همچنانکه تکنولوژی به پیشرفت نمایی خود ادامه می دهد آینده ی صنعت و تولید دارد به گونه ای می شود که کارمندان نیاز به داشتن یک حداقل دانش از تکنولوژی سه بعدی باشند. خودروسازی، additive manufacturing و نرم افزار طراحی کامپیوتری (CAD)، همه در حال بدست آوردن نقش های مهمی در ضروریات شغلی جدید هستند؛ و هر کارمندی که می خواهد یک شغل موفق و طولانی داشته باشد بهتر است هرچه سریعتر خود را با ضروریات و نیازهای موجود وفق دهد یا اینکه خطرهای محتمل بعدی را بپذیرد. آموزش اینترنتی اغلب مورد ظلم و قضاوت بد قرار گرفته اند. با این حال اینترنت به صورت بی سرو صدایی در حال تبدیل به یک ابزار کاربردی در آشنا کردن مردم با نرم افزارها و تکنولوژی های پیشرفته می شود.
این هفته مربی اینترنتی SolidProfessor همکاری جدیدی با SOLIDWORKS برقرار کرد تا بتواند از این طریق مجموعه ای از دوره های آموزشی را ارائه بدهد. این دوره ها به منظور کمک به کسب مهارت در صنایع کلیدی و مهم طراحی و ترتیب داده شده اند. آخرین بار SolidProfessor را ماه گذشته در SOLIDWORKS World دیدیم. جایی که در مورد گواهی های فنی جدید خود بحث می کردند. با کمک همدیگر چندین روش آموزشی اینترنتی برای بدست آوردن گواهی استادیاری SOLIDWORKS (CSWA) و گواهی استادی SOLIDWORKS (CSWP) ترتیب دیده اند. این گواهی ها برای دانش آموزان جوانی که به این امید هستند که به محض ورود به بازار کار تجربه کسب کنند یا مهندس ها و طراحان فعلی که می خواهند رزومه ای برای خود ایجاد کنند و مجموعه مهارتهای خود را بیافزایند، بسیار ایده آل هستند.
مدیر ارشد برنامه ی گواهینامه جهانی (Worldwide Certification Program) در SOLIDWORKS، Mike Puckett، چنین گفت: برای حدود 20 سال، برنامه ی گواهینامه SOLIDWORKS به کاربران در سرتاسر دنیا کمک کرده است تا مهارتهایشان را به همتایانشان، کارفرمایان و یا روؤسا به اثبات برسانند. به دلیل اینکه جامعه ی کاربران دارای گواهینامه در این تابستان به 250000 نفر رسید، توانایی آموزش و گواهی دادن به کاربران جدید از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. گرفتن مدارک CSWA و CSWP از طریق SolidProfessor یک گام مهم برای کاربران SOLIDWORKS است که یکی از گواهینامه های شناخته شده ی صنعت ما را دریافت کنند. من بسیار خوشحالم از اینکه می بینم یکی از قدیمیترین شرکای ما این قابلیت را برای جامعه کاربران ما فراهم آورده است. این برنامه اس است که مطمئن هستم به ما کمک خواهد کرد تا به هدف فراهم آوردن این مدرک برای همه، برسیم.
به جز SOLIDWORKS، SolidProfessor همچنین دوره های آموزشی برای هر CAD، CAE یا تکنولوژی سه بعدی موجود، شامل دوره های گواهی دار برای SketchUp، MeshMixer، 3ds Max و Fuel3D ارائه می دهد. این دوره های SOLIDWORKS از ترکیب ویدئوهای آموزشی، تمرین های عملی، و ارزیابی های مهارتی اینترنتی، برای کمک به بهبود دانش های مورد نیاز برای گذراندن امتحانات CSWA و CSWP، استفاده می کند.
مدیر اجرایی SolidProfessor، Tony Glockler، توضیح داد: امتحانات CSWA و CSWP بسیار جدی هستند و مهارتهای زیادی را پوشش می دهند و به دقت و سرعت نیاز دارند. SolidProfessor و SOLIDWORKS برای ارائه ی یک مسیر رسیدن به مهارت در صنعت با هم مشارکت کرده اند. داشتن گواهینامه ی صنعتی می تواند به مهندسان کمک کند تا با دادن مهارت های صنعتی به آنها، یک شغل پیدا کنند یا در شغل فعلی خود پیشرفت کنند. بدست آوردن مهارتهای جدید و نشان دادن مهارتهایتان از طریق این گواهینامه ها، به مهندسان و طراحان کمک می کند تا بهتر توسط کارفرمایان دیده شوند، ترفیع پیدا کنند یا پول جمع آوری کنند. این گواهینامه ها، هم ارادهی شما را برای بهبود دادن مهارتهایتان به اثبات می رساند و هم دانش فنی شما را نشان می دهد. گرفتن یک گواهی ثابت می کند که شما نه تنها دانش کلی از SOLIDWORKS دارید بلکه بر روی شغل و خودتان سرمایه گذاری کرده اید.
به عنوان بخشی از همکاری شان با SOLIDWORKS، SolidProfessor کدهای امتحانی رایگان به دانشجویانی که می خواهند مسیر گرفتن گواهینامه SOLIDWORKS خود را کامل کنند، ارائه می دهد. زمانی که شرکت کنندگان در دوره ها، مسیر گرفتن گواهینامه را به اتمام برسانند، کسب حداقل 80 درصد از ارزیابی ها و گواهی های فنی SolidProfessor، می توانند برای دریافت مدارک امتحان های CSWA و CSWP ایمیل ارسال کنند.
روند گرفتن مدر SOLIDProfessor CSWA شامل سه دوره است:
· آشنایی با SOLIDWORKS
· ترسیم های SOLIDWORKS
· دوره ی آمادگی CSWA
روند گرفتن مدر SOLIDProfessor CSWP شامل سه دوره است:
· ضروریات SOLIDWORKS برای بخش ها و مونتاژکاری ها
· بخش های پیشرفته ی SOLIDWORKS
· مونتاژکاری های پیشرفته ی SOLIDWORKS
· دوره ی آمادگی CSWP
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد گواهینامه های SOLIDWORKS می توانید از لینک زیر استفاده کنید:
http://www.solidworks.com/sw/support/solidworks-certification.htm
همچنین برای اطلاعات بیشتر در مورد دوره ها و گواهینامه های ارائه شده توسط SolidProfessor، به لینک زیر مراجعه کنید:
در سال 2015، ناسا آزمایشگاه Hybrid Reality را افتتاح کرد تا به مهندسان ناسا اجازه بدهد در محیط های شبیه سازی شده که بسیار شبیه محیط های واقعی هستند، آموزش ببینند. این آزمایشگاه با ترکیب تکنولوژی واقعیت مجازی با اشیاء سه بعدی مسیریابی شده، برای تصاویر واقعی و بازخورد لامسه ای، یک تجربه ی خارق العاده را فراهم می آورد. این آزمایشگاه از هدست های واقعیت مجازی آماده در بازار، Unreal Engine 4 و محتوای ویژه ی ناسا برای ساخت محیط های آموزشی مجازی استفاده می کند.
یکی از چالش ها شبیه سازی جاذبه ی کاهش یافته است. در حال حاضر، مرکز فضایی Johnson ناسا از سیستم Active Response Gravity Offload (ARGOS) استفاده می کند.
Matthew Noyes، سرپرست نرم افزاری در آزمایشگاه مفاهیم عملیاتی پیشرفته و Hybrid Reality در ناسا، گفت: این یک طناب هوشمند است که به پشت شما وصل می شود، و وزن شما را مهار می کند و باعث حرکت در راستاهای افقی و عمودی می شود و این احساس به شما دست می دهد که در جاذبه ی سطح ماه، جاذبه ی مریخ، جاذبه ی بسیار اندک یا هرجایی در این فواصل، هستید.
محیط آزمایشگاه Hybrid Reality با ARGOS ادغام شده است به طوری که کاربر می تواند به صورت مجازی به ایستگاه بین المللی فضایی برود. چندین نفر به صورت همزمان می توانند با هم در یک محیط واقعیت مجازی آمورش ببینند. حتی اگر در یک موقعیت فیزیکی یکسانی نیستند.
آزمایشگاه Hybrid Reality همچنین شامل نشانگرهای مجازی ابزارهایی است که ناسا استفاده می کند، مانند یک دریل فضایی به نام Pistol Grip Tool، که برای سوراخ کردن چفت ها استفاده می شود. چندین ابزار دیگر نیز برای ماموریت های آینده در حال پیشرفت و توسعه هستند، از قبیل ابزار فلورسنت اشعه ی ایکس که برای تعیین ترکیب خاک مریخ استفاده می شود. اینها و ابزارهای دیگر با استفاده از یک اسکنر Artec Space Spice به صورت سه بعدی اسکن شدند، و اسکن ها به محیط واقعیت مجازی وارد شدند.
Noyes گفت: حالا، موقع جمع آوری نمونه ها بر روی سطح مریخ احتمال دارد که از ابزاری شبیه این استفاده کنید تا به شما بگوید نسبت انبوه عناصر مختلف درون آن نمونه چه چیزی است، و با استفاده از اسکن سه بعدی ما قادر هستیم تا کاری کنیم که ظاهر این مدل به مقدار زیادی واقعی به نظر برسد، بنابراین با استفاده از محیط واقعیت مجازی می توانید یاد بگیرید چگونه از ابزارها استفاده کنید. به جای مدل سازی های وقت گیر این ابزارها، با استفاده از اقدامات و عکس های فیزیکی، یا کار کردن بر روی فایل های CAD بدون بافت، ما فکر کردیم که با استفاده از یک اسکنر سه بعدی برای ساخت مدل های با دقت میلی متری از اشیاء واقعی، یک راه حل بهتری است.
ما این شانس را داشتیم که به صورت مستقیم از Artyom Yukhin، مدیر اجرایی شرکت Artec 3D، در مورد اسکنرهای Artec 3D و آینده ی اسکنر سه بعدی در فضا، بشنویم. ما سوالاتی در مورد این کار از او پرسیدیم.
چرا ناسا یک گزینه ی مناسب برای اسکنرهای Artec است؟
اسکنرهای سه بعدی ابزارهای ضروری برای ماموریت های فضایی هستند. دقیقا مانند اینجا بر روی زمین، آنها برای انجام اقدامات دقیق و شناسایی تغییرات ممکن در شکل اشیاء در طول زمان مورد نیاز هستند. برای مثال، تغییرات در ساختار سیستم های مختلف بر روی ایستگاه بین المللی فضایی و دیگر فضاپیماها، که می توانست به دلیل گرم شدن بیش از اندازه باشد. این شبیه گرفتن چندین عکس در یک بازه ی زمانی و مقایسه ی آنها با یکدیگر است. از منطقه ای که می خواهید اسکن بگیرید تا شکل دقیق آن را بدست آورید و سپس مدل سه بعدی به دست آمده را با عکس قبلی و با استفاده از نقشه ی فاصله ی سطح در نرم افزار Artec Studio مقایسه کنید. این ابزار دو مدل را با هم مقایسه می کند و اختلافات در شکل ها را برجسته می کند.
همچنین، شما می توانید تغییرات در شکل بدن های فضانوردان را کنترل کنید. اسکنرهای Artec برای این منظور بسیار مناسب هستند زیرا دقیق هستند و به طور کامل برای اسکن مردم ایمن و بی خطر هستند. شما حتی می توانید با استفاده از این اسکنرها موجودات فضایی را در صورت مشاهده ی آنها، اسکن کنید.
فکر می کنید این تکنولوژی می تواند در آینده در اکتشافات فضایی نقشی داشته باشد؟
شما هرگز نمی توانید بدانید چه چیزی ممکن است در فضاپیما خراب شود ولی مطمئنا می دانید که در صورت خراب شدن، نیاز خواهید داشت تا به فکر جایگزینی برای آن باشید. اسکن سه بعدی و پرینت یک راه حل برای خلاص شدن از انبار ابزارها و قطعات ذخیره و یدکی در فضاپیما، است، جایی که هر مقدار هزینه ی اضافی صرف شده اهمیت دارد. قطعه ی معیوب را به همراه ناحیه ای که می خواهید وسیله ی تعویضی و جدید را در آنجا نصب کنید، اسکن بگیرید. مدل سه بعدی قطعه ی معیوب را مهندسی معکوس کنید، قطعه ی جایگزین را با استفاده از پرینت سه بعدی پرینت کنید و آن را در جایی که باید نصب شود، نصب کنید. حتی اگر یک فضانورد دچار مصدومیت شود، مثلا قسمتی از گوش آنها در نتیجه ی دعوا با همکارشان گاز گرفته شود، ساخت یک عضو جایگزین و ایمپلنت کردن آن در بدن فضانورد آسیب دیده، امکان پذیر است.
در حقیقت، شما می توانیداز هرچیزی که می خواهید در طول ماموریت اسکن بگیرید. اگر شما در حال انجام یک آزمایش علمی برای پرورش یک کریستال یا یک گیاه در مدار، هستید، به صورت منظم از آن اسکن بگیرید و پیشرفت آن را دنبال کنید. اسکن سه بعدی داده های تحقیقاتی باارزشی را در اختیار شما قرار خواهد داد. همچنین، این روش، بهترین روش برای ضبط شکل صخره، رد پاها یا هر شیء دیگر که ممکن است بر روی سطح مریخ یا دیگر سیاره هایی که ممکن است فضانوردان بروند، دیده شود، است. در کنار دقت فوق العاده، که به اسکنر ما اجازه می دهد از اشیائی با هندسه ی پیچیده اسکن بگیریم، این اسکنرها بسیار سبک هستند و می توانند در سیاره هایی که نیروی جاذبه در آنجا بسیار بیشتر از زمین است، استفاده شود. ولی، نگوییم که ساده ترین، تکنولوژی اسکن سه بعدی Artec برای یادگیری بسیار ساده است که باعث می شود زمان آموزش بسیار کاهش پیدا کند. با تشکر از این مزیت ها، اسکنرهای Artec به صورت موفقیت آمیزی توسط ناسا در حال استفاده شدن هستند.
ما در مورد پرینت سه بعدی در فضا بسیار صحبت می کنیم، از قبیل قطعات تعویضی مهم (و به صورت جداگانه، پرینت سه بعدی برای کمک به جذب افراد علاقه مند جدید)- ولی اسکن سه بعدی نیز از اهمیت یکسانی برخوردار است، همانطور که Yukhin توصیف می کند. روی هم رفته، تکنولوژی سه بعدی برای اینده ی اکتشافات فضایی حیاتی است. چه از آن در فضا استفاده شود و چه به صورت نمایش مجازی در زمین.
پرینتر سه بعدی پرشیا
ماه گذشته، ایالات متحده یک بمب به وزن 21600 پوند را به منظور حمله به یک ساختمان زیرزمینی ساخته شده توسط گروه های تروریستی، بر روی یکی از مناطق دور افتاده ی افغانستان انداخت. این بمب غول پیکر که لقب مادر همه ی بمب ها را به خود اختصاص می دهد (the (MOAB)Mother of All Bombs)، بزرگترین و قدرتمندترین بمب غیر هسته ای بود که تا به حال به در یک میدان جنگ بکار گرفته شده است. یک ماه پس از پرتاب این بمب، حال ارتش آمریکا بر روی نسل بعدی بمب MOAB کار می کند. احتمالا بخشی از این بمب توسط تکنولوژی پرینت سه بعدی ساخته شود.
بر اساس گفته های دکتر John Corley، سرپرست مهارت فنی مرکزی برای علوم مربوط به مهمات در AFRL، مهندسان و دانشمندان در آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی پنج تا ده سال گذشته را بر روی مهمات سه بعدی پرینت شده تحقیق کرده اند. با استفاده از پرینت سه بعدی، نسل بعدی MOAB می تواند کوچکتر، سبکتر و با همان قدرت، اگر نگوییم بیشتر، باشد. اخیرا، دکتر Corley و همکارانش از یک نمونه ی اولیه ی نسل بعدی بمب ها با اندازه ای یک هفتم بمب های فعلی، در روز آزمایشگاه بخش دفاعی در پنتاگون، رونمایی کردند.
دکتر Corley توضیح داد: در حال حاضر، بیشتر مهمات تخریب کننده دیواره هایی با ضخامت بیشتر از دو اینچ دارند.
این دیواره های ضخیم باعث ایجاد گرد و خاک بیشتری می شوند و از شعاع انفجار می کاهند. AFRL در حال کار بر روی توزیع مجدد بار از روی دیواره ها به داخل خود بمب است. برای این کار آنها نمونه های اولیه ای با قالب فولادی و ساخته شده توسط پرینت سه بعدی را ارائه دادند. این بمب ها همچنین از سیستم انفجاری توزیع شده در بمب استفاده می کنند.
مهمات تخریبی حال حاضر، دارای فیوز سیم پیچی شده به بدنه ی بمب هستند ولی با جدا کردن فیوز از بدنه، طوری که بمب به هدف می خورد و لحظه ای که فیوز عمل می کند می تواند از انعطاف پذیری بیشتری برخوردار باشد. نمونه های اولیه ی فیوزهای توزیع شده هم قرار است پرینت شوند. مرحله ی بعدی شامل کردن چیزی است که دکتر Corley "تاثیرات انتخابی" می نامد، است.
او گفت: در "اثرات قابل انتخاب"، شما در یک موقعیتی می توانید از یک سلاح بخواهید که به شما یک اثر انفجار کوچک بدهد، و حالا ما می توانیم آن را کنترل کنیم.... ارتفاع انفجار.
ارتفاع انفجار تعیین کننده میزان خسارت ایجاد شده توسط بمب، است. پس با کنترل ارتفاع انفجار، ارتش می تواندکنترل کند که موج بمب ناشی شده از انفجار چقدر باشد. این بدین معنی است که بسته به اثر انتخابی استفاده شده، به صورت بهتر و با دقت بیشتری می توان به هدف ها شلیک کرد. همچنین، پرینت سه بعدی می تواند بمب ها را فشرده تر بسازد و به هواپیماهای ارتشی اجازه بدهد که به تعداد بیشتر و با کیفیت بهتری آنها را حمل کند. این هواپیما ها نیز روز به روز نسبت به نسل های قبلی خود کوچک تر می شوند.
دکتر Corley گفت: مهمات کارخانه ای حل حاضر 500 و 2000 پوند هستند ولی ما تمایل داریم که به طور مثال یک بمب 100 پوندی که بازدهی یک بمب 500 پوندی را دارد، داشته باشیم.
بر اساس گفته های دکتر Corley، این تکنولوژی از طریق برنامه تکنولوژی های مهمات پیشرفته (Advanced Ordnance Technologies) در حال پیشرفت و توسعه است. هنوز چندسالی با اینکه از این نوع بمب ها استفاده شود فاصله داریم. اینها فعلا در مرحله ی ایده هستند.
Graphene یک ماده است که هیجان زیادی را، در صنعت پرینت سه بعدی و فراتر از آن، تولید کرده است. آن بیش از 100 بار قوی تر از فولاد است، سبک است و رسانای فوق العاده ی الکتریسیته و گرما است. تنها مشکل گرافین، به نظر می رسد، این است که تولید در تعداد زیاد مشکل است، یا حداقل تا به امروز. محققان در دانشگاه Rice و دانشگاه Tianjin در حال تلاش هستند که این چالش را از پیش رو بردارند، آنها توسط پرینت سه بعدی قطعات گرافین چندسانتی متری، به نتایجی دست یافته اند.
این تحقیق در مقاله ای با عنوان “Three-Dimensional Printed Graphene Foams,” چاپ شده است و از طریق لینک زیر قابل دسترسی است:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.7b01987
این دستاورد می تواند منتج به تولید انبوه گرافین برای کاربردهای صنعتی شود.
James Tour، شیمیدان دانشگاه Rice و یکی از نویسندگان مقاله ی اشاره شده، می گوید: این تحقیق در نوع خود اولین است. ما نشان داده ایم چگونه می توان از مواد نانوگرافینی کف گرافین سه بعدی ساخت، و این روش مناسب کاربردهای additive manufacturing است.
در سال 2016، محققان در آزمایشگاه دانشگاه Tour شروع به ساخت کف گرافینی با استفاده از نیکل، لیزر، و شکر پودر شده کردند. امسال، آنها تحقیق خود را با تقویت این کف با لوله های بسیار کوچک (در حد نانو) کربنی، ادامه دادند و یک ماده به نام "گرافین تقویت شده" ساختند. این گرافین تقویت شده به اندازه ای مستحکم بود که تا 3000 برابر وزن خود را می تواند تحمل کند و در عین حال شکل خود را حفظ می کند. با این حال این کار بسیار سخت بود، و نیاز به یک قالب از پیش ساخته شده دارد، یک فرایند تزریق بخار شیمیایی 1000 درجه ای و تقریبا 3 ساعت حرارت دادن و سرد کردن.
حالا، آزمایشگاه دانشگاه Tour همراه با دو آزمایشگاه دیگر از دانشگاه های Rice و Tianjin، به یک روش دیگر برای ساخت این مواد دست یافته است: پرینت سه بعدی. با استفاده از نیکل و شکر پودر شده، محققان یک روش پرینت سه بعدی لیزر محور را برای تولید قالب های کوچک کف گرافین پیدا کردند. با استفاده از این روش نیازی به قالب نیست، و این فرایند می تواند در دمای اتاق پیاده شود.
Junwei Sha، یکی از نویسندگان اول این مقاله و دانشجوی سابق در آزمایشگاه Tour و کسی که در حال حاضر دوره ی فوق دکتری خود را در Tianjin سپری می کند، گفت: این روش ساده و موثر نیازی به قالب های سرد و پروسه ی CVD حرارت بالا نیازی ندارد. ما همچنین باید بتوانیم از این فرایند برای تولید انواع خاص کف گرافین مانند گرافین تقویت شده ی پرینت شده و همچنین کف گرافین تحت نیتروژن و سولفور، با تغییر پودرهای پیش ماده، استفاده کنیم.
این محققان از یک لیزر CO2 موجود، برای ذوب شکر استفاده کردند، در حالیکه نیکل به مانند یک کاتالیست عمل می کند، و با سرد شدن مخلوط گرافین را تشکیل می دهد. آنها یک تحقیق جامع برای تعیین مقدار بهینه ی زمان و توان لیزر برای حداکثر کردن تولید گرافین، انجام دادند. نتیجه ی این تحقیق یک گرافین سبک کم چگال، با حفره های بزرگ که 99 درصد حجم را تشکیل می دهند، است.
Yilun Li، یکی از نویسندگان اول این مقاله و دانشجوی فارغ التحصیل Rice، گفت: کف های گرافینی سه بعدی که توسط روش ما ساخته شدند، مناسب کاربردهایی که به نمونه سازی اولیه ی سریع و تولید مواد کربنی سه بعدی، ذخیره ی انرژی، جذب صدا و رطوبت نیاز دارند، هستند.
نویسندگان این تحقیق عبارتند از:
Junwei Sha, Yilun Li, Rodrigo Villegas Salvatierra, Tuo Wang, Pei Dong, Yongsung Ji, Seoung-Ki Lee, Chenhao Zhang, Jibo Zhang, Robert H. Smith, Pulickel M. Ajayan, Jun Lou, Naiqin Zhao, and James M. Tour