نمونه سازی سریع
عصر حاضر، زمانی حساس جهت توسعه و کاربرد فنّاوری‌های پیشرفته در بخش‌های خودروسازی، هوافضا، دریایی، نفت و گاز، پتروشیمی، پزشکی، و … است. از اولین باری که بشر توانست صرفاً با داشتن اطلاعات دیجیتالی از شی‌ء موردنظر خود، مدل آن را بدون نیاز به ابزار بسازد، حدوداً ربع قرن می‌گذرد. این دستاورد بزرگ ابتدا نمونه‌سازی سریع (Rapid Prototyping) نام گرفت اما در ادامه به نام فناوری ساخت افزایشی (Additive Manufacturing) که معنای جامع‌تری را در بردارد، تغییر نام یافت. بدون شک فناوری ساخت افزایشی و کاربردهای آن در جوامع صنعتی امروزی غیرقابل جایگزین است. بسیاری از کمپانی‌های بزرگ و موفق دنیا اذعان دارند که محصولات جدید، پس از طراحی، بدون ساخت حداقل یک نمونه از محصول مورد نظر توسط فرایندهای ساخت افزایشی، قابل توسعه نمی‌باشند.
ساخت افزایشی-مرحله عملیاتی استاندارد در طراحی تا تولید محصول
امروزه کمپانی‌ها به‌راحتی قادر به ساخت نمونه اولیه، ارزیابی، اصلاح طراحی و ساخت مجدد از ایده خود می‌باشند، به طوریکه در بسیاری از مراکز مهندسی و طراحی، چاپگرهای سه‌بعدی و این قبیل نمونه‌سازی‌های سریع، به‌عنوان یک مرحله عملیاتی استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حال حاضر، اشتیاق فراوانی جهت دست‌یابی به فناوری ساخت افزایشی و یا توسعه آن جهت پاسخگویی به نیازهای خاص در صنعت وجود دارد. این فناوری از زمان ظهور، همواره پر جنب‌وجوش و جنجالی بوده و شاخه‌ای از مهندسی است که دائماً در حال پویائی و توسعه یافتن است. توانمندی خلق مدل‌های فیزیکی مستقیماً از اطلاعات دیجیتالی، در بین جوامع دانشگاهی و صنعتی به‌عنوان یک انقلاب و تحولی عظیم در جهان شناخته می شود.
پرینت سه بعدی از ملزومات صنعت در هزاره سوم
ظهور تولید افزایشــی مدرن
رویکرد نسبتاً جدید، تبدیل مســئله تولید سه‌بعدی به تولید لایه‌های دوبعدی، باعث ظهور فرایندهای تولید افزایشی مدرن (پرینت سه‌بعدی) گردیده اســت. ظهور تولید افزایشــی مدرن را می‌توان از اواسط دهه ۱۹۸۰ همزمان با اختراع اســتریولیتوگرافی (SLA) دانسـت. تحولات مهمی که به گسترش هر چه بیشتر این روش کمک نمودند شامل توسعه کامپیوترها، کنترلرها و دسترس‌پذیری لیزرهای صنعتی است. در اواخر دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰، تنوع فرایندهای ساخت افزایشی بیشتر شد که شامل سینترینگ انتخابی لیزر (SLS)، مدلسازی رسوب ذوب شده (FDM) و ساخت به کمک پوشش دهی (LOM) می شد. در فناوری‌های ساخت افزایشی یک مدل کامپیوتری سه‌بعدی به‌صورت مجازی برش داده شده و به چندین لایه دوبعدی تبدیل می‌شود. سپس این لایه‌ها هر یک به‌طور مجزا یکی بر روی دیگری تولید می‌شوند. انواع مختلفی از تکنیک‌ها به کار گرفته می‌شوند تا بتوان انرژی را به‌طور متوالی انتقال داد و یا مواد را در نقاط خاصی در فضا جای داد. برای این منظور از تجهیزاتی نظیر لیزر، نازل، پرتوهای الکتریکی، هدهای چاپگرهای جوهری و میکرو آینه‌ها نیز استفاده می‌شود.
ساخت افزایشی و انقلاب صنعتی سوم
در چند سال اخیر، پیشرفت‌های زیادی در توسعه مواد، فرایندها و ماشین‌آلات صورت گرفته است که فرایندهای ساخت افزایشی را قادر ساخته تا از مرحله ساخت نمونه اولیه به تولید مستقیم (تولید سریع ) محصول سوق یافته و صنایعی مانند صنایع هوافضا، صنایع دفاعی، پزشکی و جواهرسازی را دگرگون سازند. تأثیرات روزافزون تولید افزایشی رو به رشد است و اکنون ساخت افزایشی به‌عنوان یک فن‌آوری تولیدی انقلابی در حوزه‌های وسیع از کاربردها شامل صنایع هوافضا، دفاع، پزشکی و محصولات مصرفی کاملاً شناخته‌شده است. تحقیق و توسعه در زمینه فرایندهای ساخت افزایشی موردتوجه بسیاری از بنگاه‌های دولتی و صنایع مختلف قرارگرفته است. با بررسی پیشینه موجود از روند صنعتگری دستی تا تولید انبوه، بسیاری بر این باورند که آینده فناوری‌های ساخت افزایشی می‌تواند چنین نیازمندی‌های تولیدی را به‌عنوان هدف مدنظر قرار دهند زیرا دارای قابلیت منحصربه‌فرد در تولید و ساخت قطعات به‌طور مستقیم از مدل‌های طراحی‌شده به کمک کامپیوتر (CAD) بدون استفاده از ابزار و تجهیزات خاص می‌باشند. به علاوه فرایندهای ساخت افزایشی می‌توانند اشکال پیچیده را کاملاً مقرون‌به‌صرفه تولید کنند. چنین قابلیت‌هایی امکان طراحی‌های جدید برای سیستم‌های مهندسی آتی را میسر می‌سازد. ازاین‌رو اخیراً در یک گزارش خاص از مجله اکونومیست، گفته‌شده است که تولید دیجیتالی شامل فناوری ساخت افزایشی به‌عنوان “انقلاب صنعتی سوم” تلقی می‌شود، زیرا اهمیتی مشابه اختراع ماشین‌های بخار و توسعه تولید انبوه در انقلاب‌های صنعتی اول و دوم را دارد.
گزارش مجله اکونومیست در مورد فناوری ساخت افزایشی به‌عنوان “انقلاب صنعتی سوم”
