چاپ سه بعدی استریولیتوگرافی: از دهۀ 1980 تاکنون

در این مقالۀ دربارۀ تاریخ ابداع فرآیند چاپ سه بعدی استریولیتوگرافی به طور مختصر توضیح میدهیم و همچنین نگاهی به شیوۀ کار این تکنولوژی خواهیم داشت. در ضمن، خواهیم دید که استریولیتوگرافی (SLA) در چه مرحله‌ای قرار دارد و (به طور کلی چاپ سه بعدی) چه آینده‌ای خواهد داشت؟

در این مقاله، ریشه‌های SLA، برخی نکات کلیدی در تکامل آن و وضعیت کنونی این فناوری را بررسی خواهیم کرد.

فناوری SLA بعنوان اولین روش 3D Print  اختراع میشود

در حالی که فناوری Fused Deposition Modeling (FDM)، که در آن ترموپلاستیک مذاب از نازل اکسترود می‌شود تا قطعه‌ ای را بسازد، مشهورترین فرایند چاپ سه بعدی است؛ SLA نخستین روش اختراعی در این زمینه بود (تاریخچه پرینت سه بعدی).

استریولیتوگرافی فرایند چاپ سه بعدی است که در آن یک لیزر، رزین مایع حساس به نور را پرداخت می‌کند تا قطعه‌ ای سه بعدی را از یک فایل دیجیتال تولید کند.

در حالیکه اختراعات مشابهی توسط دکتر ژاپنی هیدئو کوداما و مخترعین فرانسوی اولیویه دوویت، آلن لومهاوت و ژان کلود آندره انجام شده بود، چارلز (چاک) هال، اصطلاح «استریولیتوگرافی» را ابداع کرد و این فناوری را در سال 1984 به ثبت رساند، سپس شرکت 3D Systems را تاسیس و نخستین دستگاه خود یعنی SLA-1 را به بازار عرضه کرد.

ورود به جریان اصلی و باب روز شدن

مدت‌ها پیش از جنبش متن باز RepRap، Makerbot و ظهور چاپ سه بعدی FDM در اواخر دهۀ 2000، فناوری SLA فعالیت خود را آغاز کرده بود. هنگامی که شرکتهای بزرگ این فناوری جدید را برای نمونه سازی سریع به کار گرفتند، وارد جریان اصلی زندگی مردم نیز شد؛ (در سال 1989 در برنامه صبح بخیر آمریکا، یک کلیپ تبلیغاتی فناوری SLA توسط مخترع آن «چارلز چاک هال» روی آنتن رفت)

همانطور که SLA به مشاغل بیشتری راه می‌ یافت، عرصۀ دندانسازی بیشترین استفاده از SLA را به خود اختصاص داده بود؛ بیش از 40 هزار قالب در روز از طریق پرینترهای سه بعدی استریولیتوگرافی تولید می شد. قالبهای ردیف‌کنندۀ دندان، که ارزش زیادی داشتند و تا حد زیادی سفارشی‌سازی می شدند، آزمون مناسبی برای این فناوری نوپا محسوب می شدند، حتی با این که آنزمان هنوز این دستگاه ها قیمت بسیار بالایی داشتند.

در حالی که چاپ سه بعدی رومیزی موج اجتماعی ایجاد می‌ کرد، چاپ سه بعدی حرفه ای و صنعتی به رشد پیوسته خود ادامه می داد. در سال 2013، تولیدات سه بعدی راه خود را حتی به دولت رئیس جمهور سابق آمریکا، باراک اوباما، باز کردند.

«انباری متروکه سابق، اکنون یک آزمایشگاه پیشرفته است که کارگران در آن مشغول چاپ سه بعدی هستند؛ فناوری که توانایی ایجاد انقلابی در شیوۀ ساخت تقریباً همه چیز را داراست»- باراک اوباما، 2013

ورود استریولیتوگرافی رومیزی به خانه‌ها

اولین چاپگرهای استریولیتوگرافی به شیوۀ روبه‌بالا کار می کردند که در آن به مخزن رزین بزرگی احتیاج بود. به دلیل تنظیمات زیاد، نگهداری دشوار و حجم متریال، SLA روبه‌بالا به سرمایۀ اولیۀ بالایی نیاز داشت و گران در می‌آمد، بنابراین از این شیوه بیشتر در ماشین های صنعتی استفاده می شود.

ظهور SLA وارونه یا روبه‌پایین بازی را عوض کرد، چون این شیوه به مخزن رزین بسیار کوچکی در مقایسه با حجم ساخت نیاز داشت. تولید دستگاه های وارونه باعث شد فناوری استریولیتوگرافی به فضای خانگی منتقل شود. این دستگاه ها که فضای کمتری اشغال می کنند و خیلی ارزان تر هستند، فضا را برای ورود استریولیتوگرافی به مشاغل بیشتری آماده کردند.

آیندۀ پرینت سه بعدی رومیزی

چاپ سه بعدی در ابتدای مسیر خود به استفاده های رده بالا برای شرکت هایی مانند فورد و بوئینگ اختصاص داشت. اما حالا این قضیه تغییر کرده است: اکنون در یک دفتر کوچکِ طراحی یا مطب دندانپزشکی به پرینترهای سه بعدی حرفه ای رزینی برخورد خواهید کرد.