3D Printer, 3 boyutlu bilgisayar datasını katı, elinizle tutabileceğiniz gerçek nesnelere dönüştüren bir makinedir. Bu teknoloji geleneksel imalat yöntemleri gerçekleştirilmesi mümkün olmayan geometrileri üretebilmektedir. 3D yazıcı teknolojisi aslında yeni bir teknoloji değil ilk uygulaması 1984’e dayanıyor ancak geçtiğimiz 20 yılda bu yöntem hızlı prototipleme alanının dışında çok fazla ilgi görmedi. 2006 da başlayan Reprap projesi ile çok daha geniş kitlelere ulaştı. Bu proje sayesinde bir çok sıradan kullanıcı, hobi severler, kendin yap kültürüne sahip kişiler bir 3d yazıcıya sahip oldu. Hatta projenin başlangıcından 3 yıl sonra bir çok şirket açık kaynak 3d yazıcı üretmek ve satmak için Reprap projesinin getirdiklerinden faydalanarak teknolojiyi çok daha geniş bir kullanıcı kitlesine yaymayı başardı.
3D Printer Nasıl Çalışır ?
1- Modelleme: Üretilecek ürün 3 boyutlu tasarım programları (CAD) ya da 3 boyutlu tarama sistemleri ile bilgisayar datası oluşturulur. Oluşturulan model genellikle STL dosya formatına çevrilerek 3D baskı sürecine geçilir.
2-3D Baskı: 3d baskı işleminde obje katmanlar halinde üst üste serilerek oluşturulur. Günümüz teknolojisinde bu katmanlar plastik ergitme, laset sinterleme, sterolitografi gibi farklı yöntemler ile gerçekleştirilebilmektedir. Makinenin bu katmanlar sırasındaki takım yolunu takip etmesi için STL dosyası hazırlanmış model dilimleme yazılımı ile katmanlara ayrılır. 3d printer ve dilimleme 3d printer ve dilimleme
3-Yüzey İyileştirme: 3D printer ile gerçekleştirilen objeler geleneksel teknolojiler ile karşılaştırıldığında boyutsal açıdan daha hatalı olabilmektedir. Bu nedenle kritik objelerde don bir yüzey temizleme, iyileştirme ve son ölçüye getirme işlemi uygulanabilmektedir.
3D Printer Teknolojileri
3D Printerlar bir çok farklı teknolojileri kullanarak üretim yapabilmektedir. Günümüzde en popüler yöntem FDM (Fused Deposition Modelling) yada birleştirmeli yığma teknolojisidir. Bu yöntemde ısı ile şekillendirilebilen termoplastik polimer malzemeler (PLA, ABS) kullanılmaktadır. Plastik malzemeler grubunda en yüksek malzeme mukavemetine bu teknoloji ile ulaşılmaktadır. FDM teknolojisinde sarkıt tipi havada asılı duran yapıların üretilmesi oldukça sıkıntılı olabilmektedir. Yapının açısı nedeni ile herhangi bir destek malzemesi kullanılmasına gerek olmasa da en alt katmanda malzemenin az olması nedeni ile, üzerine yığılan diğer katmanları taşıyamaması ve çarpılması söz konusudur. 3D Printer teknolojilerinin tamamı katmanları üst üste yığma prensibi ile çalışır. Ancak katmanları nasıl oluşturdukları oldukça farklılaşabilmektedir. Katman yığma teknikleri günümüzde geçerli olan bir çok farklı teknolojiden faydalanabilmektedir. Örneğin lazerler, elektron ışın kaynakları, UV kürleme vb. Şimdi bu farklı katman yığma teknolojilerini detayları ile inceleyelim FDM den sonra en sık kullanılan ikinci yöntem SLS yani selective laser sinterleme ya da tam Türkçesi ile seçici lazer sinterlemedir. Sinterleme, genellikle toz metalurjisinde kullanılan ve toz metallerin ısı ve basınç altında katı cisimlere dönüştürülmesi ile ilgili bir teknolojidir. Lazer sinterleme tekniğinde yine adından da anlaşılabileceği gibi lazer kullanılmaktadır. Lazer ışını malzeme tozları üzerine, çok hızlı bir şekilde yansıtılarak katmanlar oluşturulur. Lazer ışını, lazer tarayıcı denen bir parça vasıtası ile insan gözünün algılamakta güçlük çekebileceği hızlarda, katmanları oluşturabilmektedir. Bu teknolojide kullanılan lazer gücüne bağlı olarak metal, plastik ve seramik olmak üzere neredeyse bir çok farklı malzeme ve malzeme kombinasyonu kullanılabilmektedir. Lazer Sinterleme Lazer Sinterleme SLS teknolojisinde FDM den farklı olarak parçalar ham madde olarak kullanılan toz içine gömülü olarak üretilmektedir bu nedenle bir çok modelde destek malzemesi kullanılma ihtiyacı ortadan kalkmaktadır. Ancak FDM ile karşılaştırıldığında oldukça yavaş bir yöntemdir. Bunu sebebi ise her katman için düzgün bir toz yüzeyi serilmesi gerektirmesidir. Tozun düzgün serilebilmesi için serici kafa oldukça yavaş hareket etmektedir, bu durumda toplam üretim süresini arttırabilmektedir. SLS teknolojisi oldukça kompleks şekilleri kolaylıkla üretebilmesi nedeni endüstride tercih edilen metotlardan biridir. SLS teknolojisi bu endüstride en çok kafa karıştıran yöntem desek, yanılmış olmayız. Bunu sebebi bir çok farklı şirketin bu yöntemi farklı isimlerle lanse etmesidir. SLM (selective laser melting), DMLS(Direct metal laser sintering) gibi. Neler Yapılabilir ? 3D Printer teknolojiler ile bir çok farklı malzeme ve yöntem kombinasyonları kullanılarak oldukça geniş bir alana hitap edebilmektedir. Metal tozları ve SLS yöntemi kullanarak uçak parçaları, kişiye özel implantlar üretilebilir. Öte yandan, FDM ve plastik malzemeler kullanılarak döküm modelleri prototipler, plastik oyuncaklar ve diğer bir çok plastik obje üretimi gerçekleştirilebilir.
