3 boyutlu yazıcı günlük yaşamı kolaylaştıran teknolojilerden biri olmaya aday! Yetenekleri ve kullanım alanları her geçen gün artan bu teknolojik cihazların üretimde sağladığı kolaylıklar en önemli tercih sebeplerinden biridir. Evlerde kullanıma uygun modellerinin de ortaya çıkmasıyla 3 boyutlu yazıcılar herkese yönelik hale gelmiştir. Evinizi küçük bir imalat atölyesine çevirmek veya yeni bir ürün geliştirip iş dünyasına adım atmak için 3D baskı sistemlerinden faydalanabilirsiniz. Peki bunu nasıl yapacaksınız? 3 boyutlu yazıcı hakkında tüm detayları yazımızın devamında bulabilirsiniz.
3 Boyutlu Yazıcı Nedir?
Bilgisayar ortamında hazırlanan dijital tasarımları fiziki birer nesneye dönüştüren cihazlara 3 boyutlu yazıcı denir. Çıktısı alınacak modeller özel yazılımlar ile veya üç boyutlu tarayıcılar yardımıyla hazırlanır. Yazıcı ile somut nesneler katmanlar şeklinde oluşturulur. Bu sebeple 3 boyutlu yazıcılar katmanlı üretim veya eklemeli üretim olarak da ifade edilir.
3D yazıcı ilk olarak 1984 yılında Charles Hull tarafından keşfedilmiştir. Bu keşfin amacı seri üretime geçmeden önce bir ürünün prototipini ortaya koymaktır. Köklü bir geçmişe sahip 3D yazıcılar teknoloji ile gelişerek bugün sınırsız denecek kadar geniş bir alanda kullanım imkanı sunar.
3 Boyutlu Yazıcı Türleri Nelerdir?
Üç boyutlu yazıcı türleri kullanılacak malzeme, baskı teknolojisi, çözünürlük, üretim hızı, yüzey kalitesi ve baskı boyutlarına göre sınıflandırılır. 3 boyutlu yazıcı ile hazırlanan ürünlerde en önemli materyal kullanılan malzemedir. Filament olarak adlandırılan bu malzeme termoplastik hammaddedir. Plastik, reçine, seramik, gıda maddesi, metal alaşım, tekstil malzemesi ve biyolojik dokular başlıca kullanılan filamentlerdir.
3 boyutlu yazıcı çeşitlerinde kullanılan baskı teknolojileri katmanların oluşturulma biçimine göre değişir. Günümüzde MFJ, CLIP, DLP, DMLS, EBM gibi farklı baskı çeşitleri bulunur. Teknoloji ilerledikçe farklı 3D baskı teknikleri de ortaya çıkmaktadır. Buna göre en çok kullanılan 3D yazıcı türleri ve kullanım alanları şöyledir:
- FDM (Fused Deposition Modeling): En yaygın kullanılan baskı teknolojilerinden biri FDM modelidir. Bu modelde malzeme erimiş sıvı haldedir. Çıkan ürün üzerinde yeniden işlem yapmayı gerektirmez. Evlerde ve küçük işletmelerde FDM tipi 3D yazıcılar kullanılır.
- Stereolitografi (SLA) Teknolojisi: Lazer ile sıvı reçine veya jel malzeme sertleştirilerek katmanlar oluşturulur. Hızlı, yüksek çözünürlük ve karmaşık detayları olan ürünler için verimli bir teknolojidir. Kuyumculuk kullanıldığı alanlardan biridir.
- Selective Laser Sintering (SLS): Lazer ile bu kez jel değil toz malzemelerden üç boyutlu nesneler üretilir. Lazer sinterleme olarak da adlandırılan baskı tekniği SLS endüstriyel üretimde kullanılır.
- DLP (Digital Light Processing): Dijital ışık işleme olarak da adlandırılan bu teknoloji en eski 3D yazıcı teknolojilerinden biridir. SLA ile benzer yapıdadır ve aynı mantıkta çalışır. Burada ışık kaynağı olarak lazer yerine özel projektör kullanılarak hızlı kuruma ile pürüzsüz yüzeyler elde edilir.
3D Yazıcı Ne İşe Yarar?
3D yazıcının ortaya çıkışı ürün geliştirmede az sayıda numune elde etmek için pratik bir yöntem geliştirmektir. Böylece ürün geliştirmede deneme ile daha iyi ürünlerin tasarlanması, düzeltmelerin hızlı yapılması ve maliyetlerin azaltılması sağlanmıştır.
En önemli özelliklerinden bir diğeri ise 3 boyutlu printer modelleri ürün geliştirmede esneklik ve özgürlük sağlar. Geleneksel üretim yöntemlerinde ürünün ortaya çıkması için kalıp, teçhizat ve makinelere ihtiyaç vardır. Bu durum detaylı, küçük ayrıntılı şekillerin üretimine sınır getirir. Oysa 3 boyutlu yazıcı ile istediğiniz detayları verme şansına sahipsiniz. 3 boyutlu yazıcıların diğer kullanım amaçları ve sağladığı avantajlar ise şöyledir:
- 3 boyutlu yazıcı ürün üzerinde kişiselleştirme ve özelleştirme imkanı sunar. Örneğin diş protezlerinde birebir hasta ile uyumlu ürün geliştirmeyi kolaylaştırır.
- Geleneksel üretime göre daha az işgücü ve makine ile üretim yapıldığından maliyet avantajı sağlar. Örneğin inşaat sektöründe 3 boyutlu yazıcı ile üretilen bir ev inşaat sürecindeki ekipman ve iş gücünü minimuma indirir.
- Adet olarak tek ürüne izin verdiği için az sayıda sipariş ya da kişiye özel çalışma için 3 boyutlu yazıcılar fırsat niteliğindedir. Küçük işletmeler veya evde satış yapanlar için sipariş özelinde ürün üretimini kolaylaştırır.
- Ortaya çıkan ürün sizin belirlediğiniz ölçü ve tasarım detaylarıyla aynıdır. Dolayısıyla hatalı üretim ihtimali siz doğru tarifi verdiğiniz sürece bulunmaz.
- 3D yazıcılar enerji ve atık açısından geleneksel sanayi makinelerine göre tasarruflu ve çevrecidir.
- Daha hızlı üretim imkanı sunduğu için fazla stoklama ihtiyacını ortadan kaldırır.
- Seri üretime geçmeden önce numune üretimini daha hızlı ve verimli hale getirir.
- Yedek parça tedariğinde uluslararası sevkiyatlarda yaşanan gecikmeler açısından 3D yazıcı ile üretim imkanı bu tip zorlukların ortadan kalkmasına yardımcı olur.
- 3 boyutlu yazıcıların her alanda kullanılabilir olması giderek ulaşılabilir bir noktaya taşımıştır.
3 Boyutlu Yazıcı Nasıl Çalışır?
3 boyutlu yazıcı çalışma prensibi temelde normal yazıcılar ile benzerdir. Geleneksel yazıcılarda da çıktı için bilgisayar ortamında bir belge veya tasarım hazırlanarak yazıcıya gönderilir. 3 boyutlu yazıcılarda da sistem aynı şekilde işler. Ancak ortaya çıkan ürün 3 boyutlu olduğu için daha kapsamlı bir çalışma söz konusudur. Üç boyutlu yazıcıların çalışma mantığı ve işlem sırası modelleme, baskı makinesini ayarlama, baskı aşaması ve son olarak belirli ürünlerde yüzey temizleme şeklindedir.
Modelleme yani tasarım aşamasında 3 boyutlu tasarım programları kullanılır. Bu programlara genel olarak CAD denir. Bilgisayar ortamında bu programlar aracılığıyla bir model oluşturulur. Bir diğer seçenek üç boyutlu taramadır. Çıktısı alınmak istenen ürünün detaylı taranmış görseli uygun 3D yazıcı modeline yüklenir.
Baskı öncesi hazırlanan tasarım katmanlar halinde basılacak olduğu için yine bir bilgisayar yazılımıyla dilimleme işleminden geçirilir. Bu işlemi yazılım sayesinde otomatik olarak yapmak mümkündür. Bir anlamda ortaya çıkacak olan nesnenin tasarımı katmanlara ayrılır. Bu yazılım yazıcının hangi aşamada hangi hammaddeyi ne kadar dökeceğine kadar detaylı bir kodlama oluşturur.
Baskıya hazırlık aşamasında kullandığınız yazıcı modeline ve hammadde türüne göre özel ayarlamak yapmak gerekir. Bu ayarlamalar özellikle aynı ürünün birebir aynısını tekrar üretmek istediğinizde işinize yarar. Normal yazıcılarda malzeme olarak nasıl ki kartuş kullanılıyorsa, burada da filament malzeme yazıcının haznesine yerleştirilir. 3D baskı aşamasında ise yapmanız gereken tek şey katman katman oluşan tasarımınızı izlemektir.
Yazıcı kullandığı baskı tekniğine göre tasarım dosyasından gelen komutlar doğrultusunda adım adım hammaddeyi kullanarak üretime başlar. Üretme hızı yazıcının modeli, ürünün boyutları, detayları ve malzemesine göre değişir. Yazdırma işlemi sona erdiğinde yüzeyde oluşmuş pürüzler varsa bunlar temizlenir ve ürün kullanıma hazır hale gelmiş olur.
3 Boyutlu Yazıcılar ile Neler Yapılır?
3 boyutlu yazıcıları günümüzde her alanda görmek mümkün. Giderek kullanımı yaygınlaşan üç boyutlu yazıcı modelleri imalat, sağlık, inşaat, otomotiv, giyim, eğitim, kalıp sanayi, savunma sanayi ve uzay çalışmaları gibi belli başlı endüstrilerde başarıyla ygulanır. Ancak tek kullanım olanı bunlarla sınırlı değildir. Ev tipi 3D yazıcılar günlük yaşamı renklendirmek veya evden para kazanmak isteyenler için de geçerli bir üretim modeli olmaya aday.
Örneğin, 3D yazıcı ile evinizde çikolata yapabilir, kendi işinizi geliştirebilirsiniz. Çocuklarınız için oyuncaklar veya ödevlerine katkı sağlayacak üç boyutlu maketler yapmayı da düşünebilirsiniz. Ev tipi 3 boyutlu yazıcılar ile vazo, saksı, kahve fincanı ve anahtarlık gibi dekoratif ürünler tasarlayabilir zevkinize göre benzersiz aksesuarlar yapabilirsiniz. 3 boyutlu ürün için sınırsız hammadde kaynağı olması tamamen hayal gücünüzü kullanarak dilediğiniz üretimleri yapmanıza olanak tanır.
Küçük boy 3 boyutlu yazıcılar pratik tüketim malları geliştirmek ve üretmek için de ideal bir çözüm oluşturur. Kablo düzenleyici, fermuar, tornavida, abajur, terlik, askı, bardak, güneş gözlüğü ve telefon aksesuarları gibi farklı ürünler için kullanıma uygun bir teknolojidir. Önemli olan ne üretmek istediğinize karar vermeniz ve buna uygun yazıcı tipini seçmenizdir.
Sağlık sektöründe üç boyutlu yazıcılar ile diş ve protez üretimi de sıklıkla yapılır. Bunun yanı sıra tıp öğrencileri için üç boyutlu organlar üzerinde çalışmalar da yapılır. Yeni ameliyat teknikleri üzerinde çalışmak için de yine üç boyutlu yazıcılar ile üretilen birebir prototipler gerçeğe yakın sonuçlar almak için yardımcı olarak kullanılır.
Otomotiv sektörü modifiye araç, yedek parça üretimi ve montaj aletleri üretiminde bu teknolojiden destek almaktadır. NASA uzaya gönderdiği 3D yazıcı ile astronotların kendi ihtiyaçları için gerekli ürünleri tedarik etmelerini sağlamıştır. Böylece uzay aracı ile dünyadan taşınan malzeme yükünü de azaltma avantajı kazanır.
Mimarlık ve inşaat sektöründe proje gelişimi ve mimari model maketleri 3D yazıcılar ile kısa zamanda üretilebildiği gibi, tasarımda detayları sunabilme avantajı da sağlar. Aynı zamanda dünya üzerinde az sayıda da olsa tamamen 3 boyutlu yazıcılar ile üretilmiş evler görmek de mümkün.
Giyim endüstrisi dev markaların öncülüğünde ayakkabı, eşofman ve kıyafetlerde bu teknolojiyi yaygın kullanmaya başlayan sektörler arasındadır. Enerji sektörü, havacılık ve elektronik alanında 3 boyutlu yazıcılar ile imal edilmiş ürünler giderek yaygınlaşmaktadır. Pil, anten ve güneş enerji cihazları belli başlı örneklerdendir.
Siz de bu teknolojileri keşfederek, evinizde ya da işinizde 3 boyutlu yazıcılar ile ihtiyaçlarınıza yönelik ürünler geliştirebilirsiniz.
