3D প্রিন্টিং এর ইতিহাস

3D প্রিন্টিং কি?

3D প্রিন্টিং একটি সংযোজন প্রযুক্তি যা যন্ত্রাংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এটি 'অ্যাডিটিভ' কারণ এটিকে ভৌত বস্তু তৈরি করতে উপাদানের ব্লক বা ছাঁচের প্রয়োজন হয় না, এটি কেবল উপাদানের স্তরগুলিকে স্তুপ করে এবং ফিউজ করে। এটি সাধারণত দ্রুত, কম নির্দিষ্ট সেটআপ খরচ সহ, এবং উপকরণের একটি চির-বিস্তৃত তালিকা সহ 'প্রথাগত' প্রযুক্তির চেয়ে জটিল জ্যামিতি তৈরি করতে পারে। এটি প্রকৌশল শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে প্রোটোটাইপিং এবং লাইটওয়েট জ্যামিতি তৈরির জন্য।

3D মুদ্রণ এবং সংযোজন উত্পাদন

'3D প্রিন্টিং' সাধারণত মেকার সংস্কৃতি, শৌখিন এবং অপেশাদার, ডেস্কটপ প্রিন্টার, FDM-এর মতো অ্যাক্সেসযোগ্য প্রিন্টিং প্রযুক্তি এবং ABS এবং PLA-এর মতো স্বল্প-মূল্যের উপকরণগুলির সাথে জড়িত । এটি মূলত সাশ্রয়ী মূল্যের ডেস্কটপ মেশিনের মাধ্যমে 3D প্রিন্টিংয়ের গণতন্ত্রীকরণের জন্য দায়ী যা মূল মেকারবট এবং আল্টিমেকারের মতো রিপ্র্যাপ আন্দোলন থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, যা 2009 সালে 3D প্রিন্টিংয়ের বিস্ফোরণ ঘটায়।

3D প্রিন্টিং এবং দ্রুত প্রোটোটাইপিং

'রেপিড প্রোটোটাইপিং' হল আরেকটি শব্দগুচ্ছ যা কখনও কখনও 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি উল্লেখ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি 3D প্রিন্টিংয়ের প্রথম ইতিহাসের সময়কাল যখন প্রযুক্তিটি প্রথম আবির্ভূত হয়েছিল। 1980-এর দশকে, যখন 3D প্রিন্টিং কৌশলগুলি প্রথম উদ্ভাবিত হয়েছিল, তখন তাদের দ্রুত প্রোটোটাইপিং প্রযুক্তি হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল কারণ তখন প্রযুক্তিটি শুধুমাত্র প্রোটোটাইপের জন্য উপযুক্ত ছিল, উৎপাদন অংশ নয়।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, 3D প্রিন্টিং অনেক ধরণের উত্পাদন অংশগুলির জন্য একটি দুর্দান্ত সমাধানে পরিণত হয়েছে এবং অন্যান্য উত্পাদন প্রযুক্তি (যেমন CNC মেশিনিং) প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য সস্তা এবং আরও অ্যাক্সেসযোগ্য হয়ে উঠেছে। তাই কিছু লোক এখনও 3D প্রিন্টিং উল্লেখ করতে 'দ্রুত প্রোটোটাইপিং' ব্যবহার করে, শব্দগুচ্ছটি খুব দ্রুত প্রোটোটাইপিংয়ের সমস্ত রূপকে বোঝাতে বিকশিত হচ্ছে

3D প্রিন্টিং কবে আবিষ্কৃত হয়?

দ্রুত প্রোটোটাইপিংয়ের মাধ্যমে শিল্প পণ্যের বিকাশকে ত্বরান্বিত করার একটি ধারণা হিসাবে 3D প্রিন্টিং শুরু হয়েছিল। যদিও আগে কিছু পেটেন্ট ছিল, চক হাল সাধারণত 1984 সালে পেটেন্ট করা তার স্টেরিওলিথোগ্রাফি যন্ত্রপাতি (এসএলএ) এর মাধ্যমে 3D প্রিন্টার আবিষ্কারের জন্য কৃতিত্ব পান।

ভিত্তি

চাকের খ্যাতি সত্ত্বেও, 1980 এর দশকের শেষের দিকে সমান্তরালভাবে একাধিক প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছিল এবং এই সময়কালে বেশ কয়েকটি কোম্পানি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল যা প্রযুক্তির বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছিল।

• 1981 - ফটোপলিমার নিরাময়ের জন্য UV আলো ব্যবহার করে একটি ডিভাইসের জন্য প্রথম পেটেন্ট জাপানের Hideo Kodama কে পুরস্কৃত করা হয়েছিল। তিনি এটিকে 'দ্রুত প্রোটোটাইপিং'-এর জন্য ডিজাইন করেছিলেন কারণ এটি মডেল এবং প্রোটোটাইপ তৈরির উদ্দেশ্যে ছিল, কিন্তু কোনও আগ্রহ ছিল না এবং পেটেন্টটি পরিত্যক্ত হয়েছিল।

• 1984 - ফরাসি উদ্ভাবক অ্যালাইন লে মেহাউট, অলিভিয়ের ডি উইট এবং জিন ক্লদ আন্দ্রে একটি পেটেন্ট জমা দিয়েছিলেন যাতে হিডিওর মতো, ফটোপলিমার নিরাময়ের জন্য ইউভি আলো ব্যবহার করা হয়েছিল। উল্লেখযোগ্য ব্যবসায়িক সম্ভাবনার অভাব উল্লেখ করে জেনারেল ইলেকট্রিক পেটেন্ট ত্যাগ করেছে।

• 1984 - লে মেহাউটের মাত্র কয়েক সপ্তাহ পরে, আমেরিকান চার্লস 'চাক' হুল 'স্টিরিওলিথোগ্রাফি দ্বারা ত্রি-মাত্রিক বস্তুর উত্পাদনের জন্য' একটি যন্ত্রের জন্য তার নিজস্ব পেটেন্ট দাখিল করেন, এইভাবে 'স্টেরিওলিথোগ্রাফি' (এসএলএ) শব্দটিও তৈরি করেন।

• 1987 - হুল STL ফাইল আবিষ্কার করেন এবং একই বছরে 3D সিস্টেম প্রতিষ্ঠা করেন।

• 1987 - আমেরিকান কার্ল ডেকার্ড সিলেক্টিভ লেজার সিন্টারিং (SLS) এর জন্য একটি পেটেন্ট দাখিল করেন এবং একই বছরে ডেস্কটপ ম্যানুফ্যাকচারিং (DTM) কর্পোরেশন সহ-প্রতিষ্ঠা করেন (2001 সালে 3D সিস্টেম দ্বারা অর্জিত)।

• 1989 - আমেরিকান এস. স্কট ক্রাম্প ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং (এফডিএম) এর জন্য একটি পেটেন্ট জমা দেন এবং একই বছরে তার স্ত্রীর সাথে স্ট্রাটাসিস প্রতিষ্ঠা করেন।

বাণিজ্যিকীকরণ

• 1980 এর দশকের শেষ থেকে 1990 এর দশকের গোড়ার দিকে শিল্পটি খুব দ্রুত বাণিজ্যিকীকরণের মধ্য দিয়ে যায়। প্রথম মেশিনগুলি ছিল বড় এবং ব্যয়বহুল এবং তাদের নির্মাতারা স্বয়ংচালিত, মহাকাশ, স্বাস্থ্য এবং ভোগ্যপণ্য শিল্পে গণ-বাজার নির্মাতাদের সাথে শিল্প প্রোটোটাইপিং চুক্তির জন্য প্রতিযোগিতা করেছিল।

• 1987 - 3D সিস্টেম প্রথম বাণিজ্যিক SLA প্রিন্টার প্রকাশ করে, 'SLA-1'।

• 
  

• 1992 - FDM পেটেন্ট অবশেষে Stratasys-কে দেওয়া হয়েছিল, যার ফলে তারা প্রথম FDM প্রিন্টার, '3D মডেলার' প্রকাশ করে।

• 
  

• 1992 - DTM প্রথম বাণিজ্যিক SLS প্রিন্টার প্রকাশ করে, 'Sinterstation 2000'

• 
  

• 1994 - জার্মান কোম্পানি ইলেক্ট্রো অপটিক্যাল সিস্টেমস (EOS), 1989 সালে প্রতিষ্ঠিত, তার 'EOSINT M160' উন্মোচন করে, প্রথম বাণিজ্যিক ধাতু 3D প্রিন্টার

গণতন্ত্রীকরণ

• 2000 এর দশকের গোড়ার দিকে লাভের জন্য তীব্র প্রতিযোগিতা, বস্তুগত বিজ্ঞানের উন্নয়ন এবং অনেক পেটেন্টের সমাপ্তি এমন একটি পরিবেশ তৈরি করেছিল যেখানে 3D প্রিন্টিং অবশেষে জনসাধারণের জন্য সাশ্রয়ী হয়ে ওঠে। এই দশকে 3D প্রিন্টিং জনপ্রিয় কল্পনা শুরু করেছিল - উত্পাদন, যা সর্বদা ভারী শিল্প এবং বড় অর্থের ডোমেন ছিল, মানুষের কাছে এসেছিল।

• 2005 - ওপেন-সোর্স RepRap প্রজেক্ট ('রিপ্লিকেটেড র‌্যাপিড প্রোটোটাইপার'-এর জন্য) তাদের নিজস্ব যন্ত্রাংশ মুদ্রণ করতে সক্ষম স্ব-প্রতিলিপিকারী 3D প্রিন্টার তৈরির লক্ষ্যে চালু করা হয়েছে, যার ফলে প্রযুক্তির প্রতি মানুষের আগ্রহ আকাশচুম্বী হয়েছে।

• 2009 - মূল FDM পেটেন্টগুলি পাবলিক ডোমেনে পড়ে এবং মেকারবট তাদের ডেস্কটপ 3D প্রিন্টার, 'Cupcake CNC' চালু করে। এটির দাম কয়েকশ ডলার, হাজার হাজার নয়, এবং সমস্ত উপাদানগুলি Thingiverse থেকে ডাউনলোডযোগ্য ছিল, ব্যবহারকারীর তৈরি ডিজিটাল ডিজাইন ফাইলগুলি ভাগ করার জন্য নিবেদিত একটি ওয়েবসাইট৷

• 2012 - ফর্মল্যাবগুলি 'ফর্ম 1' প্রকাশ করে, প্রথম সাশ্রয়ী মূল্যের SLA প্রিন্টার, একটি রেকর্ড-ব্রেকিং Kickstarter প্রচারণার মাধ্যমে যা $2.95 মিলিয়ন তহবিল সংগ্রহ করেছে৷ পেটেন্ট লঙ্ঘনের জন্য 3D সিস্টেম দ্বারা তাদের বিরুদ্ধে মামলা করা হয়েছিল, তবে মামলাটি ফর্মল্যাবগুলির পক্ষে নিষ্পত্তি হয়েছিল

• 2013 - হাবস একটি পিয়ার-টু-পিয়ার 3D প্রিন্টিং পরিষেবা হিসাবে চালু করেছে, যা প্রিন্ট ক্রয়কারী লোকেদের এবং মেশিন সহ লোকেদের মধ্যে ব্যাপক লেনদেনের অনুমতি দেয়৷ এটি দ্রুত 50,000 টিরও বেশি প্রিন্টিং 'হাব' সহ বিশ্বের একক বৃহত্তম 3D প্রিন্টিং প্ল্যাটফর্মে পরিণত হয়েছে, সমস্ত ধরণের কাস্টম উত্পাদনকে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে এর ব্যবসায়িক গ্রাহকদের সাহায্য করার দিকে মনোনিবেশ করার আগে।

• 2014 - মূল SLS পেটেন্টগুলি পাবলিক ডোমেনে পড়ে, যার ফলে কোম্পানিগুলি ছোট এবং আরও সাশ্রয়ী মূল্যের SLS প্রিন্টার তৈরি করে

কিভাবে 3D প্রিন্টিং কাজ করে?

সংযোজন বনাম ঐতিহ্যগত উত্পাদনঃ

সংযোজনী উত্পাদন কেবল 1980 এর দশক থেকে হয়েছে, তাই এর আগে বিকাশিত উত্পাদন পদ্ধতিগুলিকে প্রায়শই ঐতিহ্যবাহী উত্পাদন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। সংযোজন এবং ঐতিহ্যগত উত্পাদনের মধ্যে প্রধান পার্থক্যগুলি বোঝার জন্য, আসুন সমস্ত পদ্ধতিকে 3 টি গ্রুপে শ্রেণীবদ্ধ করি: সংযোজন, বিয়োগমূলক এবং গঠনমূলক উত্পাদন।

সংযোজন উত্পাদন

অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং উপাদানের 2D স্তর জমা এবং ফিউজ করে 3D বস্তু তৈরি করে।

3D প্রিন্টিং ম্যানুফ্যাকচারিং 01

এই পদ্ধতিতে প্রায় কোনও স্টার্টআপ সময় বা খরচ নেই, এটি প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য আদর্শ করে তোলে। অংশগুলি দ্রুত তৈরি করা যেতে পারে এবং ব্যবহারের পরে ফেলে দেওয়া যেতে পারে। অংশগুলি প্রায় যেকোনো জ্যামিতিতেও তৈরি করা যেতে পারে, যা 3D প্রিন্টিংয়ের মূল শক্তিগুলির মধ্যে একটি।

3D প্রিন্টিংয়ের সবচেয়ে বড় সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে একটি হল যে বেশিরভাগ অংশগুলি সহজাতভাবে অ্যানিসোট্রপিক বা সম্পূর্ণ ঘন নয়, যার অর্থ সাধারণত বিয়োগমূলক বা গঠনমূলক কৌশলগুলির মাধ্যমে তৈরি অংশগুলির উপাদান এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির অভাব থাকে। শীতল বা নিরাময়ের অবস্থার ওঠানামার কারণে, একই অংশের বিভিন্ন প্রিন্টও সামান্য পরিবর্তনের প্রবণতা রয়েছে, যা ধারাবাহিকতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার উপর সীমাবদ্ধতা রাখে।

বিয়োগমূলক উত্পাদন

বিয়োগমূলক উত্পাদন, যেমন মিলিং এবং বাঁক, কঠিন উপাদানের একটি ব্লক থেকে (যন্ত্রীকরণ) উপাদান অপসারণ করে বস্তু তৈরি করে যেটিকে প্রায়শই 'খালি' হিসাবেও উল্লেখ করা হয়।

3D প্রিন্টিং বিয়োগমূলক উত্পাদন 01

প্রায় যেকোনো উপাদানকে কোনোভাবে মেশিন করা যেতে পারে, এটি একটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত কৌশল তৈরি করে। প্রক্রিয়াটির প্রতিটি দিকের উপর নিয়ন্ত্রণের পরিমাণের কারণে এই পদ্ধতিটি উচ্চ পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার সাথে অবিশ্বাস্যভাবে সঠিক অংশ তৈরি করতে সক্ষম। বেশিরভাগ ডিজাইনের কাস্টমাইজড টুল পাথ এবং দক্ষ উপাদান অপসারণের প্লট করার জন্য কম্পিউটার এইডেড ম্যানুফ্যাকচারিং (CAM) প্রয়োজন, যা সেটআপের সময় এবং খরচ যোগ করে, কিন্তু বেশিরভাগ ডিজাইনের জন্য, এটি উৎপাদনের সবচেয়ে সাশ্রয়ী পদ্ধতি।

বিয়োগমূলক উৎপাদনের প্রধান সীমাবদ্ধতা হল যে কাটিয়া টুলটি উপাদান অপসারণের জন্য সমস্ত পৃষ্ঠে পৌঁছাতে সক্ষম হতে হবে, যা ডিজাইনের জটিলতাকে অনেকটা সীমিত করে। যদিও 5-অক্ষের মেশিনের মতো মেশিনগুলি এই বিধিনিষেধগুলির মধ্যে কিছু দূর করে, জটিল অংশগুলিকে এখনও যন্ত্র প্রক্রিয়ার সময় পুনরায় ভিত্তিক করতে হবে, সময় এবং খরচ যোগ করে। চূড়ান্ত অংশ জ্যামিতি তৈরি করার জন্য প্রচুর পরিমাণে উপাদান অপসারণের কারণে বিয়োগমূলক উত্পাদনও একটি অপচয়মূলক প্রক্রিয়া।

গঠনমূলক উত্পাদন

গঠনমূলক উত্পাদন, যেমন ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ এবং মুদ্রাঙ্কন, তাপ এবং/অথবা চাপের সাথে আকারে উপকরণ তৈরি বা ছাঁচনির্মাণের মাধ্যমে বস্তু তৈরি করে।

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি

বাজারে অনেকগুলি বিভিন্ন 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির সাথে, পুরো ল্যান্ডস্কেপ বোঝা কঠিন হতে পারে। ইন্টারন্যাশনাল অর্গানাইজেশন ফর স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন 3D প্রিন্টিং এর আশেপাশে বিস্ফোরিত পরিভাষাকে প্রমিত করার জন্য ISO/ASTM স্ট্যান্ডার্ড 52900 তৈরি করেছে এবং আমরা 3D প্রিন্টিং পদের এই শব্দকোষের মধ্যে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ভাষাকে একত্রিত করেছি।

3D প্রিন্টিং বিভিন্ন ধরনের

3D প্রিন্টারগুলিকে বিভিন্ন ধরণের প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:

• ভ্যাট পলিমারাইজেশন: তরল ফটোপলিমার আলো দ্বারা নিরাময় করা হয়

• উপাদান এক্সট্রুশন: গলিত থার্মোপ্লাস্টিক একটি উত্তপ্ত অগ্রভাগের মাধ্যমে জমা হয়

• পাউডার বেড ফিউশন: পাউডার কণা উচ্চ-শক্তির উৎস দ্বারা মিশ্রিত হয়

• উপাদান জেটিং: তরল আলোক সংবেদনশীল ফিউজিং এজেন্টের ফোঁটাগুলি একটি পাউডার বিছানায় জমা হয় এবং আলো দ্বারা নিরাময় করা হয়

• বাইন্ডার জেটিং: তরল বাইন্ডিং এজেন্টের ফোঁটাগুলি দানাদার পদার্থের বিছানায় জমা হয়, যা পরে একসাথে সিন্টার করা হয়

• প্রত্যক্ষ শক্তি জমা: গলিত ধাতু একযোগে জমা এবং মিশ্রিত

• শীট ল্যামিনেশন: উপাদানের পৃথক শীট আকারে কাটা হয় এবং একসাথে স্তরিত হয়