يک قطعهي پرينت سه بعدي شده با بافت ‘Plucked’ ساخته شده توسط پرينتر سه بعدي با بازوي رباتيک – عکس از UWE
پژوهشگران UWE از رباتهاي ششمحوره براي پرينت سه بعدي الگوها و بافتهاي ظريف استفاده کردند.
به گزارش گالري آنلاين به نقل از روابط عمومي گزارشگر طراحي صنعتي، پژوهشگران مرکز تحقيقات CFPR در دانشگاه West England که در بريستول بريتانيا مستقر است، در حال کار بر روي يک ربات ششمحوره هستند که از سري MELFA RV محصول کمپاني Mitsubishi Electric است. اين ربات صنعتي قرار است به پژوهشگران کمک کند تا قطعات نوين و منحصر به فرد را پرينت سه بعدي کنند. در حقيقت اين پژوهشگران قصد دارند که از ساختار مکانيکي اين ربات براي توليد يک پرينتر سه بعدي نوين بهره بگيرند.
با استفاده از تواناييهاي هندسي پيچيدهي اين ربات، پرينتر سه بعدي جديد توانايي ساخت اشکالي را خواهد داشت که پرينترهاي سه بعدي قبلي نداشتند. و به طراحان اجازه ميدهد در طراحي محصول خلاقيت و ظرافت بيشتري به کار ببرند.
پرينتر سه بعدي ساخته شده از اين روش از نوع پرينترهاي سه بعدي FDM است. اين پرينترها با استفاده از يک نازل داغ، ترموپلاستيکها را ذوب و به طور هوشمند لايهنشاني ميکنند تا به شکل مطلوب دست يابند.
اغلب پرينترهاي سه بعدي FDM از يک ربات سهمحوره استفاده ميکنند که تنها به آنها اجازه ميدهد در راستاهاي عمود بر هم فضايي حرکت کنند. به گفتهي دکتر Paul O’Dowd ضعف پرينترهاي سه بعدي FDM سهمحوره در اين است که تنها اجازهي ساخت لايهها در راستاي افقي را ميدهند.
يک نمونه از روند ساخت بافت توريمانند – عکس از UWE
زيباييشناسي نوين پرينت سه بعدي
در سال ۲۰۱۵، دکتر O’Dowd، که در الکترونيک و مهندسي خلاق متخصص است، به پژوهش پيرامون رابطهي رباتيک و آثار هنري پرداخت.
O’Dowd ميگويد: “چيزي که به آن علاقمندم اين است که روباتيک چگونه با جهان تعامل دارد، آن را درک ميکند، ميتواند تصميماتي بر پايهي هوش خودش بگيرد . از طرف ديگر هنر سرشار از ظرافت است و تعامل رباتيک با آن بسيار جذاب است“.
به واسطهي افزايش ميزان تقاضا براي پرينترهاي سه بعدي، O’Dowd و همکارانش در مجموعهي UWE به اين موضوع پرداختند که مکانيزم رباتهاي صنعتي را در پرينترهاي سه بعدي ادغام کنند تا بتوانند بر حرکتها و جابهجاييهاي نامطلوب در فرآيند پرينت سه بعدي فائق آيند.
بر اساس گفتههاي پژوهشگران CFPR، چالشهاي اصلي فرآيند پرينت سه بعدي، از فرآيند ديجيتال شبيهسازي روند ساخت منشاء ميگيرد؛ زماني که قطعهاي که بايد پرينت سه بعدي شود به شکل مجموعهاي از مسيرها براي نازل پرينتر مدلسازي ميشود تا لايهها را شکل دهد.
از آنجايي که پرينترهاي سه بعدي به طور کلي در جابهجاييها و لايهنشاني مواد دقيق هستند، تا به امروز توانستهاند ساختارهايي را خلق کنند که پيش از اين غيرممکن بوده است. اين قابليت به صنعت پرينت سه بعدي اين قابليت را ميدهد که به کمک صنايع ديگري همچون ساختمانسازي بيايد.
بافت برگ-شکل که توسط پرينتر سه بعدي مجهز به ربات Mitsubishi Electric MELFA RV-Series . عکس از UWE
بهکارگيري مواد
براي دستيابي به شکلهاي هنري نوين پرينت سه بعدي شده، در اين پروژه از بازوي رباتيک استفاده شده تا به کمک آن بر روي استفادهي پويا از مادهي PLA در پرينت سه بعدي پژوهش کنند. براي استفاده از اين ربات به عنوان مکانيزم پرينت سه بعدي، نرمافزار آن توسط تيم CFPR گسترش داده شده است.
تيم تحقيقات CFPR اين پروژه را با چرخ سفالگري مقايسه ميکنند که در آن هنرمند به طور مستقيم با مواد مورد استفاده در فرآيند ساخت در تماس است و به اين واسطه به چالشهاي کار با مادهي مورد نظر دست مييابد.
دکتر O’Dowd ميافزايد که: “ما با گسترش مرزهاي خواص مواد مورد استفاده در پرينترهاي سه بعدي، قابليتهاي غيرقابل انتظاري را از آنها به نمايش گذاشتهايم“.
دکتر O’Dowd و تيم تحقيقات CFPR در حال بهبود نرمافزار اختصاصي خودشان هستند تا بتوانند خواص مواد را بهتر به نرمافزار تفهيم کنند. همچنين اين تيم تحقيقات خود را به سمت ساخت آثار هنري به کمک پرينت سه بعدي سراميکها و فوتوپليمرها هدايت کرده است.