دانش‌بنیان ایرانی؛ پرینتر سه بعدی فلزی طراحی کرد
سجاد آذری
شرکت دانش‌بنیان وابسته به دانشگاه تهران پرینتر سه بعدی فلزی طراحی کرده است که با انواع فلزات می‌تواند کار کند و در حال تحقیق و توسعه است که طی سال‌های آینده به شکل تجاری وارد بازار شود. قیمت آن هم نسبت پرینتر‌های فلزی موجود در بازار خیلی پایین‌تر است و شاید یک سوم یا یک‌چهارم آن‌ها باشد.
انقلاب صنعتی چهارم به تغییرات سریع فناوری، صنایع و الگو‌های اجتماعی و عملیاتی که طی قرن ۲۱ به منظور افزایش اتصال‌های متقابل و اتوماسیون هوشمند فراگیر شده، اطلاق می‌شود. در کنار فناوری‌های رایانشی، زنجیره بلوکی، اینترنت اشیا، هوش مصنوعی، رباتیک و مواد پیشرفته، از دیگر فناوری های مورد توجه در انقلاب صنعتی چهارم، چاپ سه‌بعدی است و یکی از بخش‌های دانش بنیان فعال در حوزه چاپ سه بعدی در کشور نیز شرکتی وابسته به دانشگاه تهران است. در گفت وگویی با بهرام کاظمی از مسئولان این شرکت پرداخته‌ایم.
محصول تولیدی شما چیست؟
ما دو محصول دانش بنیان داریم که یکی از آن‌ها پرینتر سه بعدی فلزی است که با فلز کار می‌کند. این محصول‌ها تک است و آن را ثبت جهانی هم کرده‌ایم، یعنی نمونه‌ای از آن در کل دنیا وجود ندارد.
این محصول چه کاری انجام می‌دهد؟
روش جدیدی در پرینتر سه بعدی فلزی است و می‌تواند قطعات فلزی را حتی سریع‌تر از دستگاه‌هایی که در خارج از کشور است، تولید کند. اکنون کار‌های تحقیق و توسعه این دستگاه در حال انجام است و یواس پتنت آن را هم گرفته‌ایم.
چه نوع فلزی در این پرینتر سه بعدی استفاده می‌شود؟ مثلاً آهن، استیل یا چیز دیگری است؟
کلاً روش پرینت آن با دستگاه‌هایی که در دنیا هست، فرق می‌کند و با انواع فلزات هم می‌تواند کار کند، ما الان داریم کار‌های تحقیق و توسعه آن را انجام می‌دهیم که طی سال‌های آینده به شکل تجاری وارد بازار شود. قیمت آن هم نسبت پرینتر‌های فلزی موجود در بازار خیلی پایین‌تر است و شاید یک سوم یا یک‌چهارم آن‌ها باشد.
پرینتر های سه بعدی فلزی که الان در بازار هست، به چه شکلی هستند؟
پرینتر های سه بعدی فلزی بازار با پودر فلز کار می‌کنند، با همجوشی پودرفلز به هم می‌چسبد و قطعه بالا می‌آید، ولی برای ما اینگونه نیست و با پودر فلز کار نمی‌کند، بلکه با فیلامنت مخصوص است.
اصلاً پرینتر‌های سه بعدی چه ضرورتی دارند؟
مخصوصاً شرکت‌های دانش بنیان وقتی می‌خواهند یک محصولی را بسازند و وارد بازار کنند، نمی‌توانند به سمت قالب‌سازی بروند، چون هزینه خیلی زیادی دارد، می‌آیند با همین پرینتر سه بعدی کار مورد نظر خود را انجام می‌دهند و قطعه‌ای را که می‌خواهند می‌سازنند یا اینکه یک شرکت، مجموعه یا سازمانی ممکن است بخواهد کار تحقیق و توسعه انجام دهد و چیزی را تولید کند که او هم می‌تواند نمونه اولیه این کار را به پرینتر سه بعدی تولید کند و قطعه واقعی را ببینید که اگر مشکلی نداشته‌باشد، برود به سمت قالب‌سازی و تولید انبوه کند.
همچنین قبل از اینکه پرینتر سه‌بعدی باشد، خیلی از چیز‌ها را نمی‌شد ساخت؛ یعنی شما می‌توانستی نقشه آن را بکشی، ولی امکان ساختن آن نبود ولی با پرینتر سه بعدی این امکان را دارید هر چیزی را که نقشه آن باشد، پرینت کنی و هیچ محدودیتی ندارد و اشکال با شکل هندسی خیلی متفاوت را به راحتی می‌توانید پرینت کنید.
شما اکنون به شکل تخصصی در چه حوزه‌ای مشغول هستید؟
ما تخصصی روی پرینتر سه‌بعدی کار می‌کنیم و انواع پرینتر‌های سه بعدی را تولید می‌کنیم که بیشتر این تولیدات هم دستگاه‌های FDM است که در بازار متداول هستند و بیشتر شرکت‌ها این نوع از پرینتر‌ها را تهیه می‌کنند.
کمی درباره نحوه کار پرینتر‌های FDM توضیح می‌دهید؟
پرینتر‌های سه‌بعدی FDM از مواد پلیمری استفاده می‌کنند و ماده اولیه آن‌ها فیلامنت است که همان رشته‌های پلیمری است، این رشته‌ها را ذوب می‌کند و لایه به لایه پرینت می‌کند و بالا می‌آید و اصطلاح به این پرینت لایه به لایه می‌گویند. این پرینتر‌ها دو مدل پنجره‌ای و چارچوبی دارند که با هم فرقی ندارند و به تکنولوژی آن، چون فیلامنت مصرف می‌کند FDM گفته می‌شد.
قیمت‌های پرینتر‌های FMD در بازار و قیمت شما چقدر است؟
قیمت‌های خیلی زیادی ندارد، بسته به اینکه یک قطعه‌ای را با چه اندازه‌ای می‌تواند پرینت کند، متفاوت است، ولی از ۲۰ میلیون شروع می‌شود تا ۷۰ میلیون البته یک مدل دستگاه FMD هم هست که برای پلیمر‌های مهندسی است که با آن می‌شود قطعات کاربردی و عملکردی زد، نه صرفاً نمونه‌سازی که حدوداً ۳۰۰ میلیون قیمت دارد.
منظور از اینکه غیر از نمونه سازی، کاربردی است، چیست؟
یعنی اینکه شما می‌توانید قطعاتی را که پرینت می‌شود، در دستگاه‌های خود استفاده کنید، حالا می‌تواند چرخ‌دهنده و ایمپلر باشد و شما می‌توانید این قطعه‌ای را که پرینت شد، در هر جایی مثلاً شکستگی ایجاد‌شده جایگزین کنید، نه می‌شکند و نه خراب می‌شود.
اگر بخواهید مصداقی مثال بزنید با این پرینتر‌ها چه چیز‌هایی تولید می‌شود؟
شما فکر کنید مثلاً روی جاروبرقی شما شکسته، با این پرینتر‌ها می‌توانید این قطعه را با هر چیزی چه پلیمر‌های معمولی و چه پلیمر‌های مهندسی پرینت و استفاده کنید، ولی پلیمر‌های مهندسی در جایی استفاده می‌شود که مثلاً در مورد سختی، فشار و برخورد با مواد شیمیایی حساسیت وجود دارد، یعنی کاربردی است و صرفاً نمونه‌سازی نیست. این دستگاه می‌تواند پلی کربنات، پلیمر‌های مهندسی که دمای بالاتری دارند را بزند.
این نوع پرینتر‌ها چقدر در جامعه استفاده می‌شود؟
تازه داره جا می‌افتد، ولی یکی از محور‌های انقلاب صنعتی چهارم همین پرینتر سه بعدی محسوب می‌شود، یعنی صرفاً هوش مصنوعی و دنیای دیجیتال نیست و این هم یکی از محور‌هایی است که در دنیا به آن توجه می‌شود، چون این تکنولوژی موجب می‌شود شما هر چیزی را با هر پیچیدگی تولید کنید.
شما به شکلی تهدیدی برای قطعه ساز‌ها هستید؟
اتفاقاً قطعه ساز‌هایی که می‌خواهند نوآوری انجام دهند و همان مدل قبلی را نمی‌خواهند تولید کنند، با ما کار می‌کنند؛ مثلاً ما با شرکتی که در حوزه قطعات خودرو کار می‌کرد، همکاری داشتیم که یک نمونه فلزی را می‌خواست برای در صندوق عقب دنا که شکل خاصی بود و با CNC در نمی‌آمد و ما برای او زدیم و بردند در شرکت ایران خودرو تست‌هایش را انجام دادند و تأییدیه گرفتند و بعد هم رفتند قالب‌سازی آن را انجام دادند.
در صنعت خودروسازی بیشتر افرادی که می‌خواهند تحقیق و توسعه انجام دهند، نمونه خود را می‌دهند ما برای آن‌ها پرینت می‌کنیم و بعد می‌برند تست‌های خود را روی قطعه انجام می‌دهند. مثلاً یک مدل ایمپلر (پروانه پمپ) هست زاویه‌ای را که در آن می‌گردد، عوض می‌کنند تا ببینند بادش بیشتر یا کمتر می‌شود یا نه، نمونه اولیه‌اش را معمولاً با این پرینتر‌های سه بعدی می‌زنند.
چقدر قابل‌تصور است که در آینده با پرینتر‌های سه بعدی یک وسیله کامل مثل یک ماشین یا دوچرخه را ساخت؟
طبیعتاً صفر تا صد را نمی‌شود با این پرینتر‌ها انجام داد، ولی الان دستگاه‌هایی هستند که این کار را انجام می‌دهند؛ یعنی شما هر طرحی را به آن بدهید، به شکل نمونه می‌سازند؛ مثلاً کیس چراغش را می‌توان با پرینتر ساخت، حتی این پرینتر‌ها این قابلیت را دارند که خودشان را بسازنند، یعنی بعضی از وسایلی که در آن‌ها استفاده شده پرینتی است.
کلاً بازار هدف شما کجاست؟
یکی از بازار‌های هدف ما قطعه ساز‌ها و قالب ساز‌ها هستند، البته دانشجویان نیز معمولاً با ما کار می‌کنند.
پس بیشتر واحد‌های تحقیق و توسعه با شما کار می‌کنند.
بله، با پرینتر معمولی نمونه اولیه را می‌سازند، ولی شرکت‌های دانش‌بنیان هم، چون تیراژ تولیدی کمی دارند، مثلاً یک دستگاهی ساخته حالا به جای اینکه برود قالب‌سازی و کلی هزینه قالب‌سازی کند، می‌رود قطعاتی را که می‌خواهد با پرینتر رنگی می‌سازد.
تولید قطعه با پرینتر سه بعدی از هزینه قالب‌سازی چقدر کمتر است؟
خیلی کمتر است، شاید یک‌صدم قالب‌سازی هم نمی‌شود، یعنی یک قالب معمولی حداقل ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیون تومان هزینه دارد، ولی با پرینت سه بعدی در حد یک میلیون تومان و بعضاً زیر یک میلیون تومان هم هزینه دارد.
در چه ابعادی پرینت انجام می‌شود؟
ابعاد پرینت FDM در دستگاهی که ما داریم، نهایت ۷۰ سانتی‌متر در ۷۰ سانتی متر در ۷۰ سانتی متر است، ولی دستگاه‌های دیگری هست که حتی تا دو متر پرینت می‌کند و در خارج از کشور حتی دستگاهی هست تا ۵ و ۱۰ متر پرینت می‌کند. پرینت سه بعدی کلاً دنیای بزرگی دارد و الان پرینت سه بعدی بتنی هست که می‌تواند خانه بسازد، یعنی سیمان را لایه به لایه می‌ریزد و بالا می‌آید و شما فقط پنجره را می‌گذارید. اتفاقاً ما پرینتر بتنی هم ساخته‌ایم.
آن‌ها در چه ابعادی کار می‌کنند؟
نیم متر در نیم متر است و نمونه‌ای که ما ساخته ایم، در دانشکده عمران دانشگاه تهران است.
سرعت این پرینتر‌ها چقدر است و چقدر امکان دارد ما روزی ببینیم که از این‌ها استفاده صنعتی می‌شود؟
کلاً استفاده صنعتی از پرینتر سه بعدی کلاً کم سرعت است، ولی قطعه‌ای که به شما تحویل می‌دهد، این ارزش را دارد. فعلاً با پرینت سه بعدی نمی‌شود شما بگویید من تیراژ تولید می‌کنم، یعنی مثلاً هزار تا قطعه یکجا می‌زنم، ولی ان شاءالله در آینده با پیشرفت تکنولوژی انجام ممکن شود، ولی کلاً پرینت سه‌بعدی زمان بر است و یک قطعه مثلاً ۱۰ سانتی متر در ۱۰ سانتی متر شاید حدوداً دو ساعت زمان ببرد یا مثلاً ما یک قطعه‌ای برای یکی از مشتری‌هایمان زدیم که یک نوع فیلتر خاصی برای خودروسازی بود، حدوداً پنج روز زمان پرینت آن طول کشید.
چه شد به سراغ پرینتر رزین رفتید؟
پرینتر رزین دقت خیلی بیشتری دارد، دقت FDMها از ۳۰۰ تا ۱۰۰ میکرون است، ولی دقت پرینتر رزینی تا ۲۵ میکرون است؛ یعنی حتی از مو هم نازک‌تر. این‌ها رزین‌های خاصی است که به اصطلاح فوتورزین گفته‌می شود و اشعه یووی به آن‌ها تابانده می‌شود و خشک می‌شوند. دستگاه لایه‌به‌لایه قطعه‌ای را که اسلایس زده پرینت می‌کند؛ یعنی لایه رزین را به سطح خاص می‌زند و بعد اشعه یووی می‌تاباند و خشک می‌شود و دوباره لایه بعدی را می‌چسباند و لایه به لایه بالا می‌رود تا قطعه تحویل شود. در اینجا اصطلاحاً لایه به لایه کیور می‌شود، در حالی که در FDM لایه به لایه اکسترود یا ذوب می‌شد.
اینقدر ریزه‌کاری برای کجا‌ها استفاده می‌شود؟
بیشتر استفاده این در لابراتوار‌های دندان‌سازی است که می‌تواند راهنمای جراحی برای ایمپلنت باشد و می‌توانند نمونه اول دندان را تولید کنند تا بیمار بگذارد دهانش و اگر اوکی بود دکتر ریخته‌گری نهایی را انجام دهد و تحویل دهد یا می‌تواند نمونه‌های اولیه دندان باشد که بیمار آنجا بگذارد یا در صنعت طلا و جواهر خیلی استفاده دارد؛ یعنی شما آن طرح انگشتر، النگو یا هر جواهراتی را که هست، می‌دهید پرینتر برای شما با رزین خاص ریخته‌گری پرینت می‌کند بعد قطعه را به شما می‌دهد و می‌روید ریخته‌گری دقیق انجام می‌دهید و آن انگشتر را با هر ظرافتی که باشد به شما تحویل می‌دهد.
هزینه پرینتر‌های رزین نسبت به پرینتر‌های FDM چقدر است؟
خیلی بیشتر است این‌ها حدوداً از ۱۵۰ میلیون تومان شروع می‌شود به بالا، تکنولوژی ما هم برای پرینتر رزینی پروژکتوری است، در حالی که پرینتر‌های دیگری در بازار هستند که قیمت خیلی کمتری دارند، ولی آن‌ها ال سی دی هستند، بعد از مدتی ال سی دی خراب می‌شود یا قسمتی از آن می‌سوزد و هیچ کسی تعمیر نمی‌کند و عملاً دستگاه از رده خارج می‌شود، ولی برای ما یک پروژکتور کوچک دارد که عکس را می‌تاباند بالا و کیور انجام می‌دهد.
چقدر توانسته اید با رقبای خارجی خود در بازار کشور رقابت کنید؟
در مورد چینی‌ها، دقت دستگاه‌های رزینی ما از آن‌ها خیلی بیشتر است، دقت آن‌ها ۴۷ میکرون است و دقت ما ۲۵ میکرون است و با نمونه‌هایی که در استرالیا ساخته می‌شود، برابری می‌کند.
منبع: جوان
- دانش‌بنیان ایرانی؛ پرینتر سه بعدی فلزی
