Üç Boyutlu Yazıcı Nedir?

Üç Boyutlu Yazıcı Nedir?

Üç boyutlu yazıcı (3D printer), üç boyutlu dijital modellerin fiziksel objelere dönüştürülmesine olanak  tanıyan bir teknolojidir. 3 boyutlu yazıcılar, kullandıkları hammaddeyi ısı, ışık, kimyasallar gibi yardımcılar vasıtasıyla çok ince katmanlar halinde birleştirerek istenilen ürünleri üretirler. Bu işlemin bir diğer adı da additif imalattır (additive manufacturing). Söz konusu dijital modeller bilgisayar destekli tasarım (CAD) programları kullanılarak ya da 3 boyutlu tarayıcılar vasıtasıyla elde edilebilmektedir. Bilgisayar, 3D modeli dijital ortamda çok ince katmanlara ayırarak üç boyutlu yazıcıya gönderir ve üretilmesini sağlar.

üç boyutlu yazıcı, 3 boyutlu yazıcı, 3 boyutlu yazıcılar, nasıl çalışır, nedir, 3d yazıcı, yapımı, teknoloji, 3b yazıcı, özellikleri

Günümüzde 3 boyutlu yazıcılarda kullanılan farklı teknolojiler mevcuttur. Fakat 3 boyutlu yazıcılar genel olarak ya ergimiş hammaddeyi üretilecek ürünün şekline göre püskürterek ya da toz haline getirilmiş veya sıvı haldeki hammaddeyi katman katman birleştirerek üretim yaparlar. Kesme, delme, işleme gibi geleneksel imalat teknikleri hammaddeden ihtiyaç duyulmayan kısımlarının atılması prensibine dayanırken, 3 boyutlu yazıcılar hammaddeyi ihtiyaç duyulduğu kadar ekleyerek üretim yaptıklarından dolayı bu yöntemde hammadde israfı daha az olmaktadır. 3 boyutlu yazıcılar, üretim teknolojileri ve kullandıkları hammaddenin fazına göre (katı, sıvı, toz) çeşitli sınıflara ayrılmaktadır.

1) Kattı hammadde ile üretim yapan 3 boyutlu yazıcılar: FDM (Fused Deposition Modeling) yöntemini kullanan 3 boyutlu yazıcılar, ısıtılmış hammaddeyi katman katman püskürterek üretim yaparlar. Bu tarz yazıcılar, hammadde olarak genellikle termoplastik ya da metal tel kullanırlar. LOM (Laminated Object Manufactuing) yönteminde ise kağıt, metal, plastik gibi maddelerden yapılmış ve yapıştırıcıyla kaplanmış çok ince levhalar lazer tarafından istenilen şekilde kesilir. Daha sonra her bir kat levha, ısıtılmış bir silindir yardımıyla alttaki bütünle birleştirilir. İstenilen şekil elde edilene kadar söz konusu işlem devam eder.

2) Sıvı hammadde ile üretim yapan 3 boyutlu yazıcılar: Stereolithography (SLA) yönteminde, sıvı haldeki plastik hammadde dolu bir tank ve bu tankın üstünde yer alan delikli bir platform kullanılmaktadır. Söz konusu platform üstünde çok ince bir sıvı plastik tabakası bırakacak şekilde konumlanmıştır. Her bir katmanın oluşturulması için, ışın hammadde tabakasının belirli bölgelerinden geçerek plastiğin katılaşmasını sağlar. Üretilen katman katılaştığında, platform bir miktar aşağı iner ve üstü yeniden sıvı plastikle kaplanmış olur. Bir başka yöntem olan DLP (digital light processing) ise, ışın tüm bir katmanı tek seferde katılaştırır. Jetting yönteminde, foto polimer sıvı üretim tablasına püskürtülerek ultraviyole ışın yardımıyla çok ince katmanlar halinde katılaştırılır.

3) Toz hammadde ile üretim yapan 3 boyutlu yazıcılar: SLS (Selective Laser Sintering) yöntemi yukarıda anlatılan SLA’e çok benzemektedir. Bu iki teknik arasındaki temel fark SLA’de hammadde olarak sıvı plastik kullanılırken SLS’te kullanılan hammaddenin polimer, metal, seramik gibi malzemelerin tozu olmasıdır. SLS yönteminde, lazer toz halindeki hammaddeyi uygun şekilde tarayarak her bir katmanı gereken şekilde katılaştırır. Her bir devirin sonunda, tabaka bir miktar aşağı kayar ve yeni bir kat hammadde tozu eklenir. SLS tekniği de kendi içinde farklı türlere ayrılmaktadır. SLM (Selective Laser Melting) diye adlandırılan yöntemde metal tozu yüksek enerjili lazer kullanılarak tamamen eritilmektedir. EBM (Electron Beam Melting) ise ultraviyole ışın yerine elektron ışınlarını kullanır. DMLS (Direct Metal Laser Sintering) yönteminin özelliği, üretilen metal cisimlerin başka herhangi bir işleme ihtiyaç duyulmadan kullanıma hazır olmasıdır. SHS (Selective Heat Sintering) teknolojisi toz halindeki termoplastiği lazer yerine ısıtılmış yazıcı ucu yardımıyla birleştirir. Binder Jetting metodunda ise yazıcı ucu hammadde tozunun üstüne yapışkan bir madde bırakmak suretiyle her bir katmanda oluşturulması gereken şekli sağlarlar.

3 boyutlu yazıcılarda kullanılan teknolojiler hammadde çeşidi, birleştirme yöntemi ve birleştiricilerin türüne ait farklı kombinasyonlar neticesinde çok çeşitlilik göstermektedir.Her bir yöntem bazı avantaj ve dezavantajlara sahiptir ve belirli amaçlar için en uygun seçim olabilir.  Bazı üç boyutlu yazıcılar sadece tek bir tip hammadde ile çalışabilirken, bazıları aynı hammaddenin farklı çeşitleriyle bazıları ise farklı tür hammaddelerle çalışabilme özelliğine sahiptir. Son zamanlarda, 3 boyutlu yazıcılarda kullanılabilen hammadde türleri çeşitlenmeye başlamış ve cam, çikolata ve hatta insan hücrelerini kullanarak üretim yapan 3 boyutlu yazıcılar geliştirilmiştir.

Kaynak: “3D Printing: What does it offer and for whom?

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir