تکنولوژی پرینتر سه بعدی
امروزه تکنولوژی پرینت سه بعدی و یا همان پرینتر سه بعدی به یکی از محبوب ترین واژه ها در بین علاقه مندان تولید افزایشی و علاقه مندان تکنولوژی های نوین تبدیل شده است و پرینتر سه بعدی تقریباً در هر صنعتی کارد خاص و منحصر به فرد خود رادارد بطوریکه می توان گفت با استفاده از پرینتر سه بعدی خیلی از صنایع دچار تغییرات بنیادی و اساسی شده اند و استفاده از این دستگاه ها باعث افزایش بهره وری و همچنین راندمان کاری برخی از پروسه های تولید شده است.
هماند تمامی دستگاه های صنعتی و یا نیمه صنعتی، دستگاه های پرینتر سه بعدی نیز جهت کارکرد به مواد اولیه نیاز دارند که این مواد می تواند با توجه به نوع تکنولوژی در شکل ها و نوع های مختلفی باشد. به عنوان مثال، در پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM، از مواد ترموپلاستیک به نام فیلامنت جهت پرینت سه بعدی استفاده می شود و یا در دستگاه های SLS، از مواد پلیمیری به شکل پودر جهت ساخت مدل فیزیکی استفاده می شود.
شاید یکی از محدودیت های تکنولوژی پرینت سه بعدی و یا دستگاه های پرینتر سه بعدی، محدود بودن تنوع مواد مصرفی دستگاه است. به همین دلیل محققین به دنبال روشهای جدید و همچنین مواد جدید در راستای تولید مواد مصرفی دستگاه های پرینتر سه بعدی هستند. در همین راستا، در برخی از موارد اخباری مبنی بر تولید مواد جدید جهت کارری عمومی و یا خاص منتشر می شود.
تولید مواد پرینتر سه بعدی با پوست سویا
تیمی از محققان در مرکز تحقیقات انرژی تجدید پذیر و گروه مهندسی مکانیک دانشگاه لوئیزویل (UofL) ادعا می کنند که توانسته اند با استفاده از پوسته های دانه های سویا، مواد قابل استفاده در پرینتر سه بعدی تولید کنند که می توان گفت در نوع خود بسیار جالب و بحث انگیز است.
در این پروژه تحقیقاتی که توانسته است بودجه 350 هزار دلاری دریافت کند، الیاف طبیعی پوسته سویا که جزء مواد دور ریز پروسه فرآوری سویا است، طی یک فرآیند از پوسته های سویا جدا شده و در تولید مواد قابل استفاده در پرینتر سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است که دانه های سویا یکی از پر استفاده ترنی دانه های پرورده ای جهان است که ارزش بسیار بالایی دارد.
بازار ماده غذایی سویا عمدتاً تحت سلطه سه کشور ایالات متحده، برزیل و آرژانتین است و این سه کشور تقریباً هشتاد درصد از سویای جهانیعنی بیش از 215 میلیون تن را تولید می کنند که عدد بسیار بزرگی است. محصولات مختلف و متنوعی از دانه های سویا تولید می شود . این دانه کاربرد بسیار زیادی دارد ولی نکته ای که اینجا حائز اهمیت است میزان زباله تولید شده در حین فرآوری این محصول و همچنین میزان دور ریز آن در طول پروسه است. به عنوان مثال، فقط در ایالات متحده امریکا سالانه هشت میلیون دانه سویا دور ریخته می شود.
همنین میزان زباله و دور ریز دانه های سویا باعث گردید تا محققین بسیاری به فکر استفاده از آن بیافتند که از بین تمامی آنها می توان به محققان دانشگاه لوئیزویل اشاره نمود که توانستند راه جدیدی جهت استفاده مجدد از ضایعات دانه های سویا در طول پروسه فرآوری بیابند که باعث بازیابی زباله ها و بازگشت دوباره آنها به چرخه تولید می شود که این موضوع در صورت همه گیر شدن می تواند بر روند رشد اقتصادی تاثیر زیادی داشته باشد.
لازم به ذکر است که همه کاربران و علاقه مندان و خیلی از تعقیب کنندگان تکنولوژی پرینت سه بعدی و یا همان دستگاه های پرینتر سه بعدی، از این تکنولوژی به عنوان روش تولید با کمترین میزان تولید مواد ضایعات یاد می کنند و در صورتی که بتوان از یک ماده بازیافت شده در این تکنولوژی استفاده نمود دوستدار محیط زیست بودن این تکنولوژی به نقطه اعلای خود خواهد رسید که این موضوع می تواند بر ضریب نفوذ این تکنولوژی بسیار اثر گذار باشد.
استفاده از دانه های سویا در صنعت پرینتر سه بعدی
استفاده از دانه های سویا در صنعت پرینتر سه بعدی
پروسه تولید مواد پرینتر سه بعدی از پوست سویا
محققین گروه مهندسی مکانیک دانشگاه لوئیزویل (UofL) جهت تولید مواد پرینتر سه بعدی از پوست سویا، ابتدا توده پوست سویا را به زایلوز که همان قند کم کالری مخصوص بیماران دیابتی است تبدیل کرده و سپس آنها الیاف طبیعی پوست سویا را بازیابی می کنند. الیاف استخراج شده همان ماده اصلی جهت تولید مواد پرینتر سه بعدی است که معمولاً بصورت مواد افزودنی به همراه سایر مواد جهت تولید مواد کامپوزیتی مخصوص پرینتر سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.
پرینتر سه بعدی و دانه های سویا
دانشگاه لوئیزویل (UofL)
ماهندرا سانکارا، مدیر مرکز کانتوضیح می دهد که “کشاورزی و فرآوری محصولات کشاورزی کلید توسعه اقتصادی و اشتغال در ایالات متحده است. جداسازی زایلوز و استفاده از الیاف پوسته سویا به عنوان الیاف طبیعی جهت تولید مواد کامپوزیت، فرصت های خوبی برای پرداختن به موضوع اقتصاد کشاورزی در سراسر جهان، مسائل مربوط به تغذیه و تامین مواد از یک منبع تجدید پذیر است.”
الیاف استخراج شده می تواند به عنوان الیاف طبیعی جایگزین خوبی برای الیافهایی مانند الیاف کربن و یا شیشه باشد که استفاده های بسیار زیادی از آنها در صنعت جهت تولید محصولات و قطعات غیر فلزی مستحکم و در عین حال سبک می شود و علاوه بر آن می توان این الیاف طبیعی را با مواد مصرفی دستگاه های پرینتر سه بعدی مانند ABS و PLA ترکیب نموده و فیلامنتهای کامپوزیت تولید نمود که استحکام آنها در مقایسه با مواد خام بسیار بالاتر خواهد بود.
شاید این سوال در ذهن شما ایجاد شود که چرا باید الیاف تولید شده از پوست سویا،بجای کربن و یا شیشه که در فیلامنتهای کنونی دستگاه های پرینتر سه بعدی استفاده شود؟
پاسخ این سوال بسیار آسان است. الیاف تولید شده با استفاده از پوسته سویا، در مقایسه با سایر الیاف مانند کرین و یا شیشه ارزان تر بوده و همچنین روند تولید آنها نیز بسیار آسان تر می باشد و علاوه بر ماندگاری بسیار بالاتر، وزن کمتری نیز دارند که همه این عوامل باعث می شود تا این الیاف طبیعی مورد توجه خیلی از محققین و مهندسین و بخصوص مهندسان ساخت افزایشی و یا همان پرینتر سه بعدی قرار گیرد.
شرکت برنا نوآوران پویا همگام با فناوریهای روز دنیا، تولید کننده دستگاه های پرینتر سه بعدی با تکنولوژی FDM و همچنین پرینترهای سه بعدی رزینی LCD در تلاش است تا بتواند آخرین اخبار مربوط به تکنولوژی ساخت افزایشی و یا پرینترهای سه بعدی را به گوش دوست داران این صنعت برساند. جهت کسب اطلاعات بیشتر می تواند با واحد فنی و مهندسی این مجموعه تماس حاصل نموده و اطلاعات لازم را دریافت دارید.