با عرضه پرینترهای سه بعدی لیزری پژوهشگران شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان، علاوه بر ساخت ارزان قطعات مورد نظر می‌توان اقدام به شخصی سازی پروتز و اتصالات پزشکی بر اساس آناتومی هر فرد کرد.

دکتر احسان فروزمهر از محققان این طرح  تولید دستگاه پرینتر سه بعدی را از دستاوردهای مطالعات یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان مستقر در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان ذکر کرد و گفت: دستگاه پرینتر سه بعدی با عنوان پرینتر سه بعدی فلزی (SLM) بر اساس ذوب گزینشی به کمک لیزر طراحی و ساخته شده است.

وی با اشاره به عملکرد این دستگاه توضیح داد: این دستگاه لایه لایه پودر را بر روی صفحه قرار می‌دهد و لیزر پودر را در محل مورد نظر ذوب می‌کند. این امر موجب تشکیل و اتصال لایه جدید بر روی لایه قبلی خواهد شد.

مجری طرح با تاکید بر این که در این فرایند از لیزر توان بالا برای ذوب پودر فلزی و آمیختن آنها به هم استفاده می‌شود، ادامه داد: زمانی که یک لایه تشکیل می‌شود، یک لایه پودر جدید بر روی سطح ساخته شده گسترده می‌شود.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان در خصوص نحوه ساخت قطعات در دستگاه پرینتر تولید شده، توضیح داد: در فرایند ذوب گزینشی به کمک لیزر، قطعات فلزی به صورت لایه لایه توسط اثر انرژی لیزر بر روی پودر فلز ساخته می‌شود به این صورت که در این دستگاه لیزر توان بالا برای ذوب پودر با فرمانی که از بخش کنترل دستگاه می‌گیرد، بر اساس طرح هر لایه بر روی سطح حرکت کرده و باعث ذوب ذرات پودر و جوش خوردن آنها به یکدیگر و به لایه زیرین می‌شود.

این محقق ادامه داد: پس از آن صفحه ساخت به اندازه یک لایه پایین رفته و لایه دیگری از پودر در سطح ساخته می‌شود و لیزر طرح لایه بعدی را روی سطح ایجاد می‌کند. این مراحل به تعداد لایه‌های به دست آمده از فایل سه بعدی قطعه مورد نظر تکرار خواهد شد.

فروزمهر با تاکید بر این که پرینترهای سه بعدی تولید شده، فرم مورد نظر را از پایین به بالا به صورت لایه لایه تشکیل می‌دهد، خاطرنشان کرد: این پرینتر سه بعدی قادر به ساخت قطعات پیچیده فلزی از جنس آلیاژهای نیکل، تیتانیوم، فولادهای زنگ نزن و فولادهای قالب است.

به گفته محقق طرح، این دستگاه قادر است بدون هیچ محدودیتی هر فرمی با هر پیچیدگی هندسی را ایجاد کند.

وی اضافه کرد: ساخت قطعات آلیاژهایی چون آلیاژ تیتانیوم و یا سوپر آلیاژها با کمک ماشین‌های CNC بسیار گران قیمت است، ولی با استفاده از این دستگاه می‌توان آن‌ها را به سهولت و قیمت پایین‌تر تولید کرد.

نمونه قطعات ساخته شده با پرینتر 3 بعدی

این محقق به کاربردهای پرینتر سه بعدی تولید شده در حوزه پزشکی اشاره کرد و گفت: برخی از بیماری‌ها مانند انواع سرطان‌ها و یا نقص عضو ناشی از تصادفات رانندگی موجب از بین رفتن بخشی از استخوان‌ها می‌شود که با استفاده از این دستگاه می‌توان برای هر فرد بر اساس هندسه آنها اقدام به تولید استخوان کرد.

وی با تاکید بر این که با استفاده از این پرینتر می‌توان اقدام به شخصی سازی پروتز و اتصالات پزشکی کرد، ادامه داد: از جمله کاربردهای پروتزها می‌توان به استخوان‌های آرواره صورت، جمجمه، زانو و مفصل ران اشاره کرد.

محقق طرح خاطرنشان کرد: از نظر خواص مکانیکی استحکام قطعات تولید شده به این روش بیشتر از روش ریخته گری است.