طراحی روش جدید چاپ سه‌بعدی

دانشمندان موفق به طراحی یک روش جدید چاپ سه‌بعدی شدند و امیدوارند این روش در علم رباتیک و ساخت دستگاه‌های پزشکی تحول ایجاد کند.

به گزارش پایگاه علم و پژوهش نیوز و به نقل از وبگاه تِک‌اِکسپلور (Tech Xplore)، به‌ تازگی یک روش چاپ سه‌بعدی برای تولید مقرون‌به‌صرفه ماشین‌آلات الکترونیکی سفارشی‌ در اندازه حشرات طراحی شده است که احتمالاً کاربردهای پیشرفته‌ای در علم رباتیک و دستگاه‌های پزشکی خواهد داشت.

به طور خاص، این موفقیت ممکن است تحول بزرگی در تولید سیستم‌های میکروالکترومکانیکی، فناوری سامانه‌های بسیار کوچک در ابعاد میکرومتر، ایجاد کند. این مینی‌ماشین‌ها برای صدها محصول الکترونیکی، از جمله گوشی‌های هوشمند و خودروها، در حجم زیاد به تولید انبوه می‌رسند و دقت را در موقعیت‌یابی تأمین می‌کنند. اما برای ساخت تخصصی‌تر حسگرها در حجم‌های کمتر، مانند ساخت شتاب‌سنج‌ها برای هواپیما و همچنین ساخت حسگرهای لرزش برای ماشین‌آلات صنعتی، سیستم‌های الکترومکانیکی نیاز به سفارشی‌سازی پرهزینه دارند.

فرانک نیکلاس (Frank Niklaus)، سرپرست تیم پژوهشی مؤسسه سلطنتی فناوری در سوئد، می‌گوید: تکنیک چاپ سه‌بعدی جدید که در مجله مهندسی نانو و میکروسیستم‌ها (Microsystems & Nanoengineering) منتشر شده است، راهی برای غلبه بر محدودیت‌های متداول در تولید سیستم‌های میکروالکترومکانیکی پیش پا می‌گذارد.

هزینه‌های توسعه فرایند تولید و بهینه‌سازی طراحی دستگاه برای حجم‌های کمتر تولید کاهش نمی‌یابد؛ در نتیجه، مهندسان مجبور می‌شوند سیستم‌های میکروالکترومکانیکی غیربهینه تولید انبوه را انتخاب کنند یا هزینه فراوانی را برای راه‌اندازی متقبل شوند.

سایر محصولات کم‌حجمی که می‌توانند از این تکنیک بهره‌مند شوند عبارت‌اند از واحدهای کنترل حرکت و ارتعاش ربات‌ها و ابزارهای صنعتی و همچنین توربین‌های بادی.

با استفاده از روش جدید، ساخت یک دوجین شتاب‌سنج سفارشی میکروالکترومکانیکی با استفاده از ابزارهای تولید تجاری نسبتاً ارزان فقط چند ساعت طول می‌کشد.

هزینه‌های راه‌اندازی تولید یک سیستم میکروالکترومکانیکی با استفاده از فناوری نیمه‌رسانای متداول حدود صدها هزار دلار است و برای انجام آن به چند ماه وقت نیاز است. قابلیت‌های جدید ارائه‌شده توسط سیستم‌های میکروالکترومکانیکی چاپ سه‌بعدی احتمالاً به ایجاد الگویی جدید در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی و تولید حسگر منجر می‌شود.

مقیاس‌پذیری یگانه مزیت تولید سیستم‌های میکروالکترومکانیکی نیست، بلکه یک ضرورت است. این روش، ساخت بسیاری از انواع دستگاه‌های جدید و سفارشی را امکان‌پذیر می‌سازد/ ایرنا.