ریشه‌های چاپ سه‌بعدی را باید در مفاهیم «نمونه‌سازی» صنعتی جست. در آن جا از چاپ سه‌بعدی برای سرعت بخشیدن مراحل اولیه توسعه محصول استفاده می‌شد، به این معنی که با استفاده از یک راه سریع و آسان نمونه‌هایی تولید می‌شد که اجازه می‌داد تا چندین تکرار از محصول سریع‌تر و کارا‌تر با راه‌کاری بهینه بدست آید. این کار باعث صرفه جویی در زمان و هزینه در ابتدای کل فرآیند توسعه محصول می‌شود و اعتماد بنفس را پیش از تولید ابزار به ارمغان می‌آورد.
هنوز هم نمونه‌سازی احتمالا بزرگ‌ترین کاربرد چاپ سه‌بعدی است، حتی اگر گاهی اوقات آن نادیده گرفته شود. تحولات و بهبو‌های موجود در فرآیند و مواد از زمان ظهور چاپ سه‌بعدی برای نمونه‌سازی باعث شده تا بعد از زنجیره فرآیند توسعه محصول فرآیند‌ها برای کاربرد‌های آینده اتخاذ شوند.
توسعه و بهبود فرایندها و مواد اولیه پس از پیدایش چاپگرهای سه‌بعدی به طور فزاینده‌ای استفاده از آن‌ها در بخش‌های مختلف صنعتی به گسترده کرده است و عملیات تولید نهایی به صورت چشم‌گیر تسهیل شده است.
از لحاظ بازار‌های عمودی صنعتی که تا حد زیادی از چاپ سه‌بعدی صنعتی در تمام این طیف گسترده بهره می‌برند، می‌توان تفکیکی از کاربرد‌ها را در قالب مواردی که در این مقاله ارائه شده است، در نظر گرفت.
چاپ سه‌بعدی در پزشکی و دندان‌سازی
بخش پزشکی به عنوان یکی از اولین قیم‌های چاپ سه‌بعدی بوده است و همچنان بخشی با پتانسیل گسترده به خاطر ظرفیت‌های سفارشی‌سازی و شخصی‌سازی برای رشد است که قدرت بهبود زندگی مردم را دارا است. به همین دلیل فرآیند‌هایش بهبود و مواد آن توسعه می‌یابند تا استاندارد‌های پزشکی را بدست آورند.
فناوری‌های چاپ سه‌بعدی به عنوان یک میزبان برای کاربرد‌های متفاوت دیده می‌شوند. فناوری‌ها کاربردی شده‌اند تا الگو‌ها را برای قالب‌گیری فلزی تاج دندان ایجاد کنند و همچنین در ساخت ابزار‌هایی که در آن پلاستیک در خلا فرم داده می‌شود استفاده شوند تا دندان را همتراز کند.
فناوری همچنین مزایای ساخت مستقیم ایمپلنت‌های زانو و محصولات بیماری‌های خاص مانند: سمعک، کفی ارتوتیک برای کفش، پروتز ایمپلنت شخصی و یکی کردن ایمپلنت‌ها برای بیماران مبتلا به آرتوروز، پوکی استخوان و سرطان را همراه با قربانیان تصادف و زخم دارد.
سازه‌های جراحی سه‌بعدی برای اعمال خاص نیز کاربر‌های نوظهوری هستند که جراحان را درکارشان و بیماران را در بازیابی کمک می‌کنند. همین طور فناوری برای چاپ سه‌بعدی پوست، استخوان، بافت و حتی ارگان‌های بدن انسان توسعه داده شده است. با این حال این فناوری تا حدود زیادی برای ده‌ها سال از تجاری بودن دور مانده است.
چاپ سه‌بعدی در صنایع هوافضا
همانند بخش پزشکی، بخش هوافضا نیز از حامیان اصلی فناوری چاپ سه‌بعدی در اولین اشکالش برای توسعه محصولات و نمونه‌سازی بوده است. شرکت‌های هوافضا با موسسات علمی و پژوهشی به صورت مشترک کار می‌کردند و در پایانی روشن، شرایط یا مرز‌های فناوری را برای ایجاد کاربرد‌ها جابجا می‌کردند.
به دلیل ماهیت بحرانی توسعه هواگرد‌ها، فرآیند تحقیق و توسعه سخت شدید است. استاندارد‌ها بحرانی هستند و درجه صنعتی سیستم‌های چاپ سه‌بعدی از طریق شیوه این صنعت سنجیده می‌شود.
توسعه مواد و فرآیند‌ها، چندین کاربرد جدید را برای بخش هوافضا ایجاد کرده است و برخی قسمت‌های غیر بحرانی نیز همگی آماده پرواز در هواپیما هستند.
کاربران اصلی در بخش GE / Morris Technologies, Airbus / EADS, Rolls-Royce, BAE Systems و Boeing هستند.
اغلب این شرکت‌ها رویکرد واقع گرایانه‌ای در مورد فعالیت‌هایی که اکنون در حال انجام آن با فناوری هستند، دارند و بخش‌های تحقیق و توسعه آن‌ها کارهایی کاملا پیش رونده در مورد آینده انجام می‌دهد.
چاپ سه‌بعدی در خودروسازی
یکی دیگر از قیم‌های فناوری‌های نمونه‌سازی سریع، بخش خودرو بود. بسیاری از شرکت‌های خودروسازی ، به طور خاص Motorsport و F1، مسیر مشابه‌ای با شرکت‌های هوافضا پیموده‌اند.
ابتدا از این فناور چاپ سه‌بعدی برای کاربرد‌های نمونه‌سازی استفاده می‌کردند. اما از توسعه و تطبیق فرآیند‌های ساختشان برای ترکیب کردن مزایای مواد بهبود یافته و در نتیجه ساخت قطعات خودرو بهره برده‌اند.
بسیاری از شرکت‌های خودروسازی اکنون به دنبال پتانسیل‌های چاپ سه‌بعدی هستند تا خدمات پس از فروش را از نظر تولید قطعات یدکی و جایگزینی بر اساس تقاضا انجام دهند به جای این که موجودی بزرگی از قطعات را ایجاد کنند.
چاپ سه‌بعدی در جواهرسازی
به طور سنتی فرآیند طراحی و ساخت جواهرات همواره نیازمند سطح بالایی از تخصص و دانش مربوط به ساخت، قالب‌سازی، ریخته‌گری، آبکاری، کوبیدن، کار کردن بر روی طلا و نقره، برش سنگ، حکاکی و پرداخت بوده است. هریک از این رشته‌ها بیش از چندین سال توسعه یافته‌اند و وقتی که به ساخت جواهر اعمال می‌شوند نیاز به دانش فنی دارند. تنها به عنوان مثال می‌توان ریشه‌های ریخته‌گری را در بیش از ۴۰۰۰ سال پیش یافت.
در بخش جواهرات ثابت شده است که چاپ سه‌بعدی محلی است که علاقه و جاذبه فراوانی نسبت به آن وجود دارد تا افراد ببینید چگونه می‌توانند و خواهند توانست به توسعه این صنعت در آینده کمک کنند. از آزادی‌های جدید طراحی که توسط 3D CAD و چاپ سه‌بعدی ایجاد شد، تا بهبود فرآیند‌های قدیمی ساخت جواهر باعث می‌شود تا تولید به روش چاپ مستقیم سه‌بعدی، بسیاری از مراحل قدیمی را از بین ببرد.
چاپ سه‌بعدی تا به حال و کماکان، تاثیر فوق‌العاده‌ای بر این بخش داشته است.
چاپ سه‌بعدی در هنر / طراحی / مجسمه‌سازی
هنرمندان و مجسمه‌سازان در حال درگیر شدن با چاپ سه‌بعدی با روش‌های بی‌شماری هستند تا شکل و عملکرد را از طریقی که پیش از این غیر ممکن بوده است، کشف کنند. چه برای یافتن بیان جدید اصیلی باشد یا یادگرفتن از استادان قدیم، این بخش بسیار مهمی است که به طور فزاینده‌ای روش‌های جدید کار کردن با چاپ سه‌بعدی را پیدا می‌کند و نتایج آن را به دنیا معرفی می‌کند. هنرمندان فراوانی وجود دارند که به دلیل کار کردن با مدل‌سازی سه‌بعدی، اسکن سه‌بعدی و چاپ سه‌بعدی اکنون برای خود اسم و رسمی ایجاد کرده‌اند.
- جاشوا هارکر
- دیزینگف
- جسیکا رسنکرنتز در نروس سیستم
- پیا هینز
- نیک اروینکک
- لیونل دین
نظم و انضباط اسکن سه‌بعدی در ترکیب با چاپ سه‌بعدی، بُعد جدیدی را به جهان معرفی می‌کند. با این حال هنرمندان و دانشجویان در این مورد روشی اثبات شده از بازتولید کار استادان گذشته و ایجاد نسخه‌های دقیق ار آثار باستانی (و البته موارد جدید هم) برای مطالعه از نزدیک دارند، کار با آثاری که هیچ‌گاه قادر به کار کردن از نزدیک با آن‌ها نبوده‌اند، کار‌های Cosmowenman در این زمینه روشنگر است.
مدل‌های معماری مدت طولانی است که یک کاربرد پایدار از فرآیند چاپ سه‌بعدی هستند تا مدل‌های نمایشی دقیق را از دیدگاه یک معمار تولید کنند. چاپ سه‌بعدی یک روش نسبتا سریع، آسان و اقتصادی قابل دوام برای تولید مدل‌های دقیق از 3D CAD، BMI یا دیگر داده‌های دیجیتال که معماران استفاده می‌کنند، ارائه می‌کنند. بسیاری از شرکت‌های موفق معماری، اکنون از چاپ سه‌بعدی (در خانه یا به عنوان یک سرویس) به عنوان بخش مهمی از گردش کاری خود برای افزآیش نوآوری و بهبود ارتباطات استفاده می‌کنند.
اخیرا برخی معماران رویایی، به چاپ سه‌بعدی به عنوان یک روش ساخت و ساز مستقیم نگاه می‌کنند. تحقیقات در برخی سازمان‌ها در این زمینه آغاز شده است. به طور ویژه دانشگاه لافیرو، کانتور کرفتینگ و کائنات آرکیتکچر.
چاپ سه‌بعدی در مد و لباس
همان طور که فرآیند‌های چاپ سه‌بعدی از نظر وضوح و مواد انعطاف‌پذیر، بهبود می‌یابند، یک صنعت که برای آزمایش و اظهارات ظالمانه مشهور شده است، به جلو آمده است. ما داریم در مورد مُــــد صحبت می‌کنیم.
اکسسوری‌های چاپ شده به شکل سه‌بعدی که شامل کفش، وسایل سر، کلاه‌ها و کیف‌ها هستند راه خود را در Catwalk جهان باز کرده‌اند و حتی برخی از طراحان مد رویایی ظرفیت‌های فنی را برای خیاط خانه‌ها نشان داده‌اند. لباس‌ها، کلاه‌ها، لباس‌های بلند و حتی برخی لباس‌های زیر در سالن‌های مد مختلف در سراسر جهان عرضه شده‌اند.
ایریس وان هرپن را باید به عنوان پیشگام در این عرصه به زبان آورد. او تعدادی از مجموعه‌ها را تولید کرد، مدل شده در catwalk پاریس و میلان، که چاپ سه‌بعدی را برای منهدم کردن قوانین معمول اعمال می‌شوند ترکیب کرد. بسیاری دنباله‌رو او شده‌اند، همچنان به پیروی از وی ادامه می‌دهند و نتایج کاملا مهمی را نیز بدست آورده‌اند.
چاپ سه‌بعدی در صنابع غذایی
با این که در پایان به مهمانی چاپ سه‌بعدی رسیدیم، اما غذا یک کاربرد در حال ظهور (و یا چاپ سه‌بعدی مواد) است که مردم را بسیار هیجان زده کرده است. این بخش این پتانسیل را دارد تا فناوری را به جریان اصلی برساند. پس از هر چیزی ما همیشه نیاز به خوردن داریم! چاپ سه‌بعدی در حال ظهور، به عنوان راهی جدید برای آماده کردن و ارائه مواد غذایی است.
هجوم اولیه به مواد غذایی با شکلات و شکر بود، این حرکت با شتاب با چاپگرهای سه‌بعدی خاص که بازار را هدف قرار داده بودند، ادامه پیدا کرد. برخی آزمایشات اولیه با غذا شامل چاپ سه‌بعدی گوشت در سطح پروتئین‌های سلولی بود. اخیرا ماکارونی گروه دیگر غذایی است که با چاپ سه‌بعدی غذا محقق شده است.
با نگاه به آینده، چاپ سه‌بعدی نیز می‌تواند به عنوان یک روش آماده‌سازی مواد غذایی کامل و یک راه برای متعادل کردن مواد غذایی به روشی جامع و سلامت باشد.
چاپ سه‌بعدی برای مصرف‌کنندگان
هدف مقدس فروشندگان چاپگرهای سه‌بعدی، چاپ سه‌بعدی برای مصرف‌کنندگان است. بحث گسترده‌ای در این مورد وجود دارد که آیا این آینده امکان‌پذیر است یا نه. در حال حاضر، به دلیل مسائل دسترسی که برای دستگاه‌های مصرف‌کنندگان وجود دارد، جذب مصرف‌کننده پایین است. پیشرفت گسترده‌ای در این جهت توسط شرکت‌های بزرگ چاپ سه‌بعدی مانند تری‌دی سیستم و میکربوت به عنوان یک شرکت تابعه از استراتاسیس شکل گرفته است. آن‌ها سعی می‌کنند تا روند چاپ سه‌بعدی و اجزای جانبی آن (نرم افزار، محتوای دیجیتال و غیره ) بیشتر در دسترس باشد و کاربر پسند‌تر باشند.
در حال حاضر سه راه اصلی وجود دارد تا فردی که در خیابان است بتواند با فناوری چاپ سه‌بعدی برای محصولات مصرفی تعامل برقرار کند.
- طراحی + چاپ
- انتخاب + چاپ
- انتخاب + اجرای خدمات چاپ سه‌بعدی