پرینتر سه بعدی و مد (تحقیق و بررسی با متریال FDM در رابطه با مشکلات موجود در این صنعت)

با وجودی که چاپ سه بعدی، مطمئنا نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف دارد از جمله پزشکی، صنعت و خیلی موارد دیگر اما امکان دارد این سوال برای شما هم پیش بیاید که آیا استفاده از پرینت سه بعدی در صنعت مد نیز موثر خواهد بود و از این طریق پیشرفتی حاصل می‌شود؟ چرا که مد و لباس، از مهم‌ترین دغدغه‌های افراد بسیاری می‌باشد و تزریق تکنولوژی در آن و تولید نمونه‌های موثر و جسورانه، باعث ایجاد هیجان و جذابیت بیشتر در تهیه‌ی لباس می‌شود. در ادامه، به پرینتر سه بعدی و مد (تحقیق و بررسی با متریال FDM در رابطه با مشکلات موجود در این صنعت) پرداخته می‌شود.

تحقیقاتی در رابطه با پرینتر سه بعدی و مد

Sohyun Kim، هیونجیان سونگ، Yusun Her و Jaehoon Chun، در دانشگاه ملی سئول کره جنوبی، در مورد پیشرفت مد، مطالعات و تحقیقاتی انجام دادند. این تیم، معتقدند که چاپگر سه بعدی در مد نقش بسزایی دارد، اما سرعت پیشرفت آن به نسبت صنایع دیگر کند و آهسته است. در نتیجه آن‌ها تصمیم گرفتند تا راه‌حل‌هایی برای این تفاوت بیابند و اقداماتی در راستای تولید لباس انجام دهند و به پرینت سه بعدی لباس با متریال FDM بپردازند.

موارد مورد استفاده در تحقیق

این پروژه، با استفاده از یک چاپگر سه بعدی FDM به تولید سه مجموعه مختلف لباس با استفاده از TPU یا ABS پرداخت. در ارزیابی خلاقیت و تداوم بهبود فرآیند، موارد زیر را در نظر گرفتند:

• محدودیت‌های مواد
• برنامه‌های مدل‌سازی سه بعدی
• مسائل مربوط به پرینت سه بعدی
• فرآیندهای تولید

” هدف این تحقیق، این است که در نهایت، تلاش‌های متنوع و فعال‌تری برای استفاده از تکنولوژی پرینتر سه بعدی توسط افرادی که از محصولات مختلف مد استفاده می‌کنند، صورت گیرد.”

محدودیت‌ها

محدودیت‌های زمانی

پس از تولید این طرح‌ها، با چالش‌های مختلفی در رابطه با نوع مواد انتخابی مواجه شدند. “چاپ یک بخش از یک الگوی اولیه حداقل ۳۰ دقیقه طول می‌کشد و چاپ کل قطعات لباس نیاز به چندین فرآیند چاپ، به وقت و انرژی زیادی نیاز دارد. بنابراین، در این مطالعه، سعی شد، طراحی و الگوی ساده‌ای ساخته شود، تا خطاها و زمان صرف شده به حداقل برسد.

محدودیت‌های مواد

با توجه به محدودیت‌های مواد به عنوان عامل کلیدی در پیشرفت مداوم مد در چاپ سه بعدی، نویسندگان اظهار داشتند که تحقیقات بیشتری در رابطه با لوازم جانبی مانند جواهرات نسبت به لباس صورت گرفته است. در کنار آن، چاپگرهای سه بعدی FDM عمدتا برای مد، استفاده می‌شود: “بنابراین، در این مطالعه، با هدف تحلیل محدودیت‌های روند و ارائه‌ی راه‌هایی برای کاهش آن‌، سه نوع لباس که با استفاده از چاپگر سه بعدی FDM تولید شده‌اند، پرداخته می‌شود.”

سه طرح ارائه شده توسط تیم

تیم درگیر در تولید

این تیم به پرینت سه بعدی چندین قطعه و استفاده از اشکال هندسی پرداخت و برای مدل سازی، از برنامه‌های Rhinoceros 5.0 و Grasshopper استفاده کرد و Cubicreator 2.5 R3، را به عنوان یک برنامه تبدیل به کار گرفت.

دو پرینتر سه بعدی Cubicon Single و the Cubicon Style، در سطح ورودی مواد مورد استفاده قرار گرفت. به علاوه، محققان از فیلامنت‌های ABS و TPU نیز استفاده کردند. در این بخش، به سه طرح مختلف؛ مستطیل، مثلث و دایره اشاره می‌شود.

در ایجاد اولین طرح، تیم تحقیق کرد که آیا بدون استفاده از دوخت لباس، تولید آن از طریق پرینت سه بعدی امکان‌پذیر است؟ 

طرح اول

با الهام از کار هنرمند مینیمالیستی “دونالد جاد” از مستطیل‌های تکراری به عنوان یک طراحی خاص انتخاب کردند و سپس الگوهای مشابهی را برای تولید شکل موردنظر استفاده کردند.

محققان بیان کردند: “Rhinoceros به عنوان یک برنامه مدل‌سازی برای طرح ۱ استفاده شد. طرح ۱ براساس شکل صلیب ساخته شده بود که از دو مستطیل با ابعاد ۴۱*۷ میلی‌متر (W*D) و ارتفاع ۳ میلی‌متر طراحی شده است، الگوهای متقابل، با یک سوراخ در یک صفحه ثابت و از طریق یک لولا با فاصله‌ی ۵ میلی‌متر به هم متصل می‌شوند. در این طراحی، از TPU استفاده شد و فرآیند چاپ سه بعدی (با استفاده از Cubicon Single) دو ساعت و ۳۳ دقیقه طول کشید. در شکل زیر طراحی سه بعدی این شکل دیده می‌شود.

و لباس حاصل از پرینت سه بعدی نیز در زیر قابل مشاهده است:

طرح دوم

“طرح ۲، با استفاده از برنامه‌های Rhinoceros و Grasshopper، مدل‌سازی شده است و از طریق پرینتر سه بعدی، پرینت آن انجام شده است، سپس قطعات حاصل از پرینت سه بعدی، به هم متصل می‌شوند. فیلامنت TPU برای تولید یک ظاهر لباس مناسب‌تر برای بدن انسان، استفاده می‌شود.”

این مدل، از تار عنکبوت الهام گرفته و از طریق اصلاح مثلث تولید شده است. این لباس، به ۴۹۲ مثلث پایه و ۳۴ مثلث شش لایه نیاز داشت، پرینت سه بعدی اولین مجموعه، ۳ دقیقه طول کشید و اولین لایه‌ها برای تولید به ۲۴ دقیقه زمان نیاز داشتند.

طرح سوم

طرح اولیه‌ی طراحی سوم، با نرم‌افزار Rhinoceros  و Grasshopper مدل‌سازی شد و قطعات حاصل از چاپگر سه بعدی به صورت دستی به هم وصل شدند. این کلاه، از کلاه قهرمانان قرون وسطی با در نظر گرفتن سبک نظامی و با ساختار زنجیره‌ی دایره‌ای ساخته شده بود. شبیه مدل نظامی است، این تیم، از متریال ABS، به عنوان موادی جهت قدرت فیزیکی آن استفاده شد. آن‌ها همچنین از یک ساختار پیچ‌و‌خم‌دار استفاده کرد تا منحنی‌های طبیعی پوشنده‌ی لباس را دربرگیرد.

پرینتر سه بعدی Cubicon Style، برای ایجاد ساختارهای دایره‌ای شکل استفاده شد و مجموع فرآیند چاپ سه بعدی آن ۵ ساعت و ۵ دقیقه طول کشید. این ساختار، به صورت دستی جمع‌آوری شد و به صورت حلقه به هم وصل شدند. پس از تجزیه‌و‌تحلیل کار، تیم تحقیقاتی دریافت که چاپ با مواد انتخاب شده در چاپگر سه بعدی از طریق FDM، واقعا چالش برانگیز بود.

هدف تیم تحقیقاتی

تیم تحقیقاتی اعلام کرد:”این طراحی برای تایید اینکه لباس را می‌توان از طریق پرینت سه بعدی تولید کرد، ارائه شد و توسعه یافت.”

نتایج تحقیقات

یافته‌های آن‌ها نشان داد که در واقع، بهبود مواد ضروری است. آن‌ها همچنین پیشنهاد کردند که پرینترهای سه بعدی نیز برای جلوگیری از گرفتگی و چسبیدن می‌بایست کارآمدتر شوند و بهبود یابند. به علاوه، برنامه‌های مدل‌سازی بهتری را پیشنهاد کردند. آن‌ها معتقدند افرادی که به استفاده از پرینتر سه بعدی در مد علاقه دارند، باید انواع فرآیندهای مختلف تولید را بررسی کنند.

از طریق این تحقیقات محدودیت‌های ذکر شده، منجر شد که از طریق این تکنولوژی بتوان بر کارایی و کاربرد آن افزود.

و اگر مشکلات حاصل از آن رفع شود. انتظار می‌رود که لباس حاصل از چاپ سه بعدی کارآمدتر شود و امیدواریم استفاده از تکنولوژی چاپگر سه بعدی در تولید لباس افزایش یابد.