3 boyutlu yazıcılar, eklemeli imalat için adeta devrim niteliğinde makinelerdir. Geçmişten günümüze kadar olan süreçte neredeyse her alanda kullanılan 3 boyutlu yazıcı çeşitleri, eklemeli imalatın kolaylıklarını ihtiyaç alanlarına, başta endüstriyel alanlar olmak üzere, en iyi şekilde sunarak son derece önemli bir konumda yer alırlar. Gelişen teknolojiyle beraber endüstriyel alanların ihtiyaç duyduğu üretim yeniliklerine en iyi şekilde cevap veren 3 boyutlu yazıcılar, çalışma prensipleri sayesinde dijital esnekliği sağlayan en önemli araçlardan biri olmuştur. Bu anlamda günümüzde donanım kazanmak için her sektör, eklemeli imalatın sunduğu büyük avantajlardan yararlanır hâle gelmiştir.
Eklemeli Üretim Nedir?
Eklemeli üretim, 3 boyutlu modelleme verileri kullanılarak klasik üretim anlayışını yıkan ve malzemelerin katmanlarının üst üste birleştirilmesiyle kısa sürede gerçekleşen bir üretim çeşididir. Günümüzde eklemeli imalat, sağladığı avantajlar dolayısıyla klasik imalatı geride bırakmıştır. Ayrıca gelecekte tamamen klasik imalatın yerine geçmesi beklenen bir üretim türüdür. Kesme, oyma, çıkarma ve şekillendirme tekniği olan bu üretim tekniği, oldukça fazla vakit alan ve maliyeti yüksek bir tekniktir. 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim devrimi ise klasik üretimden farklı olarak, kullanılan malzemeyi üst üste ekler ve bu teknoloji sayesinde oldukça ince katmanlarla üretimin gerçekleşmesi imkânı ortaya çıkar.
3d yazıcıların kendi içlerinde çeşitlere ayrıldığını hatırlatmakta fayda var. Bu çeşitlilik sayesinde her yazıcı türünün kendine has malzeme kullanımı ve bu malzemeler özelinde çalışma prensibinin değişmesi avantajı ortaya çıkar. Bu bağlamda en çok kullanılan 3 boyutlu yazıcı türlerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
- FDM (Fused Deposition Modeling)
- SLA (Stereolithography)
- DLP (Digital Light Processing)
- SLS (Selective Lazer Sintering)
Yukarıda sıraladığımız 3 boyutlu yazıcı türleri, eklemeli imalatın en önemli özelliklerini ortak olarak taşıyan makinelerdir. Satışa sunduğumuz tüm bu türler, eklemeli imalatın her aşamasının gerekliliklerini sunar. 3DDT olarak 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim alanında öncü olan firmamız, yazıcı prensiplerine uygun ürünlere kolay ulaşım sağlar. Burada en önemli nokta, katmanların en ince şekilde akıtılması ve eklemenin bu şekilde gerçekleşmesidir. Hızlı ve daha az maliyetli bir üretim sürecinin en önemli anahtarı bu husustur. Eklemeli imalatların avantajlarına kısaca göz atalım:
- Klasik imalat tekniklerine göre daha az maliyetlidirler.
- Çevre dostudurlar.
- Üretimi, klasik imalat tekniklerine göre daha kısa sürede gerçekleştirirler.
- Üretilmesi zor ve karmaşık ürünleri oldukça kolay bir şekilde üretirler.
- Malzeme çeşitlilikleri çoktur.
- Her sektöre üretim sağlanabilir.
- Eklemeli imalat makinelerine ulaşım, klasik imalatta kullanılan ürünlere ulaşımdan daha kolaydır.
- Hızlı prototipleme kapsamında kalıp yapmadan üretim imkânı sunarlar.
- Yalnızca endüstriyel alanlar için değil, kişisel üretim için de uygunlardır.
3D Yazıcılarla Eklemeli İmalat Yöntemleri Nelerdir?
-
Stereolitografi (Stereolithography – SLA)
SLA teknolojisinde esas alınan temel nokta morötesi ışıklardır. Katılaşabilen reçine kullanılarak üç boyutlu nesne kısa sürede imal edilir. Süreç, mor ötesi ışının lazer kaynağından çıkmasıyla başlar ve üretilmek istenen katmanın ayna yardımıyla yansıtılmasıyla reçine yüzeyini taraması şeklinde devam eder. Son aşamada ışın, reçine katmanını katılaştırır. İlk katmanın katılaşmasıyla sonraki katman kürleştirildikten sonra elde etmek istenilen nesne ortaya çıkar.
-
Dijital Işık İşleme (Digital Light Processing – DLP)
DLP teknolojisi, SLP teknolojisiyle benzer noktalar taşır. Aralarındaki en belirgin farklardan bir tanesi şudur: Hızlı bir üretimin tercih edildiği noktalarda DLP teknolojisi kullanılırken daha düşük hız fakat daha yüksek çözünürlük düzeyi için SLP teknolojisi tercih edilir.
DLP teknolojisinde dijital ışık işleme yöntemini kullanır. Projektör kullanılarak UV ışınları ile tarama ve katılaştırma işlemi uygulanır.
-
Sürekli Dijital Işık İşleme (Continuous Digital Light Processing – CDLP)
3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim sürecinin en hızlı şekilde ilerlemesi için en çok tercih edilen teknoloji CDLP teknolojisidir. “Sürekli sıvı arayüz üretimi” olarak da bilinen CDLP, diğer iki yöntem gibi UV ışıkların katmanları taramasıyla ilerler. Diğer yöntemlerle arasındaki en belirgin fark ise hareketli platformun sürekli bir biçimde yukarıya doğru hareket etmesidir. Dolayısıyla katılaştırma süreklidir.
CDLP teknolojisinin sağladığı en belirgin avantajlardan bir tanesi, katman temizliğine ihtiyaç duyulmamasıdır. Diğer yöntemlerde üretimin son aşamasındaki katman temizliği, elde edilmek istenen nesnenin en doğru ve hatasız şekilde meydana çıkması için son derece önemlidir. CDLP teknolojisi bu sürece gerek duymayarak 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim için daha iyi bir deneyim sunar.
-
Eriyik Yığma (Fused Deposition Modelling – FDM)
3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim kapsamında FDM teknolojisinde makaralar kullanılır. Makaralara sarılmış filamentlerin nozüle doğru itilmesi sayesinde nozül çıkışı sağlanmadan ısıtıcı ile eritme ve katılaştırma işlemi uygulanır. FDM teknolojisinin en önemli avantajlarından bir tanesi, aynı anda farklı filamentlerin kullanılabiliyor olmasıdır. Bu durum, özellikle farklı renkler elde etmek için oldukça önemlidir. 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim için eriyik yığma yöntemi, endüstriyel alanların olmazsa olmazıdır.
-
Seçici Lazer Sinterleme (Selective Laser Sintering – SLS)
SLS teknolojisi, seramik ve polimer gibi toz hâlindeki malzemeleri kullanır. Lazer ile oluşturulan ısı sayesinde kaynaştırılma ile katmanların oluşturulması sağlanır. SLS teknolojisi, malzeme israfının ve atıkların önüne geçen en etkili teknolojilerden bir tanesidir. Dolayısıyla 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim kapsamında en çok kullanılan yöntemlerdendir.
-
Doğrudan Metal Lazer Sinterleme (Direct Metal Laser Sintering – DMLS)
SLS teknolojisi ile arasındaki tek fark, kullanılan malzemelerdir. SLS teknolojisinde seramik ve polimer tozları kullanılırken DMLS teknolojisinde ise metal tozlar kullanılmaktadır. Bunlar, 3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim için oldukça işlevsel yöntemlerdir.
-
Seçici Lazer Eritme (Selective Laser Melting – SLM)
SLM teknolojisi, 3D yazıcılarda eklemeli üretim sürecinde DMLS ve SLS teknolojisi ile çok benzer noktaları taşır. Aralarındaki en belirgin fark ise diğer yöntemlerde sinterleme kullanılırken bu yöntemde eritme kullanılmasıdır. Alüminyum ve titanyum gibi malzemelerden homojen parçalar elde edilir ve kaynaştırılır.
Bazı dezavantajlar dolayısıyla kimi durumlarda tercih edilmeyebilirler. Bu dezavantajlardan bir tanesi ve aslında en önemli olanı maliyettir. SLM teknolojisinde metallerin eritilmesi için oldukça fazla güce sahip lazer sistemlerine ihtiyaç duyulur. Bu da maliyeti yükselten en önemli hususlardan bir tanesidir.
-
Elektron Işınlı Ergitme (Electron Beam Melting – EBM)
Elektron ışınlaması kullanılan EBM yönteminde toz malzeme eritilir ve kaynaştırılır. Bu yöntemde de sinterleme yerine eritme prensibi kullanılır. Özellikle yüksek mukavemete sahip parçaların imalatında sık olarak tercih edilen yöntemlerden bir tanesi olarak öne çıkar. İmalatın kısa sürede gerçekleşebilmesi için elektron ışın benzeri oldukça yüksek güce sahip kaynaklara ihtiyaç çoğalır.
-
Çok püskürtmeli Ergitme (Multi Jet Fusion – MJF)
MJF teknolojisinde, diğer yöntemlerden farklı olarak, lazer yerine kızılötesi lambalar kullanılır. Çalışma prensibinde kullanılan sıvılar, toz zemine püskürtülür. Bu iki tip sıvıdan bir tanesi ısı iletimi güçlendirir, diğeri ise zayıflatır. Bu doğrultuda kaynaşma ve kaynaşmama noktasında ayrı sıvılar iletilerek istenen sonuç alınır.
3D Yazıcı Kullanım Alanları
3 boyutlu yazıcılarda eklemeli üretim devriminin yaygınlaşması ile kullanım alanları her geçen gün genişleyerek daha fazla sektörü içerisine almaktadır. Bu bağlamda 3 boyutlu yazıcıların kullanım alanları genel olarak aşağıdaki gibidir:
- Prototipleme
- Ulaşım
- Beyaz Eşya Sektörü
- Havacılık
- Kuyumculuk
- Sağlık
- Hobiler
- Moda
- Gıda
- Sanayi
- Eğitim
- Kalıp Üretimi Sektörü
- Mühendislik Alanları
- Mimarlık Alanları
Önceki yazımıza https://www.3ddt.com.tr/blog-post/uc-boyutlu-yazici-ve-egitimde-kullanimi/ linkinden ulaşabilirsiniz.
