3 Boyutlu Yazıcılar

1.420 views
views

3 boyutlu üretim, masaüstü imalat ya da İngilizce “additive manufacturing” katkısal üretim olarak da bilinen bir üretim yöntemidir. Hızlı prototipleme olarak bilinen bu  teknolojide 3 boyutlu bilgisayar tasarımı gerçek bir objeye  önüştürülür. 3 boyutlu sayısal model STL formatına dönüştürülür ve 3D yazıcıya gönderilir. 3D yazıcı katman katman inşa ederek gerçek objeyi oluşturur.

3 Boyutlu yazıcılar birçok farklı teknoloji kullanabilirler. Teknolojiler arasındaki farklılıklar genellikle katmanların nasıl oluşturulduğu ile alakalıdır. 3D yazıcıların kullandığı bazı teknolojileri sıralamak gerekirse, Seçici Lazer Sinterleme – SLS (Selective Laser Sintering), FDM (Fused Deposition Modelin), Stereolithograhpy en çok kullanılan 3D yazıcı teknolojileri arsındadır.

3D yazıcı teknolojileri birçok farklı teknolojiyi bir arada sunar. Bu teknolojiler, fused deposition (bileşimli yığma), lazer sinterleme, polimer kurleme gibi sıralanabilir. Yaygın kullanıma ve farklı tasarıma sahip olsa da temelde en çok kullanılan teknoloji “fused deposition modeling” tekniği ile çalışan cihazlardır. Bu teknikte bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde edilir. Bu prosesi gerçekleştirmek ise günümüz makine imalat sektöründe hiç de zor değil, ihtiyacınız olan şeyler 3 eksenli bir cnc ve kontrol kartı; bu kontrol kartı ve
cnc ile iletişimde olabilecek bir yazılım ve malzeme yığma özelliğine sahip bir takımdır.

FDM bir yazılım prosesi ile baslar, yazılım STL formatındaki modelleri matematiksel olarak katmanlara ayırır ve bu  katmanları üst üste inşa etmek üzere 3 eksenli cnc kontrollü bir cihaza gönderir. Genellikle termoplastik malzemeler  kullanılır.

Termoplastik malzemeler thermoset malzemeler ile karşılaştırıldığında defalarca eritilebildikleri ve belirli sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknoloji için oldukça uygun malzemelerdir. Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. Bu nozul bilgisayar tarafında kontrol edilerek parça geometrisini simule edecek şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve üretilmiş olur.

Bu proses günümüzde en çok hızlı prototipleme ve 3 boyutlu yazıcı alanlarında kullanılmaktadır. 3d printing, 3 boyutlu üretim, 3d yazıcı olarak da bilinir.

Özel bir ürün olan XK124, camdan malzemeleri üç boyutlu olarak basabiliyor. Mesela evde kırılan bardağın diğer eşinden üç boyutlu modelleme yaptınız. Bilgisayarı 3 boyutlu yazıcıya bağladınız ve yazdır komutunuz verdiniz. 30 dakika sonra evdeki takımın aynısı bir bardağa sahipsiniz.

Üç boyutlu yazıcılar temelde bir ürünün piyasaya çıkmadan önce son halini görebilmek için tasarlanmış makinelerdir. Bu sayede bir ürün seri üretime geçmeden önce bu yazıcılardan çıkış alınıp son haline bakılarak ürünün elle tutulduğunda nasıl bir şeye benzediği görülebiliyor. Bu da hem maliyet tasarrufu hem de olası sorunların önceden görülmesini sağladığı için ciddi bir kolaylık getiriyor.

Genelde bir cad/cam programı ile uyumlu çalışan 3 boyutlu yazıcılar standart yazıcılardan farklı olarak mürekkep yerine farklı materyaller kullanıyor. Plastik, polikarbon kadar birçok malzemeyi kullanabilen 3 boyutlu yazıcılar birçok karmaşık nesneyi basabiliyor.

Bu nesneler arasında hareketli parçalara sahip ürünlerden, İngiliz anahtarına, insan figürlerinden, satranç taşlarına kadar farklı seçenekler bulunuyor. Günümüzde 3 boyutlu modellemesi bulunan hemen hemen her şey basılabiliyor. Modellemesi olmayan ürünler üç boyutlu tarayıcılarla anında dijitalize edilip yazıcının anlayacağı formatlarda kullanılabiliyor.

Yakın zamana kadar 3 boyutlu yazıcıların fiyatlarının yüksek oluşu ve kullanmak için ileri seviye teknik bilgi gerektirmesi genelde bu alanda uzmanlaşmış kişiler tarafından kullanılmasını sağlıyordu. Günümüzde ise bu ürünler 1500-2000 dolar’dan başlayan fiyatlarla satılmaya başlandı. Kullanımları ise eskiye oranla daha kolay olan bu yazıcılar evlere de girmeye başladı.

3 boyutlu yazıcılar farklı türlerde materyal kullanıyorlar ve farklı tekniklerle çalışıyorlar. Giriş seviyesi olarak kabul edebileceğimiz cihazların büyük bir çoğunluğu 3 eksende üretim tekniğine sahip ve modelin en altından başlayıp en üstüne kadar baskı alıp üretim yapıyorlar.