پرینت سه بعدی نمونه اولیه چاقو و چاقو با آلیاژ تیتانیوم

نمونه‌سازی، باعث می‌شود محصولات نهایی با طراحی بهتر، کیفیت بالاتر و دقیق‌تری تولید شود. با توجه به اینکه، یکی از کاربردهای پرینتر سه بعدی، نمونه‌سازی سریع است. شرکت‌های زیادی از پرینت سه بعدی برای نمونه‌سازی استفاده کرده‌اند، شرکت Misen نیز برای استفاده به عنوان نمونه اولیه چاقو از این تکنولوژی استفاده کرده است.

با پیشرفت در زمینه تنوع و استفاده از مواد مختلف در چاپ سه بعدی از جمله مواد فلزی، امکان تولید چاقو نیز فراهم شد. استوارت میچل، ۴۸ ساله، زمانی‌که بچه بود از پدرش ساخت چاقو را یاد گرفت و از همان ابزارهایی استفاده می‌کرد که پدر و مادرش در سال ۱۹۸۰ در کارگاه استفاده می‌کردند. وی در سال‌های اخیر، به جستجوی روش‌های جایگزینی برای چاقوسازی پرداخت، که باعث شد او به تکنولوژی پرینتر سه بعدی هدایت شود و پروژه‌ای را با همکاری مرکز تحقیقات پیشرفته تولید دانشگاه شفیلد (AMRC) انجام دهد.

نمونه سازی چاقو با استفاده از پرینت سه بعدی

با ظهور روزافزون کسب و کارهای کوچک و به دلیل اینکه برخی از این شرکت‌ها، به دنبال ریسک و هزینه پایین‌تری هستند، لذا قصد دارند گزینه‌ی بهتری را انتخاب کنند. در این زمینه، شرکت‌هایی با استفاده از پرینت سه بعدی از خدمات این تکنولوژی بهره‌مند شدند.

Misen، شرکتی که چاقو تولید می‌کند، در ابتدای راه‌اندازی‌ش، به نمونه اولیه نیاز داشت که با استفاده از روش‌های سنتی تولید آن بسیار گران می‌شد، به ویژه که آن‌ها فقط می‌خواستند ظاهر آن و تناسبش با طراحی مورد نظرشان را تست کنند، لذا؛ تصمیم گرفتند با استفاده از طرح‎‌های حاصل از نرم‌افزار CAD از روش پرینت سه بعدی استفاده کنند.

در این فیلم، تصاویری از این چاقو ارائه شده است:

پرینت سه بعدی چاقو با آلیاژ تیتانیوم

احساس نیاز به پرینت سه بعدی چاقو

یکی از مشکلاتی که وسایل دست‌ساز دارند این است که دقت، ظرافت و بعضا افزودن ویژگی‌های جدید به آن با گذر زمان و به صورت تجربی به دست می‌آید. استوارت میچل گفت: “روشی که من برای ساخت چاقو استفاده می‌کردم با روش‌هایی که پدرم در سن ۱۵ سالگی انجام می‌داد یکی بود. “با این تفاسیر؛ میچل، در جستجوی جایگزینی برای این روش بود وی، برای اولین بار یک آچار فرانسه چاپ سه بعدی شده را دید و با پرینت سه بعدی آشنا شد.

اگر شخصی قصد داشته باشد، جزییاتی به دسته بیافزاید، آن را سوراخ کند یا تغییراتی ایجاد کند به صورت دستی امکان‌پذیر است اما احتمالا یک هفته یا بیشتر به طول می‌انجامد. اما از طریق پرینت سه بعدی، هر تغییری را می‌توان به آن اضافه کرد و تغییرات را از طریق یک مدل CAD ایجاد کرد که همه این‌ها برای من بسیار مفید است.

وی اضافه کرد: “آنچه که باعث محدودیت استفاده از این تکنولوژی شده بود مواد مورد استفاده آن بود زیرا گاهی اوقات آن‌ها کاملا شکننده بودند و عاملی که باعث ایجاد تغییر شد مواد در دسترس بود و زمانی‌که متوجه شدم پرینت سه بعدی با فلز هم قابل استفاده است به این فکر افتادم که با استفاده از پرینتر سه بعدی به تولید این محصول بپردازم.”

مزیت پرینت سه بعدی چاقو

طراحی سه بعدی و چاپگر سه بعدی، روش‌های طراحی، افزودن عملیات متنوع را با استفاده از قالب‌های مختلف امکان‌پذیر می‌کند. به‌علاوه، می‌توان با درک روش‌هایی که کسب‌و‌کارهای کوچک با آن‌ها کار می‌کنند، نیازها و خواسته‌هایشان را از طریق طراحی برطرف کرد، و بدون هیچ ریسکی، پاسخ داد.

Andy Bell، مدیر طراحی استراتژی برای گروه طراحی و نمونه‌سازی AMRC، گفت: “ما کنجکاو بودیم که آیا می‌توان چاقو را با استفاده از آلیاژ تیتانیوم چاپ سه بعدی کنیم.”در این راستا، یک سازنده حرفه‌ای تکنولوژی‌های تولید پیشرفته بررسی کرد که چگونه می‌توان مدل کسب و کار حال و آینده را تغییر دهد.”

مهندسین گروه طراحی و نمونه‌سازی از تکنولوژی پرینت سه بعدی، برای تحلیل تغییر شکل و خرابی‌های چاقو به ساخت نمونه شبیه‌سازی شده پرداختند و استراتژی‌های پشتیبانی استاندارد چاقو را به کار بردند.مهندس پروژه لوک هیل گفت: “نتایج ارائه شده توسط نمونه شبیه‌سازی شده نشان داد که کاهش قابل توجهی در اتلاف تیغه چاقو به لطف پرینت سه بعدی صورت گرفت.”

کیفیت چاقوی حاصل از پرینتر سه بعدی

میچل، تحت تاثیر کیفیت چاقو حاصل از پرینتر سه بعدی قرار گرفت و گفت: “من تحت تاثیر برش تیغه قرار گرفتم چرا که نسبت به چاقویی که من به صورت دستی انجام می‌دادم خیلی بهتر عمل می‌کند. اما به درجه‌ی سختی بیشتری نیاز دارد تا یک لبه برش واقعی داشته باشد، اما مقاومت لبه‌ها برای شروع بسیار خوب بود، به طوری که قابل تشخیص نبود که پرینت شده است و اضافه کرد، من به چاقوی چاپ سه بعدی شده علاقه دارم، چون متفاوت است و تا به حال چاقویی با این تکنولوژی ساخته نشده است.”

میچل گفت: “این تکنولوژی واقعا عجیب و جذاب است ولی من در مورد پرینت سه بعدی اطلاعات زیادی نداشتم. یکی از دوستان و همکارانم، پروفسور پیتر مارش از دانشگاه شفیلد، رابطی دوجانبه بود. او به خوبی می‌داند چه کاری انجام می‌دهد و از طریق ارتباط با دانشگاه و AMRC این پروژه را تکمیل کرد. چند مهندس AMRC نیز به مجموعه اضافه شدند و به کارگاه آمدند و فکر می‌کنم به دلیل فضای خلاق، ما بیشتر به انجام این کار تشویق شدیم.”

“آیا تکنولوژی مخل است یا می‌توان آن را توسعه داد؟ پاسخ به این سوال بستگی به نوع دید دارد. اما به نظر من، توسعه آن بسیار کاربردی است. با اینکه شاید تولید چاقو از طریق پرینت سه بعدی مقرون‌به‌صرفه نباشد اما ممکن است در آینده این امکان فراهم شود که فضا برای تولید به صرفه آن وجود داشته شود.”