

تولید یک گوش مصنوعی تقریبا مشابه گوش طبیعی که از سلول های زنده و با کمک فناور چاپ سه بعدی تولید شده است. محصول آن ها که مشخصات و شیوه تولید آن در مقاله ای در PLOS ONE منتشر شده، به منظور کمک به کودکانی طراحی شده است که به واسطه نقایص مادرزادی مانند microtia گوش خارجی آن ها رشد کافی نداشته است.

اینپروتز محصول فرآیندی چند مرحله ای است و می تواند جایگزین مواد مصنوعی قدیمی شود که بافتی شبیه استایروفوم دارند. همچنین می تواند به عنوان روشی کم دردسرتر جایگزین سیستم برداشت غضروف از قفسه سینه بیمار شود.

برایاین کار محققان نخست مدلی سه بعدی از گوش بیمار بوجود می آورند. آن ها برای این نمونه گوش کودکی سالم را اسکن کردند، اما به صورت تئوری می تواننددر صورتی که microtia تنها به یک گوش آسیب رسانده باشد، گوش سالم بیمار رااسکن کرده و قرینه کنند تا به مدلی دقیقا شبیه گوش سالم دست یابند. در مرحله بعدی آن ها از یک چاپگر سه بعدی برای ساخت قالبی با شکل دقیق گوش استفاده می کنند.

سپس آن ها قالب را با ژل کولاژن با چگالی بالا پر کردند. بنا بر ادعای این محققین، این ژل استحکامی مشابه Jell-O دارد. Jell-O برندی است که در ایالاتمتحده ژله خوراکی تولید می کند و به نامی مصطلح برای تمام فرآورده های خوراکی ژلاتینی تبدیل شده است.

پساز اتمام مراحل چاپ، محققان سلول های غضروفی را به داخل ماتریس کولاژنی تزریق می کنند. برای این نمونه آن ها از نمونه های غضروفی گاو استفاده کردند، اما پیش بینی می شود که بعدتر در عمل بتوان از سلول های غضروفی ناحیه ای از بدن خود بیمار برای این کار بهره برد.

باگذراندن یکی دو روز در یک ظرف پتری مملو از مواد مغذی، سلول های غضروفی شروع به تکثیر کرده و به تدریج جایگزین کولاژن می شوند. پس از آن گوش می تواند با عمل جراحی به بدن انسان پیوند زده شده و با پوست پوشیده شود تاسلول های غضروفی در محیطی طبیعی تر به رشد و تکثیر خود ادامه داده و جایگزین کولاژن شوند.

تاکنون تیم محققان تنها توانسته اند گوش مصنوعی را روی پشت موش های آزمایشگاهی و زیر پوست آن ها کار بگذارند. پس از سه ماه اتصال به بدن موش ها، سلول های غضروفی جایگزین کل بافت کولاژن شده و کل قالب گوش را پر کرده اند. در عین حال این پروتز فرم و شکل اولیه خود را حفظ کرده است.

شرکت جنرال الکتریک یکی از شرکت های پیشگام دنیا در بسیاری از زمینه ها از جمله موتور های جت است. با ورود پرینترهای سه بعدی به عرصه تولید در صنعت شرکت های بزرگی مثل جنرال الکتریک نیز از این مسابقه عقب نمانده اند. این شرکت برای نشان دادن قدرت مهندسینش دست به تولید موتور جت کوچکی زده است که خودش آن را موتور جت کوله ای نامیده است. این موتور کوچک توانست با سرعت  33000 دور بر دقیقه دوران کند که واقعا فوقالعاده است!

 اینموتور جت توسط تعدادی تکنیسین،متخصص ماشین های صنعتی و مهندس مکانیک که درقسمت هوایی جنرال الکتریک کار می کنند ساخته شده است. این گروه از شرکت جنرال الکتریک در بخشی که مربوط به توسعه فناوری تولید افزودنی است فعالیت می کنند.

 تمام قسمت های این موتور جت توسط پرینتر سه بعدی ساخته شده است.

دراین پروژه تمام جزئیات یک موتور واقعی پیاده نشده است ولی آن ها در عوض موتوری را طراحی کردند که می توان از آن در هواپیما های کنترلی استفاده کرد. همچنین طراحی قطعات این موتور مناسب برای تولید با پرینتر سه بعدی طراحی شده اند.این موتور در حدود 20 سانتی متر طول دارد.

با اتمام کار و سرهم کردن آن این موتور برروی یک پایه تست قرار گرفت و به خوبی کار کرد.

 برخلاف روش های تولید معمولی که قطعات را با کم کردن ماده از یک قطعه بزرگترمی سازند، در روش تولیدی sls اشعه لیزر لایه لایه پودر فلز را به مرور ذوبکرده و به هم میچسباند تا قطعه از پایین به بالا تشکیل شود. این روش پیشرفته به این معنی است که برای قطعات پیچیده هدر رفت ماده کمتری ایجاد میشود و قطعات هم با دقت بیشتری تولید می شوند.

این گروه قبل از این موفقیت هم کارهای جالبی انجام داده بودند و یک نازل سوخت را به روش افزودنی تولید کرده بودند.

 این گروه در مورد مزیت استفاده از پرینتر سه بعدی گفتند:

 سرعت ساخت بسیار افزایش پیدا کرد و نیازی به ساخت ابزار وجود نداشت

1. به همین دلیل توانستیم مستقیم از ایده هامان به مرحله ساخت بریم
2. با این روش میتوان هندسه هایی را ایجاد کرد که قبلا امکان آن وجود نداشت

این روزها به سختی می توان حوزه ای را نام برد که پرینترهای سه بعدی به آن ورود پیدا نکرده باشند. یک بیمار اسپانیایی 54 ساله که در قفسه سینهخود توموری سرطانی داشت چندی پیش به لطف این دستگاه ها، تعدادی دنده و جناق جدید را دریافت کرد.

این پیوند عضو که در نوع خود اولین هم محسوب می شود در وهله نخست عجیب به نظر می آمد، اما باید بگوییم که به حق، ابتکاری بی نظیر و راهکاری فوق العاده برای نجات جان این بیمار اسپانیایی بود و با استفاده از تیتانیوم سبک و در عین حال محکم عملیاتی شد.

پزشکان بیمارستان دانشگاه سالامانکا دراسپانیا به لطف این تکنیک پرینت فلزات توانستند آناتومی پیچیده و منحصربفرد قفسه سینه بیمارشان را شبیه سازی کرده و جان او را نجات دهند.

آنها برای ساخت این دنده ها، از یک شرکت استرالیایی به نام Anatomics کمک گرفتند که در زمینه تولید تجهیزات پزشکی فعالیت دارد و با کمک آن موفق شدند که عضو پیوندی را طراحی کرده و پرینت نمایند.

تیم استرالیایی نخست با استفاده از اطلاعات به دست آمده از سی تی اسکن کیفیت بالای بیمار، طرح سه بعدی قفسه سینه و تومور وی را تهیه کردند تا پزشکان جراح نیز با دقت بالاتری تصمیم گیری نمایند.

در مرحله بعد، آنها از طریق یک فایل سهبعدی دیجیتالی با فرمت CAD جزئیات مربوط به آناتومی بیمار را مشخص کردند تا عضور پیوندی بهینه سازی شده را به صورت لایه به لایه از طریق پرینتر فلزی پرتوی الکترونی 1.3 میلیون دلاری Arcam بسازند.

هرچند این نخستن باری نیست که از یک پرینتر سه بعدی برای ساخت اعضای بدن تیتانیومی بهره گرفته می شود با این وجود، تا به امروز هیچگاه یک قفسه سینه با استفاده از این تکنولوژی تولید نشده بود.

طبق اعلام سازمان تحقیقات دولتی CSIRO در استرالیا که آزمایشگاه خود را برای این منظور در اختیار  تیم دست اندرکار پروژه قرار داد، ساخت این بخش از بدن به خاطر ظاهر هندسی پیچیده اشبسیار دشوار است و باید برای هر بیمار به صورت جداگانه طراحی گردد.

عضو پیوندی نهایی پس از آماده سازی به سرعت به اسپانیا ارسال شد و حالا 12 روزی از انجام عمل جراحی روی فرد یاد شده می گذرد و بیمار دریافت کننده آن نیز، دوران نقاهت خود را پشت سر می گذارد.

محققان آمریکایی با استفاده از چاپ سه بعدی موفق به ساخت رگ های خونی زنده شدند تا نوآوری جدیدی در این عرصه رقم بخورد. با استفاده از پرینتر سه بعدی می توان از عکس های ذخیره شده در رایانه، نمونه سه بعدی واقعی ساخت. تکنولوژی استفاده شده در چاپگر سه بعدی این امکان را به مصرف کنندگان می دهد تا از ماده های کامپوزیتی در طراحی های خود برای چاپ سه بعدی بهره ببرند. چاپگرهای سه بعدی می توانند طرح های رایانه را به صورت یک نمونه واقعی و با دقت بسیار بالا چاپ کنند. پرینترهای سه بعدی فناوری های جدیدی هستند که با سرعت زیاد در حال پیشرفت بوده و می توانند طرح های رایانه ای را به صورت اشیای سه بعدی چاپ کنند.

محققان آمریکایی آزمایشگاه LLNL با استفاده از چاپ سه بعدی توانستند عروق خونی زنده و کاربردی را به صورت سه بعدی و همانند نمونه واقعی تولید کنند. بیو پرینترهای سه بعدی همانند پرینتر سه بعدی هستند و عملکردی شبیه به آنها دارند، اما محققان مواد مصرفی در چاپگرهای سه بعدی معمولی را با «بیوجوهرها» (موادی که با بدن انسان سازگاری دارند) جایگزین کردند. محققان آزمایشگاه LLNL به سرپرستی مونیکا مویا برای ایجاد رگ های خونی چاپ شده سه بعدی، این مواد خاص را با سلول های زنده ترکیب کردند. مونیکا مویا درباره این پروژه می گوید: «این روش برای فعال کردن رگ های خونی کوچک یا مویرگ های انسانی طراحی شده اند تا خود به خود توسعه پیدا کنند.» در رابطه با چگونگی این فرآیند باید گفت که در ابتدا، لوله ها در خارج از سلول ها چاپ می شوند تا مواد مورد نیاز را به اطراف محیط چاپ شده تحویل دهند. در پایان، مویرگ ها می توانند به لوله های چاپ شده متصل شوند ومواد را به سلول ها تحویل دهند، همان کاری که در بدن انجام می شود. MonicaMoya سرپرست این پروژه می گوید: «این رگ های خونی را نمی توان پیوند زد؛ اما چنین رگ های خونی برای مطالعات سم شناسی یا آزمایشگاهی مفید هستند. ما امیدواریم با استفاده از توسعه این رگ های خونی بتوانیم به نمونه های بافت مصنوعی یا حتی پیوند زدن آنها به بدن انسان ها دست پیدا کنیم.»