কিভাবে 3D প্রিন্টিং কাজ করে?

একটি সংযোজন উত্পাদন পদ্ধতি হল 3D প্রিন্টিং। এটি "অ্যাডিটিভ" কারণ এটি উপাদানের একটি ব্লক বা ছাঁচের প্রয়োজনের পরিবর্তে প্রকৃত বস্তু তৈরি করতে উপাদানের স্তরগুলিকে স্তুপ করে এবং একত্রিত করে। এটি "প্রচলিত" প্রযুক্তির তুলনায় আরও জটিল জ্যামিতি তৈরি করতে পারে, প্রায়শই দ্রুত হয়, সস্তায় নির্দিষ্ট সেটআপ খরচ থাকে এবং ক্রমবর্ধমান উপকরণগুলির সাথে কাজ করে। প্রকৌশল খাত এটির যথেষ্ট ব্যবহার করে, বিশেষ করে যখন প্রোটোটাইপিং এবং লাইটওয়েট জ্যামিতি বিকাশ করে।

সংযোজন উত্পাদন এবং 3D প্রিন্টিং

"3D প্রিন্টিং" শব্দটি প্রায়শই নির্মাতা সংস্কৃতি, অপেশাদার এবং উত্সাহী, ডেস্কটপ প্রিন্টার, FDM-এর মতো অ্যাক্সেসযোগ্য মুদ্রণ কৌশল এবং ABS এবং PLA-এর মতো সস্তা উপকরণগুলির সাথে যুক্ত। এটি আংশিকভাবে সাশ্রয়ী মূল্যের ডেস্কটপ প্রিন্টারগুলির কারণে যা RepRap আন্দোলন থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যেমন মূল মেকারবট এবং আল্টিমেকার, যা 3D প্রিন্টিং এর গণতন্ত্রীকরণ এবং 2009 3D প্রিন্টিং বুমের জন্য অবদান রেখেছিল।

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি: উদ্ভাবনী উত্পাদনের ভবিষ্যত

3Dমুদ্রণইতিহাস

3D প্রিন্টিং ধারণার পণ্যগুলি 1970 এর দশকে শুরু হয়েছিল। 1981 সালে, জাপানি বিজ্ঞানী ড. কোডামা, যিনি প্রথম স্তর-দ্বারা-স্তর মুদ্রণ উত্পাদন পদ্ধতি বর্ণনা করেন, 3D প্রিন্টিংয়ের চেষ্টা করেছিলেন এবং ব্যক্তিগতভাবে SLA (স্টেরিওলিথোগ্রাফি) 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি-ফটোসেনসিটিভ রজন অতিবেগুনী আলো দ্বারা পলিমারাইজড তৈরি করেছিলেন।

কয়েক বছর পরে, আমেরিকান বিজ্ঞানী চার্লস হুলও SLA প্রযুক্তির উপর গভীর গবেষণা পরিচালনা করেন এবং 1986 সালে SLA-এর প্রথম পেটেন্ট জমা দেন। 3D সিস্টেম প্রতিষ্ঠা করেন এবং 1988 সালে তাদের প্রথম বাণিজ্যিক পণ্য SLA-1 প্রকাশ করেন। নীচের ছবি)

SLA কে প্রথম দিকের উন্নত 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি বলা যেতে পারে, তাই SLS (সিলেক্টিভ লেজার সিন্টারিং) এবং FDM (ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং) পরবর্তীতে কখন হয়েছিল?

1988 সালে, আমেরিকান কার্ল ডেকার্ড টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ে SLS প্রযুক্তির পেটেন্ট করেন, এটি আরেকটি 3D প্রিন্টিং কৌশল যেখানে একটি লেজার স্থানীয়ভাবে মুদ্রণের জন্য পাউডার কণাকে একত্রে ফিউজ করে। একই বছরে, স্ট্রাটাসিসের অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা স্কট ক্রাম্প ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং (এফডিএম) এর পেটেন্টের জন্য আবেদন করেন। 1980 থেকে 1990 সাল পর্যন্ত, 3D প্রিন্টিংয়ের তিনটি প্রধান প্রযুক্তি পেটেন্ট করা হয়েছিল, যা এই শিল্পে দ্রুত বিকাশের সময়কালের সূচনা করে। .

ইউরোপে, EOS GmbH 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য একটি ডিজাইন সিস্টেম তৈরি করেছে: স্টেরিওস" সিস্টেম। আজ, শিল্প ক্ষেত্রে এর 3D মুদ্রিত মডেলগুলি বিশ্বব্যাপী SLS 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি (সিলেক্টিভ লেজার সিন্টারিং) প্লাস্টিক এবং ধাতুর জন্য ব্যবহৃত হয়।

1992 সালে, FDM (ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং) 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির পেটেন্ট স্ট্র্যাটাসিস দ্বারা অনুমোদিত হয়েছিল, যা অনেক পেশাদার এবং ব্যক্তির বিভিন্ন প্রয়োজন মেটাতে 3D প্রিন্টার তৈরি করেছিল।

1993 থেকে 1999 পর্যন্ত, 3D প্রিন্টিং শিল্পে বিভিন্ন প্রযুক্তির আবির্ভাব ঘটে। একই সময়ে, আরও বেশি নতুন CAD সফ্টওয়্যার, এবং 3D মডেলিং সফ্টওয়্যার তৈরি করা হয়েছিল, উদাহরণস্বরূপ, স্যান্ডার্স প্রোটোটাইপ (এখন সলিডস্কেপ বলা হয়) যা প্রথম অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে একটি ছিল।

3D প্রিন্টিং মাল্টি-ফিল্ড অ্যাপ্লিকেশন

2008 সালে, প্রথম 3D-প্রিন্টেড প্রস্থেটিক বেরিয়ে আসে, যা মিডিয়াতে 3D প্রিন্টিংয়ের অংশকে আরও বাড়িয়ে দেয়। লোকেরা দেখেছে যে 3D প্রিন্টিং শুধুমাত্র ঐতিহ্যগত অংশগুলি মুদ্রণ করতে পারে না কিন্তু মানবদেহ মেরামতের জন্যও প্রয়োগ করা যেতে পারে। এই আশ্চর্যজনক মেডিকেল 3D প্রিন্টিং প্রকল্পটি একটি জৈবিক অঙ্গের সমস্ত অংশকে একত্রিত করে এবং পরবর্তী কোনো সমাবেশ ছাড়াই "যেমন আছে" প্রিন্ট করা যায়। আজ, 3D স্ক্যানিং, 3D প্রিন্টেড মেডিকেল প্রস্থেসিস এবং অর্থোটিক্সের সাথে মিলিত হয়ে রোগীদের চাহিদা মেটাতে সস্তা এবং দ্রুততর হচ্ছে। অধিকন্তু, এই কৃত্রিম যন্ত্রগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে অপ্টিমাইজ করা হয় এবং রোগীর রূপবিদ্যার সাথে অভিযোজিত হয়। 3D প্রিন্টিং ব্যাপক ব্যক্তিগতকরণের জন্য নতুন সুযোগ নিয়ে আসে। (ছবি যোগ করুন)

2009 হল সেই বছর যে FDM পেটেন্টগুলি ব্যাপক খরচের ক্ষেত্রে প্রবেশ করেছিল, যা FDM 3D প্রিন্টারগুলির ব্যাপক উদ্ভাবনের জন্য একটি নতুন পথ উন্মুক্ত করেছিল। ডেস্কটপ 3D প্রিন্টারের দাম কমে যাওয়ার সাথে সাথে আরও বেশি মানুষ 3D প্রিন্টিং শিল্পের বিকাশের দিকে মনোযোগ দিতে সক্ষম হয়েছে।

2013 সালে, মার্কিন প্রেসিডেন্ট বারাক ওবামা তার স্টেট অফ দ্য ইউনিয়ন ভাষণে 3D প্রিন্টিংকে ভবিষ্যতের উৎপাদনের প্রধান মাধ্যম হিসাবে উল্লেখ করেছিলেন, "3D প্রিন্টিং" কে একটি পরম বাজওয়ার্ড করে তোলে। এখন, জনসাধারণের মনে এর স্থান খুবই বিশিষ্ট। আরও বেশি করে ছোট এবং মাঝারি আকারের কোম্পানিগুলি 3D প্রিন্টিং দ্বারা প্রদত্ত কম খরচের প্রোটোটাইপিংয়ের সুবিধা নিচ্ছে, এটিকে তাদের পুনরাবৃত্তি, উদ্ভাবন এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে সম্পূর্ণরূপে একীভূত করছে।

থ্রিডি প্রিন্টিং কনসেপ্ট কার

যতদূর নির্মাণ অ্যাপ্লিকেশন সংশ্লিষ্ট, 3D মুদ্রিত ঘর এখন একটি বাস্তবতা. মানুষ 2018 সালে প্রথমবারের মতো 3D প্রিন্টেড বাড়িতে স্থানান্তরিত হয়েছে। বাড়ির ক্ষেত্রফল 1022 বর্গফুট, যা খুব বসবাসযোগ্য। ছাপাতে মোট দুই দিন লেগেছে।

উত্পাদন এবং 3D প্রিন্টিংয়ের মধ্যে মিল এবং পার্থক্যের উপর 3D প্রিন্টিংয়ের শ্রেণীবিভাগ ব্যবস্থা

একটি উদাহরণ হিসাবে hollowed-আউট বল নিন. পৃষ্ঠে এক ডজনেরও বেশি ফুল রয়েছে। যদি এটি ঐতিহ্যগত যন্ত্র দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়, এটি খুব ঝামেলাপূর্ণ হবে, এবং নিদর্শনগুলি একে একে সংশোধন করতে হবে। এবং যদি আপনি 3D প্রিন্টিং বেছে নেন, তাহলে উপাদানের কোন অপচয় হয় না, তাই এটির একটি নামও রয়েছে যাকে বলা হয় অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং, যার অর্থ হল ধীরে ধীরে উপাদানগুলি জমা করার পদ্ধতিটি ভৌত ​​অংশগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্রথাগত পদ্ধতি হল প্রথমে ভ্রূণ তৈরি করা, তারপর অতিরিক্ত উপাদান অপসারণ করা এবং অবশিষ্ট উপাদানটি প্রয়োজনীয় আকৃতি। যদি একটি সমস্যা সনাক্ত করা হয়, এটি একটি ছাঁচ খুলতে এবং এটি সংশোধন করা প্রয়োজন; যদিও 3D প্রিন্টিং অল্প অল্প করে উপাদান জমা করে, আপনি দ্রুত সমাপ্ত পণ্য দেখতে পারেন।

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি উপলব্ধি

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি শিল্প উৎপাদনে প্রয়োগ করা হয়। 3D প্রিন্টিং ব্যবহার করার জন্য যা প্রয়োজন তা শারীরিক বস্তু নয়, কিন্তু ডিজিটাল মডেল। আপনি যদি আপনার সামনে আসল বস্তুটিকে 3D প্রিন্ট করতে চান, তাহলে আপনাকে অবশ্যই এটির মডেল করতে একটি কম্পিউটার ব্যবহার করতে হবে, অথবা একটি 3D স্ক্যানার ব্যবহার করে বাস্তব বস্তুটিকে ডিজিটাইজ করতে হবে, অর্থাৎ একটি 3D মডেল, এবং আপনি জিনিসগুলিকে এভাবে প্রিন্ট করতে পারবেন পনেরো মিনিটের মতো। বর্তমানে, 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি চারটি প্রধান বিভাগে বিভক্ত: FDM, DLP/SLA, এবং SLS

SLS-- লেজার সিন্টারিং ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

SLS একটি অপেক্ষাকৃত উচ্চ-প্রযুক্তি পাউডার যা লেজার বিকিরণ উচ্চ-তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে গলে যায়। ওয়ার্কবেঞ্চে পাতলা পাউডারের একটি স্তর ছড়িয়ে দিন এবং লেজার রশ্মি দিয়ে স্তরটির ক্রস-সেকশনটি স্ক্যান করুন যাতে তাপমাত্রা গলনাঙ্কে বাড়ানো যায়, যাতে সিন্টারিং এবং বন্ধন বুঝতে পারে, পাউডার ছড়ানো, সিন্টারিং, গ্রাইন্ডিং এবং শুকানো মডেল তৈরি না হওয়া পর্যন্ত। আসলে, 3D প্রিন্টিং হল 2D প্রিন্টিং বারবার। আপনি যদি একটি বস্তুকে খুব পাতলা করেন, আপনি দেখতে পাবেন যে প্রতিটি টুকরার একটি আকৃতি রয়েছে। আপনি যদি সমস্ত আকার একসাথে রাখেন, আপনি একটি ত্রিমাত্রিক কাঠামোর বস্তু পাবেন। তাই আমরা গ্রাফিক্স আঁকতে লেজার ব্যবহার করি। পরিবেশের (তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং রাসায়নিক ক্ষয়) প্রতি SLS ছাঁচে তৈরি অংশগুলির প্রতিরোধ থার্মোপ্লাস্টিক পদার্থের মতোই; যখন SLA ঢালাই করা অংশগুলির প্রতিরোধ তুলনামূলকভাবে কম, উদাহরণস্বরূপ, epoxy রজন দিয়ে ঢালাই করা SLA ওয়ার্কপিসগুলি আর্দ্রতা এবং রাসায়নিকের জন্য সংবেদনশীল। ক্ষয়, এটি 38 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে একটি পরিবেশে নরম এবং বিকৃত হবে, তবে গঠনের সঠিকতা বেশি।

SLA -- স্টেরিওলিথোগ্রাফি ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

SLA হল একটি হালকা নিরাময় প্রযুক্তি, যা বর্তমানে চীনে তুলনামূলকভাবে উন্নত। "স্টেরিওলিথোগ্রাফি" হল যখন লেজার রশ্মি তরল রজন পৃষ্ঠে বস্তুর প্রথম স্তরের আকৃতির রূপরেখা দেয়, এবং তারপরে উত্পাদন প্ল্যাটফর্মটি একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব (0.05-0.025 মিমি এর মধ্যে) দ্বারা কমানো হয় এবং তারপরে দৃঢ় স্তরটি নিমজ্জিত হয়। তরল রজন মধ্যে, এবং তাই. ব্যবহৃত রজন হল একটি আলোক সংবেদনশীল রজন, যা লেজার রশ্মি দ্বারা বিকিরণ করার পরে একটি কঠিন অবস্থা তৈরি করবে এবং ফর্মিং মডেলটি দ্রুত এবং সুনির্দিষ্ট।

DLP- স্টেরিওলিথোগ্রাফি ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

ডিএলপি ডিজিটাল লাইট প্রসেসিং, লেজার শেপিং প্রযুক্তি নামে পরিচিত। DLP 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি SLA 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির সাথে অনেক মিল রয়েছে। যদি উৎপাদন একটি পেন্সিল দিয়ে একটি বৃত্ত আঁকার সাথে তুলনা করা হয়, তাহলে SLA প্রযুক্তিটি স্তর দ্বারা স্তর অঙ্কন করার সমতুল্য, যখন DLP সরাসরি স্ট্যাম্পিংয়ের সমতুল্য। আমরা যে ব্যাপক উৎপাদনের চেষ্টা করছি তার দুটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয় রয়েছে, একটি হল দক্ষতা এবং অন্যটি হল উপাদান খরচ। একটি 3D প্রিন্টার রয়েছে যা প্রথাগত উত্পাদনের চেয়ে শতগুণ দ্রুত মুদ্রণ করতে পারে, অর্থাৎ মুখোমুখি প্রযুক্তি, যা লাইট প্রিজম প্রযুক্তি শেনজেনের একটি সংস্থা তৈরি করেছে। প্রথাগত FDM 3D প্রিন্টিং সহ একটি ফাঁপা বল প্রিন্ট করতে 2-5 ঘন্টা সময় লাগে, এবং এটি দ্রুততম সময়ে এক ঘন্টা সময় নেয়, কিন্তু সাম্প্রতিকতম মুখোমুখি প্রযুক্তির সাথে মুদ্রণ করতে এটি মাত্র 10 মিনিট সময় নেয়৷ মুদ্রণের গতি আশ্চর্যজনক। একবার এই 3D প্রিন্টিং বাজারে আসলে, ঐতিহ্যগত কারুশিল্পের উপর প্রভাব এখনও দুর্দান্ত।

FDM --ফিউজড ডিপোজিশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

ডিএলপি এবং এসএলএস প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, এফডিএম প্রযুক্তি তুলনামূলকভাবে সহজ, তাই এটির প্রচুর দর্শক রয়েছে এবং পরিবারে প্রবেশ করা সহজ। প্রোটোটাইপটি সরাসরি 3D CAD ডেটা থেকে থার্মোপ্লাস্টিক উপাদান ব্যবহার করে একটি আধা-গলিত ফিলামেন্টে বহিষ্কৃত করার মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা স্তর-দ্বারা-স্তর ভিত্তিতে জমা করা হয়। FDM প্রযুক্তির সুবিধা হল সহজ যান্ত্রিক কাঠামো, সহজ নকশা, কম উৎপাদন খরচ, রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং উপাদান খরচ, এবং পরিবেশে কোন দূষণ নেই। অতএব, এফডিএম হল গৃহস্থালীর ডেস্কটপ 3D প্রিন্টারগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রযুক্তি। এটি একটি অপেক্ষাকৃত ঐতিহ্যবাহী মুদ্রণ পদ্ধতি, যা লেজার ব্যবহার করে না এবং কম খরচ হয়, তবে নির্ভুলতা বেশি নয় এবং মুদ্রণের গতি খুব ধীর। এটি প্রত্যেকের জন্য সবচেয়ে অ্যাক্সেসযোগ্য পদ্ধতি, এবং এটি সাধারণত শিক্ষার বাজারে ব্যবহৃত হয়।

উত্পাদন এবং ঐতিহ্যগত কারুশিল্পের উপর 3D প্রিন্টিংয়ের প্রভাব

3D প্রিন্টিং এর সুবিধা

(1) কাস্টমাইজেশন

দন্তচিকিৎসাকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, প্রত্যেকের দাঁত আলাদা, কিন্তু 3D প্রিন্টিং কাস্টমাইজড প্রোডাকশন এবং ভর উৎপাদনের মধ্যে দ্বন্দ্বের সমাধান করতে পারে এবং ভর কাস্টমাইজড ইমপ্লান্ট, ব্রেস ইত্যাদি তৈরি করে।

(2) নমুনা বাস্তব সময়

3D প্রিন্টিংয়ের দ্রুত গতির কারণে, ডিজাইনার সকালে পণ্যটির একটি সংস্করণ ডিজাইন করেন, এবং নেতা দুপুরে সমাপ্ত পণ্যটি দেখতে পারেন, এবং তারপরে 6 টায় আরেকটি সংস্করণ ডিজাইন করেন এবং পরের দিন সকালে সমাপ্ত পণ্যটি দেখতে পারেন। , যা ব্যাপকভাবে নতুন পণ্য গতি উন্নয়ন ত্বরান্বিত. যদি এটি বিশেষভাবে জটিল না হয়, 3D প্রিন্টিং 3 ঘন্টার মধ্যে সমাপ্ত পণ্য তৈরি করতে পারে, যখন ঐতিহ্যগত প্রুফিং প্রতিবার 4-6 সপ্তাহ সময় নেয়, তাই শিল্প নকশার সামগ্রিক গতিও উন্নত হয়।

(3) কোন দূষণ নেই

 যেহেতু উৎপাদিত কাঁচামাল সবই পরিবেশবান্ধব, তাই পুরো উৎপাদন প্রক্রিয়াই দূষণমুক্ত উৎপাদন। বর্জ্য গ্যাস এবং বর্জ্য জলের কোন দূষণ নেই, এবং অবশিষ্ট উপকরণের কোন অপচয় নেই।

(4) ডেটাাইজেশন

যখন ডিজিটাল ডেন্টিস্ট্রি পরিপক্ক হবে, ডাক্তারদের প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা অনেক কমে যাবে। রোগীদের শুধুমাত্র হাসপাতালে দুই মিনিটের জন্য স্ক্যান করার জন্য যন্ত্রটি ব্যবহার করতে হবে এবং তারা দাঁতের সমস্ত সমস্যার কারণ ও সমাধান জানতে পারবে।

এছাড়াও, 3D প্রিন্টিং অর্থোডন্টিক্স, ব্যক্তিগতকৃত এবং কাস্টমাইজ করা স্বচ্ছ ধনুর্বন্ধনী মুদ্রণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। প্লাস্টিক সার্জারির সময়, দাঁত বাম বা সামনে সরানো উচিত? কত মিলিমিটার সরাতে হবে? অতীতে, ডেন্টাল সার্জারি শুধুমাত্র ডাক্তারের ব্যক্তিগত অভিজ্ঞতার উপর নির্ভর করত, কিন্তু ডিজিটাল দন্তচিকিৎসা অপারেশনের স্থায়িত্ব বাড়িয়েছে এবং ডাক্তারদের জন্য প্রযুক্তিগত থ্রেশহোল্ডকে কমিয়ে দিয়েছে।

(5) দ্রুত

 ঐতিহ্যগত শিল্প প্রক্রিয়ার সাথে তুলনা করে, 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য জনশক্তি এবং পরিবহনের মতো প্রাথমিক প্রস্তুতির প্রয়োজন হয় না। এটি শুধুমাত্র মেশিন এবং কাঁচামাল প্রয়োজন, এবং এটি দ্রুত উত্পাদন করা যেতে পারে.

(6) অটোমেশন

 এটা বলা যেতে পারে যে ভার্চুয়াল কল্পনা এবং বাস্তব জিনিসের মধ্যে একটি মাত্র 3D প্রিন্টার আছে। 3D প্রিন্টিংয়ের এক-কী উত্পাদন অনেক শ্রম খরচ এবং মানবিক ত্রুটিগুলিকে বাঁচায়৷