3D Printer, 3 boyutlu bilgisayarlar ile tek elden aynı anda tüm parçların tasarımını yapıp üretim haline geçebilen baskı teknolojisidir.
3D Printer Nedir ? 3D Printer, 3 boyutlu bilgisayarlar ile
tek elden aynı anda tüm parçların tasarımını yapıp üretim haline
geçebilen baskı teknolojisidir. Üreticiler için ve fabrikasyon
otomasyonlar için maliyeti düşürüne ve zamanı düşürünen harika bir
teknolojidir.
3D yazıcı teknolojisi aslında yeni bir
teknoloji değil ilk uygulaması 1984?e dayanıyor ancak geçtiğimiz 20
yılda bu yöntem hızlı prototipleme alanının dışında çok fazla ilgi
görmedi. 2006 da başlayan Reprap projesi ile çok daha geniş kitlelere
ulaştı. Bu proje sayesinde bir çok sıradan kullanıcı, hobi severler,
kendin yap kültürüne sahip kişiler bir 3d yazıcıya sahip oldu. Hatta
projenin başlangıcından 3 yıl sonra bir çok şirket açık kaynak 3d yazıcı
üretmek ve satmak için Reprap projesinin getirdiklerinden faydalanarak
teknolojiyi çok daha geniş bir kullanıcı kitlesine yaymayı başardı.
3D Printer
3D Printer Nasıl Çalışır ?
1- Modelleme: Üretilecek ürün 3 boyutlu
tasarım programları (CAD) ya da 3 boyutlu tarama sistemleri ile
bilgisayar datası oluşturulur. Oluşturulan model genellikle STL dosya
formatına çevrilerek 3D baskı sürecine geçilir.
2-3D Baskı: 3d baskı işleminde
obje katmanlar halinde üst üste serilerek oluşturulur. Günümüz
teknolojisinde bu katmanlar plastik ergitme, laset sinterleme,
sterolitografi gibi farklı yöntemler ile gerçekleştirilebilmektedir.
Makinenin bu katmanlar sırasındaki takım yolunu takip etmesi için STL
dosyası hazırlanmış model dilimleme yazılımı ile katmanlara ayrılır.
Lazer Sinterleme
SLS teknolojisinde FDM den farklı olarak
parçalar ham madde olarak kullanılan toz içine gömülü olarak
üretilmektedir bu nedenle bir çok modelde destek malzemesi kullanılma
ihtiyacı ortadan kalkmaktadır. Ancak FDM ile karşılaştırıldığında
oldukça yavaş bir yöntemdir. Bunu sebebi ise her katman için düzgün bir
toz yüzeyi serilmesi gerektirmesidir. Tozun düzgün serilebilmesi için
serici kafa oldukça yavaş hareket etmektedir, bu durumda toplam üretim
süresini arttırabilmektedir. SLS teknolojisi oldukça kompleks şekilleri
kolaylıkla üretebilmesi nedeni endüstride tercih edilen metotlardan
biridir.
SLS teknolojisi bu endüstride en çok kafa karıştıran yöntem desek,
yanılmış olmayız. Bunu sebebi bir çok farklı şirketin bu yöntemi farklı
isimlerle lanse etmesidir. SLM (selective laser melting), DMLS(Direct
metal laser sintering) gibi.
Neler Yapılabilir ?
3D Printer teknolojiler ile bir çok farklı malzeme ve yöntem
kombinasyonları kullanılarak oldukça geniş bir alana hitap
edebilmektedir. Metal tozları ve SLS yöntemi kullanarak uçak parçaları,
kişiye özel implantlar üretilebilir. Öte yandan, FDM ve plastik
malzemeler kullanılarak döküm modelleri prototipler, plastik oyuncaklar
ve diğer bir çok plastik obje üretimi gerçekleştirilebilir.
TRT Gelecek Teknoloji Programında 3D Printer
3d printer ve dilimleme
3-Yüzey İyileştirme: 3D printer
ile gerçekleştirilen objeler geleneksel teknolojiler ile
karşılaştırıldığında boyutsal açıdan daha hatalı olabilmektedir. Bu
nedenle kritik objelerde don bir yüzey temizleme, iyileştirme ve son
ölçüye getirme işlemi uygulanabilmektedir.
3D Printer Teknolojileri
3D Printerlar bir çok farklı
teknolojileri kullanarak üretim yapabilmektedir. Günümüzde en popüler
yöntem FDM (Fused Deposition Modelling) yada birleştirmeli yığma
teknolojisidir. Bu yöntemde ısı ile şekillendirilebilen termoplastik
polimer malzemeler (PLA, ABS) kullanılmaktadır. Plastik malzemeler
grubunda en yüksek malzeme mukavemetine bu teknoloji ile ulaşılmaktadır.
FDM teknolojisinde sarkıt tipi havada asılı duran yapıların üretilmesi
oldukça sıkıntılı olabilmektedir. Yapının açısı nedeni ile herhangi bir
destek malzemesi kullanılmasına gerek olmasa da en alt katmanda
malzemenin az olması nedeni ile, üzerine yığılan diğer katmanları
taşıyamaması ve çarpılması söz konusudur.
3D Printer teknolojilerinin tamamı katmanları üst üste yığma prensibi
ile çalışır. Ancak katmanları nasıl oluşturdukları oldukça
farklılaşabilmektedir. Katman yığma teknikleri günümüzde geçerli olan
bir çok farklı teknolojiden faydalanabilmektedir. Örneğin lazerler,
elektron ışın kaynakları, UV kürleme vb. Şimdi bu farklı katman yığma
teknolojilerini detayları ile inceleyelim
FDM den sonra en sık kullanılan ikinci
yöntem SLS yani selective laser sinterleme ya da tam Türkçesi ile seçici
lazer sinterlemedir. Sinterleme, genellikle toz metalurjisinde
kullanılan ve toz metallerin ısı ve basınç altında katı cisimlere
dönüştürülmesi ile ilgili bir teknolojidir. Lazer sinterleme tekniğinde
yine adından da anlaşılabileceği gibi lazer kullanılmaktadır. Lazer
ışını malzeme tozları üzerine, çok hızlı bir şekilde yansıtılarak
katmanlar oluşturulur. Lazer ışını, lazer tarayıcı denen bir parça
vasıtası ile insan gözünün algılamakta güçlük çekebileceği hızlarda,
katmanları oluşturabilmektedir. Bu teknolojide kullanılan lazer gücüne
bağlı olarak metal, plastik ve seramik olmak üzere neredeyse bir çok
farklı malzeme ve malzeme kombinasyonu kullanılabilmektedir.