مارکو دو روسی از کلمبیا به اروپا رفت تا در زمینه طراحی محصولات در Politecnico di Milano مطالعه کند. در آن زمان ، پرینترهای سه بعدی حتی در دانشگاه ها از نادرترین نقاط دیدنی بودند اما پس از فرصتی برای همکاری با این فناوری در دوران تحصیل ، وی از پتانسیل آن اطمینان داشت و تصمیم گرفت دکترای تولید دیجیتال در پزشکی را در دانشگاه پلی تکنیک دنبال کند. والنسیا در اسپانیا.

در حالی که دانشگاه میلان مجهز به اسکنرهای لیزری ، پرینترهای سه بعدی و تجهیزات پیشرفته تصویری بود ، نهاد جدید فاقد دسترسی به ابزارهای تولید دیجیتال بود ، بنابراین او مجبور شد با راه اندازی آزمایشگاه از ابتدا شروع کند. آقای دو روسی گفت: “من قبل از اینكه فرصتی برای شروع دكترا داشته باشم ، باید آزمایشگاه پرینت سه بعدی را ایجاد كنم.”

با شروع بودجه بسیار محدود ، آقای د روسی طرفدار تولید دیجیتال شد و یک آزمایشگاه سه اتاق با طیف وسیعی از ابزارها ساخت که هم اکنون می تواند خود را حفظ کند. در طول راه ، وی با محققان ، مهندسان و پزشکان در پروژه های بی شماری از جمله مدل های آناتومیکی ، قطعات جایگزینی برای دستگاه اشعه ایکس و مهندسی معکوس برای آنالیز هوا فضا همکاری کرد.

برای دیدن این برنامه ها بخوانید و نکات عملی برای راه اندازی آزمایشگاه ، از جمله نحوه دستیابی به منابع مناسب ، همکاری با جامعه محلی و استخدام پرسنل درگیر را یاد بگیرید.

چهار نکته برای راه اندازی آزمایشگاه ساخت دیجیتال

آزمایشگاه کوچک را شروع کنید و تجربه کسب کنید

آزمایشگاه از ابتدا ممکن است مانند یک کار دلهره آور به نظر برسد ، اما آقای دی روسی دریافت که آسانتر است که آن را به مراحل کوچکتر و با اهداف واضح تقسیم کنید.

“در ابتدا ، این بسیار دشوار است ، اما شما باید یک نقطه شروع داشته باشید. پیشنهاد من این است که مجوز در دانشگاه فضایی داشته باشید و در زمینه ساخت دیجیتال تجربیاتی کسب کنید. با آن تجربه ، به دنبال یک کمک هزینه باشید. شما به سادگی نمی توانید صبر کنید تا پول برای شروع کار داشته باشید. شما باید از جایی شروع کنید ، حتی اگر یک پرینتر ارزان قیمت در ابتدا برای آزمایش و نشان دادن به مردم از این موضوع هیجان زده باشد. ”

“سپس درخواست کمک های مالی و پشتیبانی سایر محققان را بدهید. تنها کاری که من با آن شروع کردم یک اتاق و تجهیزات دست دوم و ارزان قیمت بود. احتمالاً بزرگترین موفقیت ما وقتی بود که موفق شدیم کمک هزینه دریافت کنیم. 25000 دلار برای خرید تجهیزات داشتیم. اما اگر چیزی برای نشان دادن ندارید ، شما کمک مالی 25000 دلاری دریافت نخواهید کرد.”

مدلهای آناتومیک مبتنی بر اسکن CT یا MRI یک بیمار است. برای جداسازی مناطق مورد علاقه برای مدل چاپی سه بعدی ، داده های اسکن باید در نرم افزار تقسیم شوند.

با سایر محققان همکاری کنید

آقای دی روسی دریافت که همکاری با سایر محققان و ارائه دانش و دسترسی به ابزارهای ساخت دیجیتال در ازای منابع ، هم برای مقطع دکتری و هم برای آزمایشگاه پرینت سه بعدی مفید است.
“شما باید راهی برای کسب درآمد برای حفظ پروژه پیدا کنید. شما می توانید با محققان دیگر همکاری کنید تا راه هایی برای خرید تجهیزات و مواد پیدا کنید. دانشگاه ها نهادهای بسیار بزرگی هستند و بودجه بسیار دقیقی دارند. هنگامی که روی یک پروژه که بودجه لازم برای خرید تجهیزات را دارد ، قدم برداشته اید ، می توانید با آنها هماهنگ شوید و بگویید “ما دانش داریم ، ما به شما در پروژه خود کمک خواهیم کرد [در ازای اینکه اجازه دهید پرینتر را در انتهای پروژه نگه داریم. ] ”

به اشتراک گذاری منابع با جامعه

وی گفت: “من در ابتدا پروژه های تحقیقاتی دیده ام که پول زیادی دارند ، اما همه آنها را صرف پرینتر می کنند و آنها را در گوشه ای نگه می دارند. آنها دو بار از آن استفاده می کنند و همین است. هنگامی که شما یک پروژه بزرگ دارید که قادر به ساختن یک آزمایشگاه فقط برای خود است ، در پایان ، به اندازه کافی مورد استفاده قرار نمی گیرد. این ایده که می خواهید همه این موارد را برای خودتان داشته باشید ، زیرا می خواهید آن را کنترل کنید ، در دراز مدت ، برای پروژه شما و همچنین برای کل جامعه مضر است. ”
ما می توانیم منابع زیادی به اشتراک بگذاریم ، ما در عصر اقتصاد اشتراکی هستیم. شما می خواهید یک سرمایه گذاری داشته باشید که توسط بیشتر افراد ممکن است استفاده شود. هنگامی که شما می توانید همکاری کنید ، می توانید در تجهیزات بهتر ، پرسنل با مهارت بهتر ، زیرساخت های بهتر سرمایه گذاری کنید. این یک چیز خوب در مورد دانشگاه است. ”
آقای دی روسی دریافت که اغلب افراد برای آزمایش کردن پروژه ای کوچک که توسط خودشان انجام می دهند ، با افتخار به آزمایشگاه می روند ، اما همیشه خود را از توسعه این پروژه باز می دارند زیرا به تجهیزات نمونه سازی دسترسی ندارند. اگر آنها مجبور بودند برای خرید یک پرینتر وقت و پول سرمایه گذاری کنند و همه مهارت های لازم را خودشان بیاموزند ، احتمالاً آنها به سادگی پروژه خود را رها می کنند. اما هنگامی که آنها به ماشین آلات دسترسی پیدا کرده و از دیگران با تجربه کمک می کنند ، اکثر پروژه ها ادامه می یابند و این شانس را دارند که به واقعیت تبدیل شوند.

حفظ منابع انسانی

وی گفت: “شما باید تضمین كنید كه راهی برای حفظ منابع انسانی در آزمایشگاه وجود دارد. در غیر این صورت ، شما فضا ، ماشین ها ، مواد را خواهید داشت ، اما کسی را نخواهید داشت که می داند چگونه از آنها استفاده کند. شما باید یک استراتژی بلند مدت در مورد نحوه کار افرادی که در آزمایشگاه کار می کنند ، داشته باشید. ”
برخی دانشگاه ها تکنسین هایی را برای کار با تجهیزات و آزمایشگاه استخدام می کنند ، اما این تنها بخشی از معامله است. آقای د روسی دریافت که باید شخصی وجود داشته باشد که مایل به کمک به ابزارها باشد و به دیگران کمک کند تا فن آوری را چگونه یاد بگیرند. این می تواند یک استاد ، دانشجوی دکترا یا شخصی باشد که علاقه مند به تدریس به هر کس باشد.
وی گفت: “ایده خوبی برای داشتن دانشجوی دکترا در این شرایط است. زیرا این هدف یک دانشجوی دکتری است. برای یادگیری نحوه تحقیق ، چگونگی توضیح و نحوه تدریس. مردم اینجا هستند زیرا آنها می خواهند یاد بگیرند. اگر فرصتی برای استفاده از ماشین آلات ، مواد و فرصتی برای درگیر شدن در این پروژه به آنها بدهید ، آنها در ازای آنها وقت خود را به شما می دهند. ”

پروژه هایی از مهندسی معکوس گرفته تا مدل های آناتومیک

آزمایشگاه دانشگاه Universitat Politècnica de València در حال حاضر از سه اتاق مستقل تخصصی تشکیل شده است. یک اتاق دارای ابزارهای ساخت دیجیتالی مختلفی است ، مانند دستگاه برش لیزری ، دستگاه های کوچک CNC ، یک پرینتر سه بعدی مبتنی بر پودر و برخی مکان های تعیین شده برای نقاشی و سایر فعالیت هایی که می توانند کثیف باشند. اتاق بعدی دارای وسایل سنتی مانند اره ، ماشین های حفاری و سایر ابزار دستی است.
در آخر ، یک اتاق طراحی تمیز وجود دارد که میزبان پرینترهای رومیزی سه بعدی ، از جمله پرینترسه بعدی استریولیتوگرافی (SLA) ، پرینتر های مدل سازی رسوب چندگانه (FDM) و یک ایستگاه طراحی است. با افزایش ابزار آزمایشگاه ، همکاران دانشگاه بیشتر علاقه مند بودند تا پروژه های خود را وارد آزمایشگاه کنند.
“اگر آن را بسازید ، آنها همانطور که می گویند خواهند آمد. ما دائماً برای محققان ، دانشجویان ، برای صنعت کار می کنیم. ”
یکی از رایج ترین کاربردها ، مؤلفه های خاص مهندسی معکوس است ، به عنوان مثال برای تجزیه و تحلیل هوا و فضا از اجزای توربین جت.

بازسازی سه بعدی حلقه کامپرسور کامل اسکن سه بعدی یک قطعه کمپرسور توربین هواپیما

“ما بخش کوچکی از بال یا یک توربین جت را می گیریم. سپس آن را اسکن سه بعدی می کنیم ، آن را به صورت معکوس مهندسی می کنیم و 3D را با یک پرینتر سه بعدی SLA پرینت می کنیم. از آنجا که دارای یک سطح بسیار کوچک و جزئیات بسیار ظریف است ، مهم است که بتوانید تمام آن قسمت های نازک لیزر را تولید کنید. در پایان ، ما آن را در یک تونل باد قرار داده ایم تا از کارایی آن اطمینان حاصل شود. اشیاء بسیار پیچیده زیادی وجود دارند که شما نمی توانید دوباره به راحتی طراحی کنید. ”

این قسمت جایگزینی برای دستگاه اشعه ایکس با مقاومت دوام رزین پرینت شد تا در برابر استفاده مورد انتظار مقاومت کند.
“هنگامی که ما یک دستگاه معکوس را برای دستگاه اشعه ایکس طراحی کردیم. دستگاه های اشعه ایکس گران هستند و ممکن است بیمارستان ها برای یک دهه یا بیشتر از آنها استفاده کنند. در پایان عمر آنها ، بسیاری از قطعات موجود نیستند ، اما شما هنوز هم به دستگاه نیاز دارید. قسمت کوچکی بود که ناکام بود. فقط به دلیل آن قسمت پلاستیکی کوچک ، ما مجبور شدیم از دستگاهی که بیش از 100000 دلار ارزش دارد استفاده خود را متوقف کنیم. آنها بخشی را برای من به ارمغان آوردند ، ما آن را به صورت سه بعدی اسکن كردیم و با نرم افزارهای مختلف آن را مهندسی معكوس كردیم. ”