پرينتر سه بعدي

پرينتر سه بعدي استريوليتوگرافي (SLA).

هنگامي كه قيمت ها آنها را از دسترس بودجه معمولي مدرسه خارج مي كردند، مربيان در ابتدا در پذيرش  پرينتر سه بعدي SLA سنتي كند بودند. سپس، از آنجايي كه پرينتر سه بعدي SLA روميزي مانند Form 2 و Form 3 اين فناوري را در دسترس قرار دادند و قابليت اطمينان و كيفيت حرفه اي خود را ثابت كردند، به ابزارهاي متكي در جعبه ابزار هر مربي تبديل شدند.

پرينتر SLA به دليل پرداخت سطحي برتر، طيف وسيعي از گزينه هاي مواد و دقت دقيق، همه كاره هستند و براي بسياري از كاربردها مناسب هستند. ماهيت ايزوتروپيك قطعات SLA همچنين آنها را از ساير فناوري‌ها متمايز مي‌كند و SLA را در چاپ قطعات ضدآب پيشتاز مي‌كند.

براي آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي، تنوع مواد با كارايي بالا به اين معني است كه يك پرينتر سه بعدي را مي‌توان براي يك پروژه خاص اضافه كرد، سپس با تغيير پروژه‌هاي جديد، بارها و بارها از آن استفاده كرد، به سادگي با جابجايي به هر ماده‌اي كه مناسب‌ترين ماده است - از مايعات با دماي بالا. به داربست سلولي شفاف و زيست سازگار، به وسايل و محفظه هاي مقاوم در برابر ضربه. در مناطق باز مانند آزمايشگاه‌هاي ساخت و ساز يا فضاهاي سازنده، تنوع مواد همراه با حجم بالاي ساخت ممكن در Form 3L همچنان مي‌درخشد. پروژه هاي چند دانش آموز را مي توان در يك حجم ساخت از همان متريال جا داد، سپس براي يك متريال جديد و گروه جديدي از پروژه هاي دانشجويي جايگزين كرد. سيستم جابجايي رزين و كارتريج، تعمير و نگهداري و عمليات را ساده مي كند.

پرينتر سه بعدي تف جوشي ليزري انتخابي (SLS).

پرينتر سه بعدي SLS كه به طور سنتي گران‌ترين فناوري‌هاي پرينتر سه بعدي پلاستيكي هستند، مانند سري فيوز Formlabs، نمونه‌هاي اوليه كاربردي و قطعات مصرف نهايي بادوام با خواص مكانيكي با كارايي بالا ايجاد مي‌كنند. اين فناوري از يك ليزر پرقدرت استفاده مي‌كند تا ذرات پودر كوچك را به شكل مقطعي از فايل مورد نظر به صورت انتخابي تف جوشي كند، سپس فرآيند را لايه به لايه تكرار مي‌كند و در حالي كه هر لايه توسط بستر پودري اطراف پشتيباني مي‌شود، قطعه را مي‌سازد.

قبل از سري فيوز، پرينتر سه بعدي SLS حداقل 200000 دلار و اغلب بسيار بيشتر هزينه داشتند كه آن را براي اكثر بودجه هاي عملياتي دانشگاه از دسترس خارج مي كند. برخي از برنامه‌هاي مهندسي و توليد توانستند بودجه كمكي را براي اين واحدها تأمين كنند، اما جاي پاي بزرگ، گردش كار پيچيده و زيرساخت‌هاي گران قيمت باعث شد كه تعداد بسيار كمي از دانشجويان فرصت استفاده از آنها را داشته باشند.

با معرفي فيوز 1 در سال 2020، مربيان در هر سطح بالاخره توانستند SLS با كيفيت صنعتي را در داخل خود بياورند و به دانش‌آموزان خود اين فرصت را مي‌دهند تا قطعات مورد استفاده نهايي را براي برنامه‌هاي كاربردي در دنياي واقعي ايجاد كنند و بستر پودري را براي آنها فراهم كنند. تجربه پرينت سه بعدي كاپيتان بيكر در MakerSpace USNA از دانش‌آموزان مي‌خواهد از پرينتر سه بعدي Fuse 1 SLS قبل از حركت به سمت فناوري چاپ سه بعدي فلزي استفاده كنند - كه در آن اشتباهات بسيار پرهزينه‌تر و رايج‌تر هستند. در آزمايشگاه NOAA AOML، كه با همكاري مؤسسه مطالعات دريايي و جوي دانشگاه ميامي (CIMAS)، كار مي‌كند، چاپگر Fuse 1 SLS براي چاپ محفظه‌هاي ناهموار زير آب براي تجهيزات نمونه‌برداري مرجاني استفاده مي‌شود.

ابزارهاي مختلف براي مشاغل مختلف

نيازهاي مربيان بسيار متفاوت است - از معلم كلاس هشتم "مقدمه اي به طراحي سه بعدي" تا محقق كارشناسي ارشد، يك شرح شغل يا نقش وجود ندارد. به طور مشابه، يك پرينتر سه بعدي نمي تواند وجود داشته باشد كه همه مشكلات را حل كند. استفاده از راه حل هاي مختلف پرينت سه بعدي براي كاربردها و محيط هاي مختلف بهترين راه براي اطمينان از اينكه دانش آموزان درگير هستند، تشويق مي شوند و توانمند مي شوند و براي حرفه خود آماده مي شوند. مثلا:

پرينترهاي FDM، با سادگي و قيمت پايين، ممكن است براي مدارس K-12 ايده آل باشند.

پرينترهاي SLA همه كاره ترين هستند— طيف گزينه هاي مواد، قيمت ها و اندازه ها همراه با دقت بالا و سطح صاف انتخاب چاپگر SLA را براي پروژه شما آسان مي كند.

پرينتر سه بعدي هاي SLS چاپ صنعتي را با استفاده از مواد نهايي و كاربردي مانند نايلون ارائه مي دهند. مدل‌هايي مانند Formlabs Fuse 1+ 30W اين كار را با هزينه‌اي در دسترس انجام مي‌دهند، و اين امكان را براي دانش‌آموزان فراهم مي‌كند كه بدون اتكا به بودجه كمك هزينه، بر چاپ روي بستر پودري مسلط شوند.

نحوه انتخاب محيط مناسب پرينتر سه بعدي

هر مؤسسه آموزشي ترجيحات و توانايي هاي خاص خود را براي ايجاد پرينتر سه بعدي در دسترس دانش آموزان خواهد داشت. براي اكثر دانشگاه‌ها، اضافه شدن آزمايشگاه‌هاي چاپ سه‌بعدي توسط روساي بخش مديريت مي‌شود، در حالي كه در ساير دانشگاه‌ها، كمك‌هاي بزرگ ممكن است براي ايجاد يك فضاي چند رشته‌اي كه براي همه باز است، اعطا شود.

پرينتر سه بعدي ها مي توانند تجربه يادگيري را در هر موقعيتي بهبود بخشند، چه در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي كوچك براي پروژه هاي خاص استفاده شوند، چه در فضاهاي سازنده بزرگ، آزمايشگاه هاي ساخت، مراكز نوآوري يا مراكز جوجه كشي كارآفريني.