همه آنچه بايد درباره HIPS براي پرينتر سه بعدي بدانيد

پرينتر سه بعدي با HIPS

اگر از HIPS به عنوان يك ساختار پشتيباني استفاده مي كنيد، بايد يك پرينتر سه بعدي با دو اكسترودر داشته باشيد كه مي تواند به دماي بين 230 تا 245 درجه برسد. علاوه بر اين، شما بايد يك تخت گرمايشي داشته باشيد كه دماي آن بين 90 تا 110 درجه باشد، زيرا HIPS تمايل به تغيير شكل دارد. همچنين استفاده از پرينتر سه بعدي با فضاي نصب قابل قفل براي مقابله با تغيير شكل توصيه مي شود. شما بايد از دستگاه تنفسي خود محافظت كنيد و از تهويه مناسب اطمينان حاصل كنيد، زيرا چاپ با HIPS مي تواند بخارهاي سمي مانند استايرن ايجاد كند.

پس از فرآيند چاپ در  پرينتر سه بعدي، قبل از شروع به برداشتن ساختارهاي نگهدارنده، بايد صبر كنيد تا قسمت چاپ شده كاملاً خنك شود. بر خلاف ساختارهاي پشتيباني PVA يا BVOH، HIPS بايد با مواد شيميايي حذف شود. بنابراين، شما بايد آن را فقط به عنوان يك ساختار پشتيباني براي موادي مانند ABS استفاده كنيد، زيرا برخي از مواد ديگر ممكن است به اسيد ليمونيك شيميايي حساس باشند و در نتيجه ممكن است قطعه آسيب ببيند. قبل از برداشتن سازه هاي نگهدارنده با مواد شيميايي، توصيه مي شود ابتدا قطعات بزرگ را به دلايل هزينه اي با دست جدا كنيد، زيرا يك ليتر مواد شيميايي تقريباً 30 يورو قيمت دارد. هنگام برخورد با مايعات از اين نوع، بايد از چشم ها، مجاري تنفسي و دست هاي خود محافظت كنيد تا تحريك نشوند.

برنامه هاي كاربردي

پلاستيك HIPS كه به دليل خواص قابل توجه خود شناخته شده است، در كاربردهاي مختلف كاربرد گسترده اي پيدا مي كند. يكي از كاربردهاي رايج بسته بندي محصول است كه وزن كم، مقاومت در برابر رطوبت و سهولت قالب گيري در اشكال مختلف آن را به يك انتخاب محبوب تبديل كرده است. اغلب در بسته بندي اقلام مصرفي مانند اسباب بازي، لوازم الكترونيكي و لوازم آرايشي استفاده مي شود. HIPS همچنين به دليل ثبات ابعادي خوب در ايجاد علائم و نمايشگرها به خوبي عمل مي كند و به آن اجازه مي دهد حتي در شرايط تغيير دما و رطوبت شكل خود را حفظ كند.

در صنعت خودروسازي از HIPS براي ساخت قطعات داخلي مانند اجزاي پانل ابزار استفاده مي شود كه از مقاومت قوي در برابر ضربه و سهولت ساخت بهره مي برد. طبيعت سبك، مقاومت در برابر ضربه و قالب‌گيري در اشكال و رنگ‌هاي مختلف، آن را به ماده‌اي ايده‌آل براي توليد اسباب بازي ها و محصولات كودكان تبديل كرده است. علاوه بر اين، HIPS به دليل ثبات ابعادي استثنايي و مقاومت در برابر رطوبت، به طور گسترده به عنوان پوششي براي تجهيزات الكتريكي و الكترونيكي استفاده مي شود. رشته پزشكي نيز از HIPS سود مي برد، زيرا به دليل مقاومت بالا در برابر ضربه، وزن كم و سهولت پردازش در ساخت انواع دستگاه هاي پزشكي از جمله اسپلينت هاي ارتوپدي استفاده مي شود. در نهايت، HIPS به دليل قالب‌ پذيري و مقاومت قوي در برابر رطوبت، در كاربردهاي بسته‌بندي مواد غذايي، به ويژه در توليد ظروف تاشوي استفاده مي‌شود.

توليد كنندگان و قيمت

وقتي نوبت به قيمت گذاري مي شود، پلاستيك HIPS يك راه حل مقرون به صرفه در مقايسه با ساير مواد ارائه مي دهد. يك قرقره فيلامنتي HIPS نسبتاً ارزان است و مي توان آن را با قيمت هاي بين 17 تا 35 دلار خريداري كرد. سازندگان معتبري مانند iGo3D، Zortrax، 3Dmensionals و MatterHackers وجود دارند كه فيلامنت هاي HIPS را براي خريد ارائه مي دهند. با اين حال، مهم است كه عوامل خاصي را قبل از خريد در نظر بگيريد. توصيه مي شود كه مواد تشكيل دهنده رشته هاي HIPS را به دقت بررسي كنيد، زيرا ممكن است برخي از آنها حاوي افزودني هايي باشند كه فرآيند چاپ را در پرينتر سه بعدي تسهيل مي كند، اما حذف آنها پس از چاپ را نيز دشوار مي كند.

علاوه بر قيمت گذاري فيلامنت، هنگام انتخاب سازنده يا تامين كننده براي HIPS، ارزيابي جنبه هاي فراتر از هزينه به تنهايي بسيار مهم است. عواملي مانند كيفيت، قابليت اطمينان، ثبات محصول، پشتيباني مشتري و زمان بندي تحويل بايد در نظر گرفته شوند. تحقيق كامل، مقايسه پيشنهادات، و خواندن نظرات يا نظرات مشتريان مي تواند به تصميم گيري آگاهانه كمك كند. همچنين ارزش كاوش در تامين‌كنندگان يا توزيع‌كنندگان محلي را دارد، زيرا ممكن است قيمت‌هاي رقابتي و تداركات مناسب براي تهيه رشته‌هاي HIPS ارائه دهند. درگير شدن در بحث با متخصصان صنعت يا جستجوي توصيه‌هايي از انجمن‌هاي تجاري مربوطه مي‌تواند بينش ارزشمندي در مورد توليدكنندگان، تامين‌كنندگان معتبر و روند قيمت‌گذاري در بازار HIPS ارائه دهد.

برنامه هاي كاربردي توليد dditive بر اساس بخش

هنگامي كه پيشرفت هاي توليد افزودني آغاز شد، هيچ كس فكر نمي كرد كه اين فناوري بتواند صنعت را به اندازه اي كه دارد متحول كند. در حالي كه دليل اصلي ايجاد آن تسريع در نمونه سازي سريع بود. در طول سال‌ها، خود را فراتر از اين توسعه داده است و مزاياي زيادي براي بخش‌هاي مختلف از جمله كاهش مصرف مواد، كاهش هزينه‌ها و تسريع توليد به ارمغان آورده است.

با توجه به منحني گارتنر 2017، پرينتر سه بعدي اكنون يك فناوري كاملاً جا افتاده در صنعت توليد براي توسعه نمونه اوليه است. با اين پايه، چاپ سه بعدي مي تواند خود را حتي بيشتر توسعه دهد، زيرا صنايع مختلف شروع به پياده سازي اين فناوري در شركت هاي خود مي كنند. همانطور كه انقلاب در بخش پزشكي، هنر و خودرو ادامه دارد، نمي توان گفت كه فردا چه چيزي براي آينده پرينت سه بعدي به همراه خواهد داشت!

پزشكي

از دهه 1990، Bioprinting يكي از اصلي‌ترين محصولات در توليد مواد افزودني بوده است كه مستقيماً در زمينه پزشكي كاربرد دارد. از زمان اولين موفقيت در سال 1999 با پرينت سه بعدي كبد انسان، شركت هاي زيادي هستند كه پيشگامان اين فناوري شده اند، مانند Organovo، خالق اولين چاپگر زيستي تجاري، NovoGen MMX، و همچنين دانشگاه هاي مختلف، و شركت هايي كه مدل هاي ماشيني دارند تا با اين روند جديد روبرو شوند. امروزه، اين فناوري به رشد و نوآوري خود ادامه داده و به بخش قوي و پر جنب و جوش دنياي پرينت سه بعدي تبديل شده است كه انتظار مي رود تا سال 2022 تا 36 درصد رشد كند.

علاوه بر پرينتر سه بعدي زيستي، يكي ديگر از بخش هاي بزرگ توليد مواد افزودني در سلامت، پروتز است. به لطف قابليت سفارشي‌سازي كه پرينت سه بعدي ارائه مي‌كند، تأثيري كه بر اين صنعت گذاشته است خارق‌العاده بوده است. توانايي حمل آسان پرينترهاي سه بعدي، آن را به ابزاري كليدي در مناطق درگيري براي كمك به افرادي كه دست و پاي خود را از دست داده‌اند، تبديل كرده است و MakerBot يكي از رهبران اين حوزه از مراقبت‌هاي بهداشتي است. علاوه بر اين، روند رو به رشدي در بيمارستان‌هاي سراسر جهان مشاهده مي‌شود كه در حال حاضر از پرينترهاي سه بعدي در امكانات خود استفاده مي‌كنند تا به نيازهاي بيماران خود كمك كنند، مانند توليد پروتزهاي افزودني و همچنين روي آوردن به چاپ سه بعدي براي ايجاد اندام‌هاي پرينت سه بعدي. براي تمرين قبل از عمل بر روي بيماران

حمل و نقل

توليد افزودني مي‌تواند به خوبي در راه تغيير روش حركت ما باشد، زيرا به سرعت شروع به متحول كردن بخش‌هاي مختلف حمل‌ونقل كرده است. از هوانوردي و هوافضا گرفته تا خودرو و دريانوردي؛ اين بخش ها به دنبال صرف زمان و هزينه كمتر هستند و دوستي در اين فناوري پيدا كرده اند. در بخش‌هايي مانند هوافضا، كه در آن 2.2 پوند مواد مي‌تواند بيش از 150000 دلار هزينه داشته باشد، اين فناوري راه جديدي براي ارائه نتايج ارزان‌تر و بهتر نسبت به فناوري‌هاي توليد معمولي ارائه مي‌كند.

دقيقاً به همين دليل است كه توليد مواد افزودني به فناوري براي صنايع حمل‌ونقل در سراسر جهان تبديل شده است كه به دنبال ايجاد تجهيزات سبك‌تر، قوي‌تر و مقاوم‌تر هستند كه بتواند نيازهاي شركت‌ها را برآورده كند. دموكراتيزه ساختن افزودني قطعات مختلف همچنين پيشرفت هاي تكنولوژيكي و عملي عظيمي را در بخش هاي خودرو و حمل و نقل به ارمغان مي آورد. نمونه‌هايي از اين را مي‌توان در شركت‌هاي بزرگ مانند مرسدس بنز و همچنين در پروژه‌هاي آب تا خشكي مشاهده كرد. در حالي كه توليد مواد افزودني هنوز تنها در خط مقدم خود قرار دارد، اين فناوري آينده اي باورنكردني اميدواركننده را براي صنايع حمل و نقل ارائه مي دهد.

3DN: 3DM برداشت منحصر به فردي از پرينتر سه بعدي SLS دارد. ممكن است در مورد تكنولوژي به ما بگوييد؟

قبل از ورود به راه حل خاص ما، مهم است كه به اين سوال پاسخ دهيم، چرا SLS؟ حتي SLS غيربهينه نيز فناوري است كه بيشترين اميد را از نظر توليد صنعتي واقعي با پرينتر سه بعدي نشان مي دهد. اين به لطف ماهيت آن است كه در آن مي توانيد بسياري از قطعات با كيفيت را به طور همزمان ايجاد كنيد و همچنين سفارشي كنيد. با اين حال، هنوز هم چالش هاي خاص خود را دارد كه ما قصد داريم با راه حل خود آنها را برطرف كنيم.

اين به طور مشخص در ليزرها شروع مي شود. ما ليزرهاي QCL خودمان را داريم كه توسعه داده ايم و مهمترين نكته منحصر به فرد اين ليزرها اين است كه براي ذوب پلاستيك بهينه طراحي، برنامه ريزي و توليد شده اند. ما نه تنها يك ليزر CO2 يا فيبر را از قفسه بيرون مي آوريم و نه فقط تنظيماتي را انجام مي دهيم در حالي كه محدوده مواد ممكن را محدود مي كنيم. در عوض، ليزرهاي ما با تجزيه و تحليل مواد مورد نظر و سپس تنظيم ليزرها براي ذوب مواد در طول موج مورد نياز كار مي كنند.

براي درك اينكه چگونه كار مي كند، ابتدا از شما مي خواهم كه آناليز FTIR (طيف سنجي فروسرخ تبديل فوريه) را در نظر بگيريد. اينها اغلب در تعدادي از حوزه هاي علمي مختلف استفاده مي شوند، به عنوان مثال براي بررسي كيفيت محصولات غذايي يا يافتن مواد ممنوعه يا مواد منفجره. و اساساً نشان مي دهد كه چه طول موج هايي با مواد مورد نظر به خوبي برهم كنش خواهند داشت. اين جايي است كه بنيانگذار ما شروع به ايجاد فناوري پرينتر سه بعدي خود كرد.

هر ماده اي داراي طول موج خاصي يا چند طول موج است كه براي ذوب شدن كارآمدتر است. با نگاه كردن به يك FTIR مي توانيد مستقيماً آن را ببينيد زيرا اوج هايي وجود دارد و هدف اين است كه تا حد امكان به اين قله نزديك شويد تا ماده به روش مورد نظر واكنش نشان دهد. اما اگر از ليزر CO2 استفاده مي كنيد، هميشه 10.6 ميكرون هستند و اگر مواد به اندازه كافي جذب شوند ذوب مي شوند يا نه، اما بهينه نيست. روش ديگر، شما مي توانيد با ليزر با قدرت بالاتر استفاده كنيد، اما پس از آن بايد هزينه آن را به روش هاي ديگري پرداخت كنيد. بنابراين، هرگز واقعاً نقطه اي وجود ندارد كه خود ليزر براي هر ماده بهينه شده باشد. و اين همان جايي است كه ما وارد مي شويم و مي بينيم كه چگونه مواد مختلف به طول موج هاي مختلف واكنش نشان مي دهند.

پس از درك، شروع به ساخت تراشه مي كنيم كه بسيار كوچك است، فقط نيم ميلي متر عرض و 5 ميلي متر طول دارد و نوري بين 2 تا 3 وات منتشر مي كند كه براي ليزري با اين اندازه بسيار قوي است. سپس، اين تراشه را روي دستگاه خنك‌كننده قرار مي‌دهيد تا اولين عنصر اپتيك را بسازيد و سپس براي ايجاد ماژول ليزر، آن را بسازيد. در نهايت، ما چهار مورد از آن‌ها را مي‌گيريم، به طور بالقوه بيشتر، و براي افزايش قدرت و قابليت‌ها تركيب مي‌شوند. در اين هد پرتو، تمام ليزرها با هم تركيب شده و به يك پرتو متمركز مي شوند و اين باعث ايجاد لكه روي پودر مي شود.

پس از طي شدن فرآيند چاپ با SLS در  پرينتر سه بعدي، قطعات به طور كامل توسط پودر پوشانده مي شوند. اين ظرف پودر بايد قبل از رفتن به مراحل تميز كردن و پس از پردازش خنك شود. اين مي تواند تا 12 ساعت طول بكشد. متعاقباً قطعات با هواي فشرده يا مواد تميزكننده ديگر تميز مي شوند و براي استفاده يا پردازش بيشتر آماده مي شوند.

مواد زينترينگ ليزري انتخابي

فن آوري هاي ذوب پودر اجازه مي دهد تا اشياء از طيف گسترده اي از مواد ساخته شوند، اگرچه تكنيك SLS به پليمرهاي پلاستيكي اشاره دارد. رايج ترين آنها پلي آميد PA 12 است كه معمولاً به عنوان نايلون 12 شناخته مي شود. اگرچه اين فناوري مي تواند با پلي پروپيلن، آلوميد، كربنمايد، PEBA، PA 11 و PEEK نيز توليد شود. همچنين امكان افزودن الياف ساير مواد افزودني به مواد مانند الياف كربن، شيشه يا آلومينيوم وجود دارد و بدين ترتيب رفتار مكانيكي قطعات بهبود مي يابد.

بيشتر استفاده‌هاي اوليه از اين فناوري مربوط به توسعه نمونه هاي اوليه بوده است، اما با مقاوم‌تر شدن مواد و ارزان تر شدن قيمت پرينتر سه بعدي  SLS، اين امر در حال تغيير است. در نهايت، صحبت از توسعه قطعات نهايي در سينتينگ ليزري انتخابي است.

بازيگران و تحولات

فناوري SLS در زمينه‌هاي مختلفي از جمله طراحي، خودروسازي، هوافضا و صنايع مهندسي و ساير زمينه‌ها استفاده مي شود. تا چند سال پيش، توليدكنندگان اصلي پرينتر سه بعدي تف جوشي ليزري انتخابي، 3D Systems و EOS GmbH بود كه در درجه اول بر صنعت حرفه اي تمركز داشتند.

دومي تنها سازنده‌اي بود كه ماشين هاي SLS با قابليت چاپ با ترموپلاستيك هاي با كارايي بالا مانند PEEK را شامل مي شد. از سال 2014، پتنت اين فناوري منتشر شد، بنابراين بازيگران متعددي در صنعت ظاهر شدند. از شركت هاي جديدي مانند ربات‌هاي طبيعي و دستگاه VIT آن گرفته تا مارك‌هاي معروفي مانند Formlabs و Fuse 1 جديد آن. اين بايد اين فناوري ها را دموكراتيك كند و آنها را به شركت هاي اين بخش نزديك تر كند.

راهنماي مواد پرينتر سه بعدي: پلاستيك

پلاستيك ماده اي است كه از تركيبات مصنوعي يا نيمه مصنوعي ساخته شده است كه خاصيت چكش خواري (قابليت تغيير شكل) را دارد. اكثر پلاستيك هاي موجود در بازار كاملاً مصنوعي هستند (بيشتر از مواد پتروشيمي به دست مي آيند). با اين حال، با توجه به نگراني هاي زيست محيطي فزاينده، پلاستيك هاي مشتق شده از مواد تجديدپذير مانند پلي لاكتيك اسيد (PLA) نيز در بازار محبوب هستند. پلاستيك ها به دليل هزينه كم، سهولت ساخت، تطبيق پذيري و مقاومت در برابر آب در محصولات و بخش هاي زيادي مورد استفاده قرار مي گيرند. در بخش AM، پلاستيك هاي ساخته شده با پرينتر سه بعدي نيز بسيار محبوب هستند.

ASA

ASA ماده اي است كه خواص مشابه ABS دارد، اما مقاومت بيشتري در برابر اشعه UV دارد. مانند ABS، براي جلوگيري از تاب برداشتن، توصيه مي‌شود كه مواد را با يك بستر گرم‌كن چاپ كنيد. هنگام چاپ با ASA، تنظيمات چاپ مشابه با ABS استفاده مي شود، اما به دليل انتشار استايرن بايد دقت بيشتري براي چاپ با محفظه بسته داشت.

PET

پلي اتيلن ترفتالات يا PET معمولا در بطري هاي پلاستيكي يكبار مصرف ديده مي شود. PET رشته اي ايده آل براي هر قطعه اي است كه براي تماس با غذا در نظر گرفته شده است. علاوه بر اين، اين ماده نسبتاً سفت و سخت است و مقاومت شيميايي خوبي دارد. براي به دست آوردن بهترين نتايج هنگام چاپ با PET، بين 75 تا 90 درجه سانتيگراد چاپ كنيد. PET معمولاً به عنوان يك رشته نيمه شفاف به بازار عرضه مي شود و انواع مختلفي مانند PETG، PETE و PETT نيز به فروش مي رسد. از مزاياي PET اين است كه اين ماده در هنگام چاپ هيچ بويي آزاد نمي كند و 100٪ قابل بازيافت است.

PETG

PETG يا پلي استر گليكوليزه، يك ترموپلاستيك است كه به طور گسترده در بازار توليد مواد افزودني مورد استفاده قرار مي گيرد، كه هم سادگي چاپ با پرينتر سه بعدي PLA و هم قدرت ABS را تركيب مي كند. اين يك پلاستيك بي شكل است كه مي تواند 100٪ بازيافت شود. اين تركيب شيميايي مشابه پلي اتيلن ترفتالات است كه با نام اختصاري PET شناخته مي شود. گليكول براي كاهش شكنندگي و در نتيجه شكنندگي آن اضافه شده است.

اولي كربنات (PC)

پلي كربنات (PC) يك ماده با استحكام بالا است كه براي كاربردهاي مهندسي طراحي شده است. اين ماده داراي مقاومت دمايي خوبي است، قادر به مقاومت در برابر هرگونه تغيير شكل فيزيكي تا حدود 150 درجه سانتيگراد است. با اين حال، رايانه شخصي مستعد جذب رطوبت از هوا است كه مي تواند بر عملكرد و مقاومت چاپ تأثير بگذارد. بنابراين، رايانه شخصي بايد در ظروف بدون هوا نگهداري شود. PC به دليل قدرت و شفافيت آن در صنعت AM بسيار ارزشمند است. چگالي بسيار كمتري نسبت به شيشه دارد كه آن را به ويژه براي طراحي قطعات نوري، صفحه هاي محافظ يا اشياء تزئيني جالب مي كند.

پليمرهاي عملكردي igh (PEEK، PEKK، ULTEM)

تكامل فن آوري‌هاي پرينتر سه بعدي منجر به تحقيقات گسترده اي بر روي مواد چاپي شده است كه امكان توسعه طيف وسيعي از رشته هاي با كارايي بالا با ويژگي هاي مكانيكي مشابه فلزات را فراهم كرده است. انواع مختلفي از پلاستيك هاي پرينتر سه بعدي با كارايي بالا مانند  PEEK، PEKK يا ULTEM وجود دارد - آنها با خانواده اي مانند پلي آريل اتركتون ها (PAEK) يا پلي اتريميدها (PEI) متمايز مي شوند. اين رشته ها مقاومت مكانيكي و حرارتي بسيار بالايي دارند، بسيار محكم و در عين حال بسيار سبك تر از برخي فلزات هستند. اين ويژگي ها آنها را در بخش هاي هوافضا، خودرو و پزشكي بسيار جذاب مي كند.

پليمرهاي با كارايي بالا به دليل ويژگي‌هايشان، روي همه دستگاه‌هاي FDM موجود در بازار قابل چاپ نيستند. در واقع، پرينتر سه بعدي بايد داراي صفحه گرمايي با قابليت رسيدن به حداقل 230 درجه سانتيگراد، اكستروژن در دماي 350 درجه سانتيگراد و يك محفظه بسته باشد. امروزه حدود 65 درصد از اين مواد با فناوري FDM چاپ مي شوند، اما به صورت پودري و سازگار با فناوري SLS نيز يافت مي شوند.

پرينتر سه بعدي ها و نتايج عمليات

هنگامي كه مدل ها و راهنماها طراحي شدند، Jajal Medical 3D مدل‌هاي آناتوميكي فك و نازك ني را همان‌طور كه در حين عمل، در حين عمل و پس از عمل انجام مي‌داد، چاپ كرد. اين به دكتر بات اجازه داد تا به طور مداوم پيشرفت خود را در برابر يك مدل ملموس و واقعي بررسي كند و بفهمد كه چه عوارضي به طور بالقوه مي تواند در هر مرحله ايجاد شود.

آخرين راهنماي جراحي مخصوص بيمار با استفاده از  پرينتر سه بعدي  Formlabs 3B+ در BioMed Amber Resin به صورت سه بعدي پرينت شد و به دكتر بات تحويل داده شد. دقت پرينتر سه بعدي Form 3B+ تناسب كامل بين راهنماي جراحي و مدل آناتوميك و در نتيجه آناتومي منحصر به فرد بيمار در طول عمل را تضمين مي كند.

استفاده از مدل‌هاي سه بعدي مخصوص بيمار و راهنماي جراحي سفارشي‌شده، دكتر بات را قادر مي‌سازد تا از طريق يك عمل بسيار پيچيده با اطمينان پيش برود. با برنامه‌ريزي از قبل رويه و اطمينان از تناسب راهنما بر روي مدل پرينتر سه بعدي، او زمان عمل را كاهش داد، به بازسازي دقيق فك دست يافت و بهبودي سريع تر بيمار را ممكن كرد.

در اين مورد خاص، تأثيرگذاري بر يك مرد جوان با تغيير شكل قابل مشاهده، بهبودي سريع و كمترين جاي زخم تأثير بزرگي دارد. مدل‌سازي سه بعدي و راهنماي جراحي خاص بيمار، راه‌هاي ملموسي براي جلوگيري از عوارض و بهبود زندگي بيمار هستند.

مطالعه موردي: Genu Varum (پاي كماني)

تشخيص

دكتر تارال ناگدا، جراح ارتوپد اطفال در Thane، هند، از ابزارها و مدل هاي سه بعدي براي كمك به درمان يك بيمار 14 ساله مبتلا به Genu Varum، كه در عاميانه به عنوان پاهاي كماني شناخته مي شود، استفاده كرد.

پاهاي كماني باعث مي شود پاها در زانو به سمت بيرون خم شوند و در حين لمس پاها و مچ پاها - وضعيتي دردناك و ناتوان كننده كه بزرگترين استخوان هاي بدن و همچنين اتصالات پيچيده به ستون فقرات و سيستم عصبي را درگير مي كند.

برنامه ريزي قبل از عمل

روش‌هاي استاندارد براي تصحيح پاشنه پا بر اساس سي‌تي اسكن است كه تجسم عمق و دامنه استخوان‌هاي آسيب‌ديده را دشوار مي‌كند. عدم درك آناتومي خاص بيمار مي تواند عوارضي ايجاد كند يا شانس انجام يك عمل كاملاً موفقيت آميز را كاهش دهد.

براي درك بهتر مورد منحصر به فرد بيمار، دكتر ناگدا با Imaginarium، شريك ارزش افزوده Formlabs در هند، براي طراحي مدل‌هاي سه بعدي آناتومي و ابزارهاي جراحي براي كمك به او در طول جراحي همكاري كرد. بر اساس مدل‌ها، او شروع به برنامه‌ريزي جراحي براي اصلاح زاويه و چرخش استخوان ران و تيبيا كرد كه بيمار را از مشكلات راه رفتن خلاص كرد، رباط‌ها را تثبيت كرد، تراز كشكك را اصلاح كرد و ناراحتي زانو را كاهش داد.

دكتر ناگدا مجبور شد مدل‌ها را با دقت برنامه‌ريزي و مطالعه كند. مواردي وجود دارد كه در آن جراحان ممكن است ساعت‌ها را صرف جراحي كنند و تنها با حداقل تغييرات در وضعيت بيمار مواجه شوند.

هنگامي كه مشخصات جراحي برنامه ريزي شد، Imaginarium 3D يك راهنماي جراحي سفارشي را با استفاده از Form3B+ در BioMed Clear Resin چاپ كرد. تحمل، دقت و دقت در چنين رويه پيچيده اي از اهميت بالايي برخوردار بود. راهنماهاي جراحي بايد آناتومي منحصر به فرد بيمار و همچنين فضايي براي برش تيغه ها، مته ها و سيم هاي K را در نظر مي گرفتند.

نتايج

به لطف اين رويكرد بيمار محور، دكتر ناگدا به موفقيت چشمگيري دست يافت و عمل جراحي را در نصف زمان نسبت به روش هاي معمولي به پايان رساند. بيمار جوان اكنون با اميدي دوباره و فرصتي براي آينده اي روشن در مسير بهبودي است.

بهبود نتايج بيمار و موفقيت جراحي از طريق تكنيك هاي ديجيتال

از طريق ادغام قابل توجه فناوري چاپ سه بعدي و برنامه ريزي قبل از عمل، قلمرو روش هاي جراحي دستخوش يك تغيير پارادايم شده است. اين رويكرد انقلابي نتايج بهبود يافته جراحي را با دقت و كارايي بالا، كاهش عوارض و تسريع بهبودي بيمار تضمين مي‌كند.

Formlabs، با همكاري شركاي مورد اعتماد ما، طيف گسترده اي از راه حل ها را براي پرينت سه بعدي ابزارهاي زيست سازگار خاص بيمار، ابزارهاي جراحي يكبار مصرف، دستگاه هاي پزشكي، مطالعه آناتوميك يا مدل هاي رضايت، و موارد ديگر ارائه مي دهد. چاپگرهاي زيست سازگار Form 3B+ و Form 3BL فرصت جديدي را براي نوآوران و پزشكان فراهم مي كند تا كيفيت مراقبت از بيمار خود را بهبود بخشند.

زماني كه اتهامات نقض حق نسخه برداري منجر به اقدام قانوني شد

با رشد سايت ها، نگراني‌هاي مربوط به مالكيت معنوي نيز به همان نسبت افزايش يافته است. در حالي كه اكثر استفاده هاي روزمره از فايل ها بدون حادثه انجام مي شود، در دنياي  پرينتر سه بعدي موقعيت‌هاي پرمخاطبي از نبردهاي حقوقي پيچيده وجود داشته است كه شامل قانون كپي رايت مي‌شود. در سال 2017، زماني كه Just 3D Print چندين فايل STL را از Thingiverse گرفت و آنها را به عنوان ليست Ebay آپلود كرد، رسوايي رخ داد. زماني كه آپلود كننده فايل ها از Just 3D Print  خواست تا آنها را حذف كند، Just 3D Print  پاسخ داد كه اكنون در دامنه عمومي هستند.

اين وضعيت با شكايت Just 3D Print عليه رسانه هاي مختلف ادامه يافت: Stاين نام مجاز نمي باشدsys، 3DR Holdings و TechCrunch. اين به دليل ماهيت "افترا آميز" پوشش آنها از وضعيت بود. اين رسانه ها ادعا كرده بودند كه اقدامات انجام شده توسط Just 3D Print نقض حق چاپ است. Just 3D Print ادعا مي‌كند كه مقالات به‌ويژه توسط TechCrunch و Stاين نام مجاز نمي باشدsys باعث از دست دادن خط توليد آن‌ها شده است كه مي‌تواند ماهيانه 2,000,000 دلار براي آنها به همراه داشته باشد. در نهايت، اين شكايت ها به جز پرونده عليه Stاين نام مجاز نمي باشدsys، عليه Just 3D Print پيدا شد.

به گفته مايكل واينبرگ، وكيل سابق Shapeways كه همچنين معاون PK Thinks از بنياد دانش عمومي بود، اين موارد مستقيماً به اين سؤال كه آيا Just 3D Print حق چاپ را نقض كرده است يا نه، مرتبط نبود. در مورد Techcrunch، دفاع اين بود كه آنها عقايدي داشته باشند، كه به عنوان افترا (و همچنين محدوديت قانوني) قابل قبول نيستند. براي 3DR Holdings، دادگاه متوجه شد كه هيچ تهمتي وجود ندارد و حتي اگر چنين باشد، اقدامات آن ها "بي ارتباط" با آسيبي است كه Just 3D Print وارد كرده است. اين مورد نشان مي دهد كه علي رغم قانون مالكيت معنوي، شركت ها مي توانند بر اساس اظهار نظر در قبال اقدامات قانوني مسئول باشند و نشان مي دهد كه با چه سرعتي يك وضعيت مي تواند از پوشش نقض احتمالي حق نسخه برداري به اتهامات افترا تبديل شود.

 وضعيت قانون ثبت اختراع در صنعت پرينتر سه بعدي

همانطور كه در بالا ذكر شد، قانون ثبت اختراع بخش مهمي از نوآوري در چاپ سه بعدي صنعتي است. اولين حق ثبت اختراع در اين زمينه در سال 1984 به چاك هال از 3D Systems Corporation براي تكنيك دستگاه Stereolithography (SLA) او اعطا شد. از آن زمان، تعداد پتنت ها به سرعت افزايش يافته است زيرا شركت ها مصمم هستند از نوآوري ها و فناوري هاي نوظهور خود محافظت كنند.

بين سال‌هاي 2015 تا 2018، درخواست‌هاي ثبت اختراع AM با نرخ متوسط ​​سالانه 36 درصد رشد كرد كه بيش از ده برابر سريع‌تر از ميانگين رشد سالانه درخواست‌هاي ثبت اختراع در EPO (اداره ثبت اختراع اروپا) در همان دوره (3.5٪) است. ) و در سال 2020، 800 پرونده تشكيل شد. بين سال‌هاي 2010 و 2018، درخواست‌هاي ثبت اختراع در حوزه سلامت (با 907 مورد در سال 2018)، پس از آن انرژي و سپس حمل‌ونقل (به ترتيب با 436 و 278 درخواست در همان سال) بيشترين تعداد را داشتند.

اين اعداد از تعدادي شركت تشكيل شده است كه 3 شركت برتر جنرال الكتريك، يونايتد تكنولوژي و زيمنس هستند. در مورد ايالات متحده، در سال 2020، كسب و كارهايي كه بيشترين درخواست ثبت اختراع را داشتند به شرح زير بودند: هيولت پاكارد توسعه (HP) - 470، جنرال الكتريك (GE) - 331، و Kinpo Electronics - 273.

قانون ثبت اختراع چگونه بر مشاغل تأثير مي گذارد؟

با افزايش مداوم توليدكنندگان پرينتر سه بعدي ها و استارتاپ هايي كه فناوري هاي جديد را توسعه مي دهند، قانون ثبت اختراع همچنان بر صنعت تأثير مي گذارد، اما تأثير آن بر مشاغل اغلب به اندازه كافي مورد بحث قرار نمي گيرد. اولاً، برخلاف حقوقي كه به طور خودكار اعطا مي شود مانند حق چاپ، حق ثبت اختراع بايد درخواست شود - و آنها قيمت دارند. منبع حقوقي BitLaw هزينه ثبت اختراع ايالات متحده را بين 15000 تا 20000 دلار قرار مي دهد. هزينه هاي مشخصي در اين فرآيند تقريباً ضروري هستند، مانند هزينه اي كه براي جستجوي پايگاه هاي اطلاعاتي ثبت اختراع براي اطمينان از اينكه ايده جديد واقعاً اصلي است، تحميل مي‌شود (اشاره به خلاف آن به عنوان «هنر قبلي» شناخته مي‌شود). علاوه بر اين، هزينه هاي اداري بخش آشكاري از ورود آن به ليست هاي رسمي ثبت اختراع است. اين هزينه‌هاي بعضاً بازدارنده به اين معني است كه (در تئوري) فقط اختراعاتي كه واقعاً ارزشمند هستند به ثبت اختراع تبديل مي‌شوند، اما همچنين بدين معناست كه شركت‌هاي كوچك‌تر مي‌توانند با استفاده از قوانين مالكيت معنوي از اختراعات خود محافظت كنند.

يكي از موارد بسيار شناخته شده از ادعاهاي نقض حق اختراع، 3D Systems vs Formlabs در سال 2012 بود، كه در آن اولي، دومي را به نقض چندين حق ثبت اختراع، از جمله يك پتنت استريوليتوگرافي كه در سال 1997 به 3D Systems اعطا شد، متهم كرد. اين با توافقنامه اي پايان يافت كه در آن سيستم هاي 3D به Formlabs مجوز ساخت و فروش محصولات Formlabs تحت پتنت هاي 3D Systems را اعطا كرد. در عوض، Formlabs موافقت كرد كه حق امتياز 8.0٪ از فروش خالص محصولات Formlabs را در طول دوره استفاده از مجوز بپردازد.

سازه ها و پرينتر سه بعدي

شكلي نوآورانه از دفاتر: ساخت دفاتر آينده

پرينتر سه بعدي فرم هاي جديدي را وارد ساخت و ساز مي كند. به لطف ساخت افزودني، معماران ديگر محدود به اشكال انتزاعي ساختمان اداري نيستند و دفاتر جديد دبي اين را ثابت كردند. آنها سازه هاي جديد و آينده نگر را تنها در 17 روز توسط 17 متخصص توليد كردند. آنها مجهز به دستگاه هاي صرفه جويي در انرژي هستند كه بسيار مقرون به صرفه هستند. اما همچنين، پرينتر سه بعدي براي ساخت و ساز در حال حاضر هزينه هاي نيروي كار را 50٪ كاهش داده است! استفاده از ساخت افزودني باعث كاهش شديد هزينه شد و بسيار سريعتر از فرآيند ساخت و ساز سنتي بود.

نماي خيره كننده و الهام گرفته از دريا

در سال 2016، هلند رياست شوراي اتحاديه اروپا را بر عهده داشت و با تجليل از چنين رهبري مهم، مركز جديدي براي گردهمايي سياستمداران ساخته شد. اين فقط يك ساختمان معمولي و آرام نبود. با توجه به آزادي طراحي جديد توسط پرينت سه بعدي، معماران نماي زيبايي را ساختند كه شبيه بادبان كشيده شده بر روي ساختمان است.

شكاف‌هاي پرده‌مانند نيمكت‌هاي آبي را مي‌پوشاند كه به صورت هندسي سه بعدي مدل‌سازي شده‌اند و به صورت محلي با چاپگر سه‌بعدي ساخت‌وساز ساخته شده‌اند. اين ساختار نوآورانه با پلاستيك زيستي توليد شده است كه مخصوصاً براي اين مناسبت ساخته شده است. هنگامي كه رياست هلندي اتحاديه اروپا به پايان رسيد، ساختمان جدا شد و پلاستيك زيستي بازيافت شد تا براي پروژه هاي چاپ سه بعدي آينده استفاده شود. اين ثابت مي‌كند كه صنعت ساخت‌وساز به لطف فناوري‌هاي سه‌بعدي مي‌تواند اثرات زيست محيطي كمي داشته باشد.

پل هاي ساخته شده پرينتر سه بعدي

ساخت افزودني در صنعت ساخت و ساز فقط مربوط به ساختمان نيست. كاربردهاي پرينتر سه بعدي نيز مي تواند براي ساخت پل ها بسيار مفيد باشد. به لطف توانايي ايجاد برخي ساختارهاي پيچيده اما همچنين ايجاد انقباضات محكم و بادوام. ما به تازگي در مورد طولاني ترين پل چاپ سه بعدي جهان كه اخيراً در چين منتشر شده است نوشتيم!

اما اين اولين پل عابر پياده تا كنون نبود. پيشگامان پل هاي ساخته شده با پرينتر سه بعدي هلند بودند. ساختمان مورد بحث براي دوچرخه سواران ساخته شده است. به لطف توليد افزودني، مي‌توانست وزن ۴۰ كاميون را تحمل كند و به لطف توليد افزودني پايدار است! به نظر مي رسد هلند پتانسيل فناوري هاي سه بعدي را مي بيند زيرا پروژه بعدي نيز هلندي است.

اين پل با فناوري هاي پرينتر سه بعدي جان گرفت و توسط  MX3D  طراحي شد. اين شركت يك بازوي رباتيك منحصر به فرد با قابليت پرينتر سه بعدي با فولاد توسعه داد. اين ساخت و ساز چشمگير داراي طراحي انتزاعي و الهام گرفته از زيستي است و پل خود را به لطف نرم افزار سه بعدي كه مهندسان ساخته اند ساخته مي شود.

پرينتر سه بعدي خانه با برنج؟

ساخت افزودني يك راه عالي براي زنده كردن معماري پايدارتر است. Wasp، سازنده پرينتر سه بعدي هاي ايتاليايي، پروژه Gaia را توسعه داد. آنها ساختمان هاي كانتوري را بدون ضايعات مواد مي سازند. مواد استفاده شده خاك خام و ضايعات برنج است كه هر دوي آنها به وفور در اختيار داريم. ساختار ديوارها امكان عايق حرارتي و تهويه طبيعي را فراهم مي كند. اين پروژه به لطف پرينت سه بعدي، معماري ممكن سازگار با محيط زيست و كاملا كاربردي را به خوبي به نمايش مي گذارد.

پرينت سه بعدي بتن

آيندهوون به دليل بسياري از آزمايشات بتن پرينت سه بعدي شناخته شده است. اما آيا مي دانيد كه پروژه اي از خانه هاي بتني چاپ سه بعدي در آيندهوون برنامه ريزي شده است؟ اين پروژه در دانشگاه آيندهوون با استفاده از پرينترهاي سه بعدي بتن شروع به پرينت سه بعدي مي كند و به تدريج به محل ساخت و ساز منتقل مي شود. هدف در اينجا اجازه ساخت طرح‌هاي معماري ظريف و در نظر گرفتن برخي از جنبه‌هاي پايداري با اجتناب از اتلاف مواد و انتشار CO2 است.

آينده پرينتر سه بعدي براي معماري چيست؟

همانطور كه مي بينيد استفاده از پرينتر سه بعدي در صنعت ساخت و ساز مزاياي زيادي دارد و شركت هايي كه از آن استفاده مي كنند بسيار موفق هستند. فناوري هاي سه بعدي به مديريت كل فرآيند توليد، از مراحل اوليه پروژه تا توليد آن كمك مي كند. سازه ها با كسري از هزينه و زمان معمول به صورت سه بعدي پرينت مي شوند و به لطف ضايعات تقريباً صفر مواد، بسيار دوستدار محيط زيست هستند.

اما علاوه بر اين آزمايش‌هاي باورنكردني كه مرزهاي فناوري را پيش مي‌برند، مي‌توانيد به فناوري‌هاي شگفت‌انگيزي مانند SLS دسترسي پيدا كنيد تا مدل‌هاي معماري بعدي خود را ايجاد كنيد و در نحوه توسعه ماكت‌ها و پروژه‌هاي ساختماني خود تجديد نظر كنيد.

نوآوري هايي كه توليد افزودني به ارمغان مي آورد نه تنها در صنعت ساخت و ساز در دسترس است، بلكه مي توانيد امروز با ما توليد خود را بهبود بخشيد. ما فناوري‌هاي مختلف پرينت سه بعدي را به شما پيشنهاد مي‌كنيم، از چاپ سه بعدي پلاستيكي گرفته تا پرينت سه بعدي رزيني و فلز. منتظر نباشيد تا رقباي شما اين كار را انجام دهند، همين امروز اين فناوري پيشرفته را به كسب و كار خود بياوريد.

لباس بافتني با پرينتر سه بعدي: چگونه پرينتر سه بعدي صنعت مد را متحول مي كند

در سال‌هاي اخير،  پرينتر سه بعدي به طور فزاينده‌اي رايج شده است. از پزشكي، هوافضا، طراحي و ساخت و ساز - هر روز اخباري در مورد پيشرفت‌ها، نوآوري‌ها و پيشرفت‌ها در صنعت توليد مواد افزودني به گوش مي‌رسد. با اين حال، در يك صنعت خاص، هنوز در مورد پيشرفت هاي مربوط به پرينتر سه بعدي بسيار آرام است. ما در مورد صنعت مد صحبت مي كنيم. نمي توان انكار كرد كه اولين آزمايش ها و پيشرفت ها در لباس هاي دوخته شده با پرينتر سه بعدي به تازگي ثبت شده است. با اين حال، اگر اين تحولات در مد را كمي دقيق‌تر دنبال كرده باشيد، ممكن است متوجه شده باشيد كه اينها مد رده بالايي هستند، يعني لباس‌هايي كه براي باند فرودگاه و فرش قرمز ايجاد شده‌اند و نه براي پوشيدن روزمره. دليل اينكه چرا تركيب چاپ سه بعدي و لباس بسيار دشوار به نظر مي رسد بسيار ساده است: مواد مورد استفاده در پرينتر سه بعدي، عمدتاً پلاستيك و فلز، به اندازه كافي انعطاف پذير نيستند. براي مقابله با اين مشكل، برخي از علاقه مندان به مد و سه بعدي به دنبال گزينه هاي مناسب بوده اند و در نهايت به يك راه حل رسيده اند: لباس بافتني سه بعدي. اما، لباس بافتني سه بعدي دقيقا چيست؟ روش توليد آن چه تفاوتي با ساخت افزودني و توليد نساجي معمولي دارد؟ آيا لباس هاي بافتني سه بعدي به عنوان پوشاك آماده براي مصرف‌كنندگان عادي در آينده نزديك در دسترس خواهند بود؟ ما با جزئيات بيشتري به انتهاي اين مبحث رسيديم و همه اين سؤالات را با كمك نظرات تخصصي مختلف از اين صنعت روشن مي كنيم.

براي درك اصل بافتني سه بعدي و تفاوت ها و شباهت هاي آن با پرينتر سه بعدي، ابتدا لازم است نگاهي به تعاريف بيندازيم. Gihan Amarasiriwardena، يكي از بنيانگذاران و مديرعامل وزارت تامين، پرينت سه بعدي را اينگونه تعريف مي كند: «در پرينت سه بعدي، محصولات قالب گيري شده (مانند پلاستيك) با افزودن لايه اي از مواد (اغلب پلاستيك يا مصنوعي) مطابق با داده هاي داده شده توليد مي شوند. طراحي ديجيتال "چاپ شده" است." Rosanne van der Meer، طراح و بنيانگذار New Industrial Order، تعريف گسترده تري ارائه مي دهد: "پرينت سه بعدي توليد يك شكل سه بعدي بر اساس رشته اي است كه توسط يك ماشين تشكيل مي شود." در واقع، چاپ سه بعدي است. همه چيز در مورد ماشين هاي كنترل شده توسط كامپيوتر كه اجسام سه بعدي را ايجاد مي كنند و آنها را لايه به لايه مي سازند. اكنون اين سؤال باقي مي‌ماند كه آيا لباس‌هاي بافتني سه‌بعدي بر اساس همان اصل ساخته مي‌شوند يا خير.

Anycubic Photon M3 پرينترهاي گران قيمت SLA را با برچسب قيمتي كمتر از 300 دلار به گذشته تبديل مي كند. شما يك پرينتر سه بعدي درجه دوم با اين قيمت نيز دريافت نمي كنيد – Photon M3 چاپ هاي با كيفيت خوب با جزئيات عالي و لايه هايي به سختي قابل مشاهده توليد مي كند. راه اندازي چاپگر سه بعدي نيز نسبتاً ساده است.

با وجود قيمت پايين، ممكن است اين بهترين مقدمه براي چاپ رزين نباشد، زيرا نرم افزار تهيه چاپ كمي نامتعارف است و نياز به آزمون و خطا دارد. همچنين در مقايسه با ساير پرينترهاي رزيني، ناحيه چاپ كوچكتري داريد. با اين حال، پرينتر سه بعدي هاي كهنه كار كه از دستكاري نرم افزار اهميتي ندارند، اگر به دنبال پرينتر سه بعدي رزيني ارزان قيمت باشند، چيزهاي زيادي در مورد Anycubic Photon M3 پيدا خواهند كرد.

چگونه بهترين پرينتر سه بعدي را براي خود انتخاب كنيم

نوع چاپگر: دو نوع اصلي از پرينتر سه بعدي وجود دارد: FFF (ساخت رشته فيلامنت ذوب شده) و SLA (ليتوگرافي استريو). چاپگرهاي FFF - كه دستگاه‌هاي FFM (توليد فيلامنت ذوب‌شده) و FDM (مدل‌سازي رسوب ذوب‌شده) را نيز پوشش مي‌دهند - با ذوب يك رشته پلاستيكي در يك سر چاپ متحرك براي تشكيل مدل كار مي‌كنند. چاپگرهاي SLA از ليزر فرابنفش (UV) براي جامد كردن رزين استفاده مي‌كنند و ليزر را براي تشكيل مدل جامد متمركز مي‌كنند. چاپگرهاي FFF عموماً ارزان‌تر، ساده‌تر و استفاده آسان‌تر هستند، اگرچه مدل‌هاي SLA مانند Peopoly Phenom قيمت را كاهش مي‌دهند.

علاوه بر پرينتر سه بعدي ها، قلم هاي سه بعدي نيز وجود دارد كه علاقه مندان مي توانند از آنها براي ايجاد مدل هايي با استفاده از رشته هاي پلاستيكي استفاده كنند. اينها دستگاه هاي دستي هستند كه معمولاً 100 دلار يا كمتر قيمت دارند، بنابراين راه ارزان ديگري براي امتحان كردن نوعي پرينت سه بعدي هستند.

مواد چاپ: هر نوع پرينتري را كه انتخاب مي كنيد، به نوع متريالي كه هنگام چاپ استفاده مي كند توجه كنيد. مواد رشته اي كه توسط چاپگرهاي FFF استفاده مي شود در چندين ماده مختلف مانند PLA (مواد شكننده و زيست تخريب پذير)، ABS (همان پلاستيك مورد استفاده در بلوك هاي لگو)، نايلون، TPE (ماده نرم و لاستيكي مانند) و HDPE (يك ماده لاستيك مانند) موجود است. پلي استايرن سبك و سخت). بسياري از اين مواد، به ويژه PLA و ABS، در طيف وسيعي از رنگ ها موجود هستند. فيلامنت ها در دو اندازه 1.75 ميلي متر و 3 ميلي متر هستند كه قابل تعويض نيستند.

پرينتر سه بعدي هاي SLA گزينه هاي كمتري نسبت به همتايان FFF خود دارند، اما چاپگرهايي مانند پرينترهاي FormLabs مي توانند از رزين هايي استفاده كنند كه مدل هايي از بسيار سفت تا انعطاف پذير و لاستيكي توليد مي كنند. بهترين چاپگرهاي سه بعدي مي توانند از طيف وسيعي از مواد استفاده كنند كه هر كدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. (به عنوان مثال HDPE سبك و سخت است، اما براي استفاده در مواد غذايي مناسب نيست، در حالي كه نايلون براي مواد غذايي ايمن است.)

توجه داشته باشيد كه برخي از پرينتر سه بعدي ها فقط اجازه استفاده از مواد يا مواد تاييد شده توليد شده توسط همان شركت سازنده پرينتر را مي دهند. از اين نظر، آن نوع پرينترهاي سه بعدي مانند چاپگرهاي كاغذي سنتي‌تر هستند: توليدكنندگان سخت‌افزار را ارزان مي‌فروشند و سپس از طريق مواد مصرفي پول باز مي‌گردانند. (يكي از بهترين پرينتر سه بعدي ها براي افرادي كه بودجه كمي دارند، داوينچي ميني، براي مثال، فقط با فيلامنت PLA از سازنده XYZprinting كار مي كند؛ از طرف ديگر، فيلامنت XYZ تقريباً به اندازه اكثر مواد شخص ثالث هزينه دارد.) ديگر چاپگرهاي سه بعدي هيچ محدوديتي در مورد نوع يا منشا مواد قائل نيستند.

حجم چاپ: همه پرينتر سه بعدي ها محدوديت هايي در اندازه چاپ سه بعدي دارند كه مي توانند توليد كنند. اين محدوديت با اندازه تخت چاپ و اينكه پرينتر سه بعدي تا چه اندازه مي تواند هد چاپ را حركت دهد، تعيين مي شود. اين معمولاً در اينچ مكعب اندازه گيري مي شود، اما بايد به هر يك از ابعاد جداگانه نيز توجه كنيد، كه تعيين مي كند حداكثر اندازه پرينتر سه بعدي دستگاه مي تواند ايجاد كند.