3D Printer Nedir ?
3D Yazıcı en basit anlamda zihinlerde soyut olarak canlanan objelerin,somut yani elle tutulabilir hale gelmesine yardımcı olan makinelerdir.1900 lü yılların başında Henry Ford, şu sözlerle tarihe damgasını vurmuştur." Müşteri ne renk isterse alabilir, yeterki siyah olsun. "Neden siyah olsun diye soruyu irdelediğimizde ise o dönemdeki üretim altyapısının gücünün ancak bu kadar olduğu sonucuna varırız.Geçen zaman içinde hayatımıza giren yeni buluşlar ve son dönemde bilişim sistemlerinde meydana gelen gelişme, tüm süreçlerin tekrar gözden geçirilmesine neden olmuştur.Bilgisayar destekli tasarım süreçlerindeki kolaylıklar ve tasarımların hayata geçirilmesinde üretim süreçlerinin birçoğunu içinde barındıran 3D yazıcı teknolojisi 1984 yılından beri hayatımıza yeni bir anlam katmıştır ve geleceğin teknolojisi olarak yerini sağlamlaştırmaya hızla devam etmektedir.Uzay mekiğinde hayatı kurtaran bir ingiliz anahtarı üretirken aynı zamanda hayati tehlikesi olan bir hastanın fiziksel özelliklerine uygun bir kafatası implantı üretebilmektedir.Bu teknoloji ile şu an, uçak motoru , sadece bizim olan oyuncağımızı, özel desenli çikolatalarımızı, giysilerimizi,daha birçok farklı anlamda ürünümüzü üretebiliriz.
3D Yazıcılarla neler yapılabilir?
" Müşteri ne renk isterse alabilir, yeterki siyah olsun kavramı 3D yazıcı ile isteklerin ulaşabilceği çıtayı son derece yükseltmiş.Tıp dünyasından,uzay teknolojisine, pastacılıktan, eğitime kalıpçılıktan, kuyumculuğa, oyuncaktan, aksesuara kadar birçok alanda yer bulmuştur.
3D Yazıcılar hayatımızda ne gibi değişikler getirecek?
3D Yazıcılar aslında bir eksikliğimizde fayda sağlayacak.İnsanoğlu bilişim sektörü ile daha çok kaynaşması ile fiziksel becerilerinde de azalma gerçekleşmiştir.Bu kapsamda birçok üretim sürecinin kompozisyonunu içinde barındıran 3D Yazıcılar bizim zihnimizin görsel yansımasını bize sunacaktır.Aynı zamanda bize özgü taleplerimizden doğan ihtiyaçları istediğimiz zamanda sunarak, seri üretimin sonucu olan kaynak israfının da önüne geçmesi bu teknolojinin geleceğin teknolojisi olarak kabul edilmesinin ana nedenidir.
3D Yazıcı Teknolojilerine kısa bir özetleme yapılacak olursa temel yaklaşımları şu şekilde özetleyebiliriz.
1) FUSED DEPOSİTİON MODELİNG VE YA FUSED FİLAMENT FABRİCATİON (FDM / FFF)
FDM teknolojisi 3D Yazıcılar arasında en popüler olan teknoloji. Özellikle 2007 yılında patentlerin düşmesiyle açık kaynak akımının da etkisiyle tüm dünyada yaygınlaştı. Genel olarak masaüstü 3D Yazıcıların kullandığı bu teknolojide objeler filament olarak adlandırılan hammaddenin eritilerek katman katman dökülmesiyle inşa ediliyor.
3D Yazıcılar arasında en uygun fiyata sahip olan bu teknolojide genel olarak ABS ve PLA termo plastikleri hammadde olarak kullanılıyor. 1.75 ve 3 mm çapında iki farklı filament kullanan FDM 3D Yazıcılarında, filament ekstrüder olarak adlandırılan bölümde eritilerek aşağıdan yukarıya doğru üretilmektedir.
Bazı FDM 3D Yazıcılarında birden fazla ekstrüder bulunmaktadır. Böylece farklı renkler bir arada üretilebilir.
FDM teknolojisinde obje üretimi esnasında destek malzemesi kullanılmaktadır. Bu destek malzemeleri ise daha üretimden sonra anaparçadan kolaylıkla ayrılabilmektedir.
FDM teknolojisindeki çıktılar prototiplemeden, ölçek modele konsept modelden kalıplamaya birçok farklı alanda kullanılabilir.
2) STEREOLİTHOGRAPHY (SLA)
Stereolithograpahy (SLA) teknolojisi 1986 yılında 3D Systems şirketi kurucusu Charles Hull tarafından geliştirilen ilk 3D Yazıcı teknolojisidir. SLA teknolojisinde objeler ultraviyole lazerin foto reaktif reçineyi katman katman dondurmasıyla oluşturulur. Üretim esnasında tabla 0.05 – 0.15 mm hareketlerle aşağıya doğru iner ve her inişten sonra lazer objenin bir kesit alanını oluşturur. Üretim sonunda ise obje sıvı reçinenin içerisinden alınır. Diğer bir yöntemde ise obje baş aşağı olacak şekilde üretilir.
SLA teknolojisinde objeyi üretim esnasında ayakta tutabilmek için destek malzemeleri kullanılır. Destek malzemeleri üretim sonrası objeden ayrılır.
SLA 3D Baskıları FDM ve SLS 3D Baskıları gibi iyi derecede dayanma gücüne sahip değildir. Ama bunun yerine 3D Baskılar çok daha yüksek hassasiyettedir.
SLA teknolojisinde çıktılar mücevher, dişçilik gibi yüksek detay gerektiren yerlerde kullanılır. Çıktılar ise son üründen ziyade kalıp alınıp döküm yapılmasında kullanılmaktadır.
3) SELECTİVE LASER SİNTERİNG (SLS)
Katmanlı imalat teknolojilerinden bir diğeri olan SLS’de lazer toz halde bulunan hammaddeyi sinterleyerek 3 boyutlu modeli oluşturmaktadır. SLS teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda üretim platformunda toz halde bulunan hammaddeden (genellikle polyamid) çok ince bir tabaka lazer tarafından sinterlenir. Daha sonra üretim platformu mikron seviyesinde aşağıya iner ve diğer katman lazer tarafından oluşturulur. Bu süreç objenin tamamı üretilene kadar devam eder.
Diğer teknolojilerle kıyaslandığında örneğin SLA ve FDM, SLS teknolojisinde destek malzemesi kullanılmasına gerek yoktur. Çünkü toz halde bulunan materyal katmanlar arasında destek görevi görmektedir. Bu da karmaşık geometrilerin üretilmesine olan sağlamakadır.
SLS teknolojisinden alınan çıktılar prototip, mimari, hareketli parçalar, tüketici ürünleri, heykel gibi bir çok farklı alanda kullanılmaktadır.
4) POLYJET & MULTİJET
SLA teknolojisine benzer olarak, Polyjet ve Multijet teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda UV ışık fotopolimer maddeyi kürlemektedir. Fakat SLA teknolojisindeki gibi her katmanın lazerle dondurulmasından ziyade, inkjet yazıcılarda olduğu 3D Yazıcının kafası foto küçük damlacıklar halinde foto polimer maddeyi bırakmakta, bırakılan bu madde ise UV ışık ile dondurulmaktadır. Bir katman oluşturuduktan sonra üretim tablası bir kat aşağıya inmekte daha sonra ise diğer katman oluşturulması için aynı işlem yapılmaktadır. Bu süreç ise objenin üretimi boyunca devam etmektedir.
Polyjet teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda yüzey kalitesi oldukça başarılıdır ve kompleks geometrideki modelleri üretebilmektedir. Fakat çıktıların dayanımı SLS ve FDM teknolojilerinde kadar güçlü değildir. Diğer teknolojilerle kıyaslandığından en büyük avantajı ise aynı anda birden fala materyali kullanabilmesidir. Böylece objenin farklı bölümlerinde farklı renkler, ısıl dirençlik ve ya sertlik gibi belirlenebilmektedir. SLA teknolojisinde olduğu gibi çıktılar güneş ışığı ve ısıya karşı hassastır.
5) RENKLİ 3D BASKI (COLORJET PRİNTİNG)
Binder Jet teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda renkli 3D Baskılar almak mümkündür. SLS teknolojisinde olduğu gibi bir katman toz materyal (kumtaşı) serildiken sonra 3D Yazıcının kafası tozun üzerinden geçer ve bu esnada kafa renk ve yapıştırıcı püskürtür. Daha sonra bir katman daha serilir ve aynı işlem obje üretilene kadar devam eder. Binder Jet teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda destek malzemesi kullanılmasına gerek yoktur. Çünkü toz materyalin kendisi destek oluşturmaktadır. FDM teknolojisi 3D Yazıcılarla kıyaslandığında, Binder Jet 3D Yazıcılarda post process işlemi gerekmektedir hava kompresörüyle objenin temizlenmesi ve colorbond işlemi gibi.
6) DİGİTAL LİGHT PROCESSİNG (DLP)
DLP teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda 3 boyutlu modeller hammadde olarak kullanılan foto polimerin projektör yardımıyla kurlaştırılmasıyla oluşturulur. SLA teknolojisine oldukça benzeyen DLP’nin farklı yanı ise Ultraviyole ışın yerine projektör kullanmasıdır. Bunun haricinde 3 boyutlu modeller SLA teknolojisinde olduğu gibi fotopolimer maddedinin katman katman kur edilmesiyle oluşturulmaktadır. Projektör ilk katmanı dondurduktan sonra üretim tablası bir kat yukarıya hareket etmekte ve diğer katman oluşturulmaktadır. Üretimin sonunda ise obje baş aşağı olacak şekilde elde edilmektedir.
FDM teknolojisine kıyasla DLP ile edilen 3D Baskılarda katmanların çözünürlüğü daha yüksektir. SLA teknolojisine kıyasla 3D Baskılar DLP’de daha hızlı üretilebilmektedir. Bunun nedeni ise SLA’de her katman nokta nokta dondurulurken DLP teknolojisinde projektörün katmanlar tek seferde kürleştirilmektedir.
SLA teknolojisinde kullanılan foto polimerler DLP teknolojisinde de kullanılabilir. DLP ile üretilen objelerin dayanıklılığı SLA teknolojisiyle aynıdır. Yine SLA ile benzer olarak DLP teknolojisi mücevherat, sanat gibi yüksek detay gerektiren alanlarda kullanılmaktadır.
7) MULTİ JET FUSİON(MJF)
Multi Jet Fusion teknolojisi Hewlett Packard tarafından geliştirilmiştir. Teknoloji şu şekilde çalışır: süpürme kolu toz malzeme tabakasını biriktirir ve daha sonra inkjetlerle donatılmış başka bir kol malzeme üzerine seçici olarak bir bağlayıcı madde uygular.
Mürekkep püskürtücüler ayrıca hassas boyutsallık ve pürüzsüz yüzeyler sağlamak için bağlayıcının çevresinde bir detaylandırma maddesi biriktirir. Son olarak, katman, ajanların reaksiyona girmesine neden olan bir termal enerji patlamasına maruz kalır; işlem, her katman tamamlanana kadar tekrarlanır.
Yazıcılar, ultra hızlı ve doğru üretim elde etmek için saniyede 30 milyon damla bırakabilir ve tek bir parça üzerinde birden fazla ajan kullanılabilir, bu da parçaların voksel (3D piksel) kadar farklı renklere ve mekanik özelliklere sahip olabileceği anlamına gelir.
8) DIRECT METAL LASER SINTERING (DMLS)
DMLS temel olarak SLS ile aynıdır, ancak bunun yerine metal tozu kullanır. Kullanılmayan tüm toz olduğu gibi kalır ve nesne için bir destek yapısı haline gelir. Kullanılmayan toz bir sonraki baskı için tekrar kullanılabilir.
Lazer gücünün artması nedeniyle, DMLS bir lazer eritme işlemine dönüşmüştür. Metal teknolojilerine genel bakış sayfamızdan bu ve diğer metal teknolojileri hakkında daha fazla bilgi edinin.
