با ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی، هنر خود را دیجیتال کنید!

امروزه با رواج فناوری‌های نو هنرمندان فرصت یافته‌اند تا آثار خود را به شیوه‌ای متفاوت خلق کنند. یکی از این فناوری‌ها که تحول چشمگیری در حوزه مجسمه‌سازی به‌وجود آورده چاپ افزایشی و پرینتر سه‌بعدی است. با استفاده از این روش می‌توانید بدون محدودیت‌های کنده‌کاری یا قالب‌گیری سنتی ایده‌های خلاقانه خود را به واقعیت تبدیل کنید و حتی جزئیات ریز و پیچیده را با دقتی چشمگیر بر روی مجسمه پیاده‌سازید. در ادامه قصد داریم به مراحل و نکاتی که از مرحله طراحی دیجیتال تا چاپ و پرداخت نهایی ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی باید رعایت کنید بپردازیم. همچنین به برخی مزایا معایب و نمونه‌های جذاب در دنیای هنر و صنعت اشاره خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

چرا مجسمه‌سازی با پرینتر سه‌بعدی جذاب است؟

چاپ سه‌بعدی در سال‌های اخیر به‌سرعت در حال گسترش است و تقریباً در هر صنعتی ردپایی از آن می‌بینیم؛ اما چرا ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی مخصوصا بهترین پرینتر سه بعدی فیلامنتی این‌قدر جذاب شده است؟ طبق گفته وب‌سایت piocreat3d.com:

“The benefits of cost savings, faster print speeds, larger print sizes, and environmental sustainability make 3D printing an attractive option for artists.”

«مزایایی مانند صرفه‌جویی در هزینه‌ها سرعت بالاتر چاپ ابعاد بزرگ‌تر چاپ و پایداری محیط‌زیستی چاپ سه‌بعدی را به گزینه‌ای جذاب برای هنرمندان تبدیل کرده است.»

ابزارها و نرم‌افزارهای لازم برای شروع

گام نخست تهیه یک مدل سه‌بعدی دیجیتال است. برای این کار نیاز به نرم‌افزارهای مدل‌سازی یا اسکن سه‌بعدی خواهید داشت:

• ZBrush یا Blender برای طراحی شخصیت‌ها و مدل‌های ارگانیک (حیوانات انسان و…)؛
• Maya یا 3ds Max برای ساخت مدل‌های پیچیده‌تر ترکیب انیمیشن و رندر؛
• FreeCAD یا Fusion 360 برای طراحی‌های مکانیکی یا هندسی؛
• اسکن سه‌بعدی: چنانچه بخواهید یک نمونه واقعی را به مدل دیجیتال تبدیل کنید (مثلاً مجسمه گلی یا ماکت سیمی و گچی) می‌توانید از اسکنر سه‌بعدی کمک بگیرید؛
• نرم‌افزار اسلایسر (Slicer): پس‌از اتمام طراحی باید از نرم‌افزارهایی مثل Cura یا PrusaSlicer استفاده کنید تا مدل را به لایه‌های قابل‌چاپ تبدیل کنند.

مراحل کلیدی در ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی

فرایند ساخت مجسمه معمولاً شامل سه مرحله اصلی است:

گام ۱: طراحی یا انتخاب مدل

ابتدا ایده خود را در یک نرم‌افزار سه‌بعدی پیاده‌سازی کنید. اگر از پایه مدل‌سازی می‌کنید حتماً مراقب باشید تا ساختار مدل برای دنیای واقعی مناسب باشد (بدون بخش‌های معلق یا دیواره‌های بسیار نازک). در صورت نداشتن مهارت مدل‌سازی می‌توانید از کتابخانه‌های آنلاین (مثلاً Thingiverse) یک مدل آماده بیابید.

گام ۲: آماده‌سازی برای چاپ (Slicing)

با نرم‌افزار اسلایسر پارامترهای مهمی همچون ضخامت لایه دمای چاپ سرعت نوع ساپورت و چیدمان قطعه روی صفحه چاپ را تنظیم کنید. اگر مجسمه پیچیده باشد احتمالاً نیاز به ساپورت (پشتیبان) دارید تا بخش‌های آویزان یا توخالی را نگه دارد. به‌گفته سایت Layers Cura رابط کاربری ساده‌تری دارد؛ اما PrusaSlicer امکانات تنظیمی پیشرفته‌تری فراهم می‌کند.

گام ۳: چاپ و پست‌پروسس

پس‌از ارسال فایل به پرینتر باید چاپ را زیر نظر بگیرید تا اگر مشکلی پیش آمد (مثل جداشدن قطعه از صفحه یا گرفتگی نازل) اصلاح شود. بسته به ابعاد و ظرافت کار این مرحله ممکن است از چند ساعت تا چند روز طول بکشد. پس‌از اتمام چاپ مراحل پس‌پرداخت مثل جداکردن ساپورت‌ها پرداخت سطح با سنباده یا حتی رنگ‌آمیزی می‌تواند جلوه مجسمه را بهتر سازد.

در پروژه‌ای که عکس آن را در ادامه می‌بینید یک هنرمند و یک دانشجوی مهندسی با کمک چاپ سه‌بعدی مجسمه‌ای ساختند که داخل آن قطعات یک میکروسکوپ کارآمد قرار داشت. حتی در بخش میکروسکوپ یک ماکت کوچک از برج معروف (Queens Tower) در ابعاد ۱:۱۰۰,۰۰۰ چاپ شده بود!

تکنولوژی‌های چاپ سه‌بعدی مناسب مجسمه‌سازی

محبوب‌ترین تکنولوژی‌ها در ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی عبارت‌اند از:

FDM:

• از فیلامنت پلاستیکی (مانند PLA ABS PETG) استفاده می‌کند.
• هزینه مواد معمولاً کمتر است و گزینه‌های رنگی متنوعی دارد.
• برای مجسمه‌های بزرگ مناسب است اما ممکن است خطوط لایه‌ها در سطح کار دیده شود.

SLA/DLP (رزینی):

• از رزین‌های مایع فوتوپلیمر بهره می‌برد.
• کیفیت سطح و جزئیات بسیار بالا؛ مناسب کارهای ظریف.
• رزین‌ها معمولاً گران‌ترند و در انتها نیاز به فرایند پخت دارند.

SLS:

• پودر پلیمر توسط لیزر ذوب و به هم متصل می‌شود.
• امکان ساخت فرم‌های پیچیده بدون نیاز به ساپورت زیاد را دارد.
• هزینه دستگاه‌ها بالاتر است و بیشتر در صنایع حرفه‌ای به‌کار می‌رود.

DMLS یا SLM:

• مناسب ساخت مجسمه‌های فلزی؛ اما فوق‌العاده گران و پیچیده.
• در حوزه‌های هنری و صنعتی خاص کاربرد دارد.

مزایا و معایب مجسمه‌سازی با چاپ سه‌بعدی

مزایای ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی عبارت‌اند از:

• می‌توانید طرح‌های بسیار پیچیده را با دقت بالا پیاده کنید.
• طرح‌ها را می‌توان به‌سرعت تغییر و دوباره چاپ کرد.
• مواد دقیقاً در محل موردنیاز مصرف می‌شوند برخلاف کنده‌کاری سنتی که حجم زیادی از ماده هدر می‌رود.
• امکان استفاده از ابزارهای کامپیوتری (افکت‌ها اسکن سه‌بعدی و …) برای تلفیق هنر و تکنولوژی.

معایب این روش عبارت‌اند از:

• پرینتر و رزین یا فیلامنت باکیفیت ممکن است گران باشد.
• یادگیری تنظیمات چاپ و تعمیرات احتمالی پرینتر وقت‌گیر است.
• برخی پرینترها ابعاد چاپ کوچکی دارند و برای مجسمه‌های بزرگ باید قطعه‌قطعه چاپ کنید.
• برخی رزین‌ها و فیلامنت‌ها نیازمند مدیریت مواد شیمیایی و رعایت ایمنی‌اند.

نکات پایانی برای موفقیت در پروژه

برای موفقیت در ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی رعایت نکات زیر ضروری است:

• انتخاب متریال: اگر به‌دنبال ظرافت هستید رزین‌های باکیفیت SLA را ترجیح بدهید؛ اما اگر مجسمه‌های بزرگ‌مقیاس می‌خواهید PLA یا ABS مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
• کالیبراسیون پرینتر: پیش‌از پروژه اصلی چند تست کوچک بگیرید تا دما سرعت و ارتفاع لایه را درست تنظیم کنید.
• پس‌پرداخت (Finishing): پس‌از چاپ ساپورت‌ها را با دقت جدا کنید در صورت نیاز سنباده بزنید یا رزین اضافی را بشویید. سپس رنگ‌آمیزی یا پوشش محافظ (مثل اسپری کیلر) انجام بدهید.
• آموزش و تمرین: اگر تازه‌کارید با پروژه‌های کوچک شروع کنید و به‌مرورزمان مهارت بیشتری در مدل‌سازی و تنظیمات چاپ پیدا کنید.

سخن پایانی

ساخت مجسمه با پرینتر سه بعدی فرصتی خارق‌العاده برای ترکیب خلاقیت و فناوری است. از طراحی دیجیتال گرفته تا چاپ و پرداخت نهایی می‌توانید اثری منحصربه‌فرد و دقیق خلق کنید. این فناوری در کنار روش‌های سنتی مجسمه‌سازی امکان می‌دهد هنر را به سطح تازه‌ای ببرید و تجربه‌ای نو از تلفیق زیبایی و صنعت داشته باشید. کافی است ایده‌هایتان را دیجیتال کنید!