Anasayfa / 3D Yazıcı Nedir ve Nasıl Çalışır?
3D Yazıcı Nedir ve Nasıl Çalışır?
Sanal ortamda tasarlanmış 3 boyutlu nesneleri somut nesnelere dönüştüren makinelere 3D Yazıcı denir.
3D yazıcıların çalışma mantığı, herhangi bir üç boyutlu modelin katmanlama teknolojisi ile plastiği eriterek üstüste yazarak modeli oluşturmasıdır.
Basım 3 Aşamadan Oluşur.
Modelleme: Kullanıcı ilk olarak yapmak istediği modeli çizer ya da hazır olarak bulur ve bu modeli STL dosya formatına çevirerek ilk aşamayı başarıyla tamamlar. 3D Baskı: Baskı işleminde obje katmanlar halinde üst üste serilerek oluşturulur. Bu katmanlar plastik eritme, laser sintering, sterolitografi gibi farklı yöntemler ile gerçekleştirilir. Model Temizleme: Son olarak 3D yazıcı ile oluşturduğumuz objeler hatalar veya destekler içerebilir. Bu durumda son bir yüzey temizleme, iyileştirme veya geliştirme son ölçüye getirme işlemleri uygulanabilir.
3D baskı veya katkı üretimi, dijital bir dosyadan üç boyutlu katı cisimler yapma işlemidir. 3B basılı bir nesnenin inşa edilmesi, ilave işlemler kullanılarak elde edilir. İlave bir işlemde, nesne imal edilene kadar ardışık malzeme katmanlarını üst üste inşa ederek oluşturulur. Bu katmanların her biri, nihai nesnenin ince dilimlenmiş yatay bir kesiti olarak görülebilir. 3D baskı, örneğin bir freze makinesinde bir metal veya plastik parçasını kesen / oyup çıkartan üretimin tam tersidir. 3B baskı, geleneksel üretim yöntemlerinden daha az malzeme kullanarak karmaşık şekiller oluşturmanıza olanak sağlar.
3D Yazıcılarda Neler Yapılabilir?
3D baskı teknolojisi sıklıkla yeni parçaların üretiminde hızlı metal ve plastik prototiplerin üretiminde kullanıldığı gibi nihai ürün üretiminde de kullanılmaktadır.
3d baskı teknolojisinin günümüzde ana kullanım alanları;
Yakın gelecekte tıp (vücut parçaları), binalar ve araçlarda da kullanılması beklenmektedir.
3d baskı, pratikliği sayesinde tasarım ve prototipleme sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tasarımı, üretmek, değiştirmek, karşılaştırmalı üretim yapmak saatler, haftalar içinde mümkün olduğundan aylar süren süreci kısaltmaktadır. Yıllar içinde yazıcıların fiyatlarının düşmesi sayesinde küçük işletmelerin de kullanımı her geçen yaygınlaşmaktadır. Ayrıca dişçilikte alçı diş kalıpları yerine reçine kalıpları ve döküm modellerin kullanımı, yine kuyumculuk sektöründe kullanılan mum modeller yerine döküm reçinesiyle üretilen modeller her geçen gün yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yine 3d yazıcılar ile havacılık, askeri, biyomedikal, dişçilik vb. alanlarda özel parçalar üretilmektedir. Bu üretim teknolojisinde ihtiyaç duyulan nihai parçaların dayanıklılığı ile parçaların üretim hızını artırmaya yönelik önemli yeni teknolojik gelişmeler devam etmektedir.
3d yazıcı teknolojisinin bir başka yaygın kullanım alanı ise hobi ve ev gereçleridir. Burada karşılaşılan en büyük güçlük modelin 3d tasarımına ihtiyaç duyulmasıdır. Tasarım için ücretli/ ücretsiz CAD programları (Fusion 360 solidworks, blender, sketchup vb.) mevcut olduğu gibi yine ücretli/ücretsiz hazır modelleri (stl, obj vb. formatta) kullanıcıların hizmetine sunan web sitelerinin yaygınlaşması ve S43D gibi tasarım hizmeti veren işletmeler sayesinde bu sınırlamalar ortadan kalkmaktadır.
3d baskı teknolojisinin gelecekte tıp (ilaç, organ vb), tekstil (giyim, ayakkabı vb), konut (düşük maliyetli konut üretimi vb), otomotiv, havacılık ve uzay sanayinde gibi değişik sektörlerde daha yaygın kullanılması beklenmektedir. Tahminlere göre yakın gelecekte 3d baskı teknolojisi %18 artışla 2025 yılında 8.4 milyar dolarlık bir pazara sahip olması beklenmektedir.
3D Yazıcı Çeşitleri Nelerdir?
Yaygın olarak üç değişik 3d baskı teknolojisi kullanılmaktadır. Bunlar FDM (fused deposition modeling) SLA (stereolithography), SLS (selective laser sintering) teknolojileridir. Kullanım kolaylığı ve ucuzluğu nedeniyle prototip ve son ürün üretimlerinde en yaygın olarak kullanılanı FDM teknolojisidir. FDM, yazıcılar ekstrüzyon ile ileriye doğru sürülen materyalin ısıtılıp nozzle denen uçtan akıtılması ile aşağıdan yukarı doğru katmanların örülmesi esasına dayanan bir baskı şeklidir. Kızak ve miller vasıtasıyla nozzle x,y ve z eksenlerinde hareket ederek tabladan itibaren yukarı doğru obje meydana getirilir. Baskı esnasında sensörler yardımıyla istenilen sıcaklık değeri kontrol edilerek sıcaklık basılan termoplastiğin niteliğine göre ayarlanır. Değişik nitelikte termoplastikler kullanılabildiği gibi metal veya metal katkılı materyaller kullanan çeşitleri de mevcuttur.
Bir diğer teknoloji ise SLA teknolojisidir. Bir tank içindeki reçine(resin) denilen bir sıvının lazer veya gün ışığı gibi çeşitli dalga boylarında ışığa maruz bırakılması ile “kürleme” denilen katılaştırma işlemi gerçekleştirilir. Tasarlanan model yine aynı formatta yazıcının arayüz programına aktarılır ve burada ışının siddeti ve zamanı her katman için ayarlanıp G-code üretildikten sonra baskıya başlanır. Daylight modelleri her katmanda aynı anda ışık yaydığından lazere göre daha hızlıdır. Kullanım zorluğu ve pahalı olması nedeniyle daha az tercih edilirken baskı hassasiyeti yüksek olduğundan daha ziyade kuyumculuk, dişçilik gibi sektörlerde kullanılmaktadır.
Filament Çeşitleri Nelerdir?
Filamentler özellikle ev tipi kullanıcılar için PLA filement, ABS, PETG, Wooden, SLA vb. basit temel plastik maddelerden üretilir.
Tüm üretim endüstrisi de dikkate alınırsa günümüzde üretim maddesi olarak çimento kullanarak ev yapan devasa 3d yazılar, yüksek sıcaklıkta çelik ve cam eriterek üretim yapan hatta tıpta canlı hücre basımı yaparak doku ve organ üreten 3d printer teknolojisi mevcut ve kullanılmaktadır.
İbrahim Hamdi Çoğal
Mekatronik Teknisyeni
https://www.robotistan.com
