بانک مقالات اخبار و رویدادهای طراحی صنعتی طراحی صنعتی ایرانی
پژوهشگران UWE از ربات‌های شش‌محوره برای پرینت سه بعدی الگوها و بافت‌های ظریف استفاده کردند.
پژوهشگران مرکز تحقیقات CFPR در دانشگاه West England که در بریستول بریتانیا مستقر است، در حال کار بر روی یک ربات شش‌محوره هستند که از سری MELFA RV محصول کمپانی Mitsubishi Electric است. این ربات صنعتی قرار است به پژوهشگران کمک کند تا قطعات نوین و منحصر به فرد را پرینت سه بعدی کنند. در حقیقت این پژوهشگران قصد دارند که از ساختار مکانیکی این ربات برای تولید یک پرینتر سه بعدی نوین بهره بگیرند.
با استفاده از توانایی‌های هندسی پیچیده‌ی این ربات، پرینتر سه بعدی جدید توانایی ساخت اشکالی را خواهد داشت که پرینترهای سه بعدی قبلی نداشتند. و به طراحان اجازه می‌دهد در طراحی محصول خلاقیت و ظرافت بیشتری به کار ببرند.
پرینتر سه بعدی ساخته شده از این روش از نوع پرینترهای سه بعدی FDM است. این پرینترها با استفاده از یک نازل داغ، ترموپلاستیک‌ها را ذوب و به طور هوشمند لایه‌نشانی می‌کنند تا به شکل مطلوب دست یابند.
اغلب پرینترهای سه بعدی FDM از یک ربات سه‌محوره استفاده می‌کنند که تنها به آن‌ها اجازه می‌دهد در راستاهای عمود بر هم فضایی حرکت کنند. به گفته‌ی دکتر Paul O’Dowd ضعف پرینترهای سه بعدی FDM سه‌محوره در این است که تنها اجازه‌ی ساخت لایه‌ها در راستای افقی را می‌دهند.
زیبایی‌شناسی نوین پرینت سه بعدی
در سال ۲۰۱۵، دکتر O’Dowd، که در الکترونیک و مهندسی خلاق متخصص است، به پژوهش پیرامون رابطه‌ی رباتیک و آثار هنری پرداخت.
O’Dowd می‌گوید: “چیزی که به آن علاقمندم این است که روباتیک چگونه با جهان تعامل دارد، آن را درک می‌کند، می‌تواند تصمیماتی بر پایه‌ی هوش خودش بگیرد . از طرف دیگر هنر سرشار از ظرافت است و تعامل رباتیک با آن بسیار جذاب است“.
به واسطه‌ی افزایش میزان تقاضا برای پرینترهای سه بعدی، O’Dowd و همکارانش در مجموعه‌ی UWE به این موضوع پرداختند که مکانیزم ربات‌های صنعتی را در پرینترهای سه بعدی ادغام کنند تا بتوانند بر حرکت‌ها و جابه‌جایی‌های نامطلوب در فرآیند پرینت سه بعدی فائق آیند.
یک قطعه‌ی پرینت سه بعدی شده با بافت ‘Plucked’ ساخته شده توسط پرینتر سه بعدی با بازوی رباتیک – عکس از UWE
بر اساس گفته‌های پژوهشگران CFPR، چالش‌های اصلی فرآیند پرینت سه بعدی، از فرآیند دیجیتال شبیه‌سازی روند ساخت منشاء می‌گیرد؛ زمانی که قطعه‌ای که باید پرینت سه بعدی شود به شکل مجموعه‌ای از مسیرها برای نازل پرینتر مدل‌سازی می‌شود تا لایه‌ها را شکل دهد.
از آنجایی که پرینترهای سه بعدی به طور کلی در جابه‌جایی‌ها و لایه‌نشانی مواد دقیق هستند، تا به امروز توانسته‌اند ساختارهایی را خلق کنند که پیش از این غیرممکن بوده است. این قابلیت به صنعت پرینت سه بعدی این قابلیت را می‌دهد که به کمک صنایع دیگری همچون ساختمان‌سازی بیاید.
یک نمونه از روند ساخت بافت توری‌مانند – عکس از UWE
به‌کارگیری مواد
برای دست‌یابی به شکل‌های هنری نوین پرینت سه بعدی شده، در این پروژه از بازوی رباتیک استفاده شده تا به کمک آن بر روی استفاده‌ی پویا از ماده‌ی PLA در پرینت سه بعدی پژوهش کنند. برای استفاده از این ربات به عنوان مکانیزم پرینت سه بعدی، نرم‌افزار آن توسط تیم CFPR گسترش داده شده است.
تیم تحقیقات CFPR این پروژه را با چرخ سفالگری مقایسه می‌کنند که در آن هنرمند به طور مستقیم با مواد مورد استفاده در فرآیند ساخت در تماس است و به این واسطه به چالش‌های کار با ماده‌ی مورد نظر دست می‌یابد.
دکتر O’Dowd می‌افزاید که: “ما با گسترش مرزهای خواص مواد مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی، قابلیت‌های غیرقابل انتظاری را از آن‌ها به نمایش گذاشته‌ایم“.
دکتر O’Dowd و تیم تحقیقات CFPR در حال بهبود نرم‌افزار اختصاصی خودشان هستند تا بتوانند خواص مواد را بهتر به نرم‌افزار تفهیم کنند. همچنین این تیم تحقیقات خود را به سمت ساخت آثار هنری به کمک پرینت سه بعدی سرامیک‌ها و فوتوپلیمرها هدایت کرده است.
بافت برگ-شکل که توسط پرینتر سه بعدی مجهز به ربات Mitsubishi Electric MELFA RV-Series . عکس از UWE
