عکس دسته جمعی شرکت کنندگان رویداد
عکس دسته جمعی شرکت کنندگان رویداد

گزارشی که از آن خواهیم نوشت، شرح حالی‌ست از همایشی که توسط مرکز تحقیق و توسعه فناوری ساخت افزودنی دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات برگزار شده بود. رویداد “کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی” در تاریخ 17 اردیبهشت 1397 برگزار شد و طی چند ساعت اطلاعات و دستاوردهایی برای ما داشت که روزها و هفته‌ها می‌توان در موردشان حرف زد. سخن را کوتاه میکنیم و شما را به خواندن و دیدن اصل مطلب دعوت می‌کنیم.

این رویداد 3 ساعته که می‌توانست چندین ساعت دیگر هم ادامه داشته باشد، پیشگفتار مهندس کیوانپور آغاز شد. او برای درک بهتر اهمیت موضوع رویداد، یادآور شد که ساخت افزودنی یکی از رئوس اصلی انقلاب چهارم صنعتی است.

کیوانپور خاطر نشان کرد: “چاپ سه بعدی(ساخت افزودنی)در کنار اتوماسیون و رباتیک منجر به وقوع انقلاب چهارم صنعتی خواهد شد.
در انقلاب چهارم صنعتی ماشین آلات صنعتی بر پایه‌ی iot یا اینترنت اشیا با یکدیگر مرتبط شده و با تکیه با علم اتوماسیون و به کمک ربات‌ها و پرینترهای سه بعدی عصر جدیدی از صنعت را شکل خواهند داد.
به همین دلیل بسیار ضروری است که با ورود هر چه سریعتر به صنعت ساخت افزودنی و گسترش زیر ساخت‌های آن در کشور زمینه‌های انقلاب صنعتی در کشور را فراهم کرده و از عقب ماندگی شدید صنعتی جلوگیری کنیم.”

پس از این نطق مقدماتی و مهم، دکتر صادق رحمتی به توضیح “مقدمه، مبانی و کاربردهای ساخت افزودنی” پرداختند. ایشان نیز به نوبه‌ی خود تاکید مجدد بر صحبت‌های اولیه مهندس کیوانپور داشتند و مهر تاییدی بر اهمیت زمینه‌سازی ظهور انقلاب صنعتی چهارم زدند.

سپس ایشان طبق برنامه‌ریزی انجام شده ابتدا چند متد بسیار مرسوم بازار پرینت سه بعدی از جمله FDM ،SLS و SLM و کاربردهای آن را شرح دادند. از نکات بارز دنیای امروز، کشش به سمت سفارشی سازی(Customization) نسبت به تولید انبوه(Mass production) می‌باشد. همین موضوع موجب ظهور و رشد فناوری ساخت افزودنی شده است. طبق اصول و مفاهیم کلی بازاریابی، تا زمانی که تقاضا نباشد، عرضه‌ای صورت نمی‌گیرد. بنابراین طبق اظهارات دکتر رحمتی، نیاز به سفارشی‌سازی روز به روز در حال گسترش است و به همین دلیل، عرضه‌ی فناوریِ جوابگویِ این نیاز نیز رشد و توسعه می‌یابد.

در ادامه ایشان کاربردهایی از این فرآیند در زمینه‌های مختلف را نیز متذکر شدند. از جمله کاربرد در ساخت برخی اجزای داخلی اتومبیل‌های برند مرسدس بنز، کاربرد در حوزه پزشکی به خصوص در عملیات قبل از جراحی، Topology optimization که کاربرد ویژه‌ای در هواپیماسازی، صنایع دفاعی و هوافضا دارد. این مبحث موجب کاهش هزینه در عملیات مختلف دفاعی شده و نیاز به مهارت‌ها و حضور فیزیکی انسانی را به حداقل می‌رساند.

همچنین ایشان نکاتی را در خصوص مبحث Tooling یادآوری کردند و مدعی شدند حدود 90% فرآیند قالب سازی را در برمی‌گیرد. این نکته به نوبه‌ی خود جای تامل دارد و توجه فعالان صنعتی را در سال حمایت از تولید داخلی می‌طلبد.

پس از توضیحات و سخنرانی جالب ایشان، نوبت به آقای مهندس کیوانپور رسید. موضوع سخنرانی ایشان “اصول و روش های ساخت افزودنی و سطوح کاربرد” بود.

او ابتدا با تشریح تعریف علمی ساخت افزودنی یا Additive Manufacturing شروع کرد: “اضافه کردن مواد رو همدیگر یا لایه به لایه”. سپس او اشاره‌ای به نوعی دیگر از ماهیت ساخت که برخاسته از ساخت افزودنی است یاد کرد که با عنوان Growing یا رشدکننده یاد می‌شود.

تعریف زنجیره فرآیندهای ساخت افزودنی موضوعی بود که او در ارائه‌ی خود به آن پرداخت. از مهم‌ترین ویژگی‌های ساخت افزودنی فقدان پیچیدگی ساخت، عدم نیاز به مونتاژ، کاهش زمان فرآیندهای تولید(مرحله سفارش تا تولید)، عدم نیاز به مهارت کارگاهی-البته این موضوع نیاز به بحث بیشتر دارد- دور ریز کم مواد(با در نظر گرفتن دور ریز ساپورت‌ها)، تولید حمع و جور ترابرپذیر، ترکیبات بی نهایت مواد و تکرار فیزیکی دقیق می باشد.

او یادآور شد که سازه‌های سبک وزن که از نظر تئوری بهینه هستند به کمک ساخت افزودنی قابلیت ساخت دارند و در واقع برخی سازه‌ها(که بهینگی از خواص بارزشان است) تنها با ساخت افزودنی قابلیت تولید دارند. همچنین می‌توان بصورت کلی 60% وزن سازه را کاهش داد.

سومین سخنران این همایش دکتر عباسزاده مدیرعامل Fakher Darman بود که در خصوص “کاربردهای ساخت افزودنی در مهندسی پزشکی + نمونه کاربردی: ساخت THR” برای حضار سخنرانی نمایند. قبل از پیشروی، پیشنهاد می‌کنیم گزارش ویدیویی را کامل تماشا کرده تا بهتر در جریان اطلاعات این همایش قرار بگیرید.

.                    

محور سخنرانی دکتر عباسزاده کاربرد ساخت افزودنی در فرآیندهای درمانی و مهندسی پزشکی بود. ایشان از روشی صحبتی کردند که پس از توسعه‌ی آن، بیش از 1000 عمل جراحی در تهران مبتنی بر این روش با موفقیت انجام گردید.

او اظهار کرد که بحث این حوزه در سال 1987 معرفی شد و در سال 1993 جریان پروسه‌ها تعریف شد و بدین ترتیب کاربرد پزشکی و ساخت افزودنی راه خود را پیدا کرد.

در دسته بندی ساخت افزودنی، 3 کاربرد پزشکی عبارتند از: Bio model، ابزارهای ساخت برای جراحی، پروتزهای سفارشی.

سپس او از موضوعی با عنوان “عمل جراحی قرن” صحبت کرد که با ساخت مفصل لگن THR، این دستاورد محقق شد و در واقع این کار حدود 10 سال جلوتر از زمان خود بود.

او در ادامه از Virtual Implantation صحبت کرد که طی آن فرآیندها شبیه سازی می‌شوند. وی گفت که یک سری از پروتزها برای بیماران کوچک جسه ساخته نمی‌شد. بنابراین از کاربردهای این دستاورد برای بیمارانی بود که از این محدودیت‌ها رنج می‌برند. از دیگر ویزگی‌های پروتزسازی این بود که طراحی هر پروتز برای هر بیمار تفاوت دارد.

در انتها نیز دکتر عباسزاده به این واقعیت اشاره کرد که هنوز مباحث سه بعدی بصورت کامل وارد حوزه پزشکی نشده‌اند و مطالعه بر روی نرم افزارهای آن ادامه دارد.

پس از صحبت در خصوص کاربردهای پزشکی، نوبت به مهندس بافت و رونمایی از دستاوردهای این حوزه رسید.

مهندس پیمان لطفی “معرفی مواد نسل جدید کامپوزیتی بایو سازگار + کاربرد پرینترهای سه بعدی در مهندسی بافت” را در سخنرانی خود تشریح کرد.

او موفق به طراحی و ساخت داربست استخوانی با مواد بایو کامپوزیت جدید جهت استفاده در چاپگرهای سه بعدی FDM شده و خواص مکانیکی و بیولوژیکی را بهبود بخشیده و این تکنولوژی را برای اولین بر در سطح جهان ارائه داد.

در این خصوص وی اظهار کرد:

این داربست توانایی استفاده در ساخت انواع استخوان ها، فک و جمجمه را داشته و به راحتی میتواند توسط چاپگر سه بعدی FDM مورد استفاده قرار گیرد.

وی افزود:

این داربست از نوعی بایو کامپوزیت ساخته شده که ترکیب پلیمر زیست سازگار و زیست تخریب پذیر با سرامیک زیست فعال میباشد که میتواند توسط چاپگر سه بعدی FDM، عضو مورد نظر را با دقت ابعادی بالا و کیفیت سطح مناسب بسازد. ترکیب کامپوزیتی مورد استفاده برای اولین بار در سطح نانو و با متد منحصر بفرد ساخته شده و نمونه مشابه آن تاکنون در هیچ کشوری ساخته نشده است. این پروژه با مطالعات فراوان جدیدترین مقالات دنیا کلید خورد و با احساس خلاء و نبود دانش و تکنولوژی کافی در این زمینه در دنیا تصمیم به انجام این پروژه گرفته شد. بیماران زیادی در سراسر دنیا بر اثر اتفاقات زیادی مانند سوانح و تصادفات، تروما، عفونت، تومور، عیوب مادرزادی و … از نقص استخوانی خود رنج میبرند که با ساخت این داربست بایوکامپوزیتی میتوان قدم کوچکی برای بهبود آنها برداشت.

در انتها نیز وی خاطرنشان کرد:

بررسی های مکانیکی و بیولوژیکی بر روی داربست موفقیت آمیز بوده و شاهد رشد سلولی در داخل داربست در شرایط آزمایشگاهی بودیم. همچنین عدم سمی بودن و سازگاری با بدن نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج مثبت حاصل شد. در مراحل بعد میزان pH داربست در روزهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت که در شرایط استاندارد قرار داشت. از موفقیت های دیگری که حاصل شد افزایش کلسیم طی گذشت روزهای مختلف بود. دستآورد بزرگی که در بررسی های بیولوژیکی داربست بدست آمد شاهد جوانه زدن استخوان  جدید بر روی سطح داربست بودیم. و در گام آخر موفق به تبدیل و تمایز سلول های بنیادی مزانشیم به سلول های استئوبلاست استخوان در داخل داربست شدیم که در دنیا بی نظیر است.

مهندس موسوی نیز “کاربردهای ساخت افزودنی در مهندسی مکانیک و هوافضا + نمونه کاربردی: ساخت توربوماشین ها” را برای ما تشریح داد.

او ابتدا ساخت افزودنی را در دوسته اصلی آکادمیک و صنعتی قرار داد و از شباهت ها و تفاوت‌های کاربری برای حضار گفت. همچنین تعریفی لفظی و کلی توربوماشین‌ها را “تجهیزات دوّار” تعیین کرد و توربین‌ها، کمپرسورها و پمپ‌ها را در این دسته قرار داد.

در ادامه وی خاطرنشان کرد که ساخت افزودنی عموما برای تولید انبوه توسعه داده نشده و برای ساخت 1 تا 100 عدد محصول بیشترین بازدهی را دارد. دلیل این امر هم در مقیاس صنعتی و آکادمیک بررسی شد. در حوزه آکادمیک ساخت محصول به روش انبوه بسیار هزینه بر است. در مقیاس صنعتی نیز تعداد محدودی از محصولات سفارشی نیاز به ساخته شدن دارند. بنابراین ساخت افزودنی هر دو مساله را به خوبی پوشش داده و برتری خود را نسبت به روش‌های ساخت سنتی اثبات می کند.

در انتها نیز او با اشاره به پیوسته بودن صنعت و آکادمی، مدعی شد که تحقیق و توسعه زیربنای توسعه‌ی صنعتی است. چرا که اصل تحقیق از مراکز آکادمیک نشات گرفته و بدین ترتیب می‌توان مدعی شد صنعت از آکادمی جداپذیر نمی‌باشد.

اما در پایان این گزارش قصد داریم از دستاورد مرکز تحقیق و توسعه ی فناوری ساخت افزودنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات صحبت کنیم. در این همایش دو پرینتر سه بعدی FDM و DLP توسط مرکز یاد شده ساخته و توسعه داده شده است. مهندس نوری سازنده پرینتر سه بعدی DLP بوده و از مشخصات این پرینتر سه بعدی بومی می توان به ابعاد چاپ مناسب، دقت 25 میکرونی و کاربرد در مدل سازی دقیق، جواهرسازی و پزشکی نام برد.

شما را به دیدن تصاویر این رویداد دعوت میکنیم:

دکتر رحمی در کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
دکتر رحمی در کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
شرکت کنندگان در رویداد کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی

دکتر رحمی در کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
مهندس کیوانپور ایرانی
شرکت کنندگان در رویداد کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
شرکت کنندگان در رویداد کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
دکتر عباسزاده مدیر عامل fakher Darman
دکتر عباسزاده مدیر عامل fakher Darman
دکتر رحمی در کارگاه آشنایی با فناوری های ساخت افزودنی
تجلیل از نخبگان

عکس دسته جمعی شرکت کنندگان رویداد
عکس دسته جمعی شرکت کنندگان رویداد

 

دیدگاهتان را بنویسید

Please enter your comment!
Please enter your name here