3D Printer Nedir? 3D Yazıcılar Nasıl Çalışır?

Posted by admin 09/05/2018 3 Comment(s)
İş yerlerinde ve hayatımızın birçok noktasında elektronik cihazlar hayatımızın bir parçası haline geldi. Bazı zamanlarda sıcak bir çay veya kahve eşliğinde, saatler boyu devam eden iş yoğunluğumuzda, gündelik işimizi kolaylaştırmak için yardımcımız oluyorlar bu elektronik cihazlar. Boyutları fark etmeksizin hayatımızda büyük etkiler bırakabiliyorlar. 
 
Kelime anlamı olarak 3D Printing, İngilizce’de  “Additive Manufacturing” ile eş anlamlı olarak kullanılıyor. Türkçe çevirisi olarak, 3d yazıcı teknolojileri ve eklemeli üretim olarak tercüme edebileceğimiz üretim teknolojisi olarak anlam buluyor. 3D Yazıcı; bilgisayar ortamında tasarlanmış 3 boyutlu bir modeli, fiziki bir nesneye dönüştürmenizi yani üretmenizi sağlayan elektronik bir cihaz olarak biliniyor. 
  

3D Yazıcı Tarihi

 
Teknolojik aletler genelde günümüze büyük değişimler göstererek gelmektedir. 3d yazıcıların tarihçesine baktığımız ise, birçoğumuz tarafından yeni bir teknoloji olarak kabul görse de, 3d yazıcı teknolojileri 30 yılı aşkın bir süredir geliştirilmekteydi. Bu arada 3d yazıcılar ilk olarak, ABD’de 1983 yılında Chuck Hull Steleolitography (SLA) teknolojisini icat etmişti. SLA teknolojisinin o dönem hazırlanan patentinde  “UV ile sertleşen malzemeyi üst üstte ekleyerek katı nesneler oluşturma cihazı”  tanımlaması yer almıştır. Ancak gelişen şartlar ve teknolojik koşullar ile birlikte özellikler de değişiklik göstermiştir. 
 
Tarihi süreç içerisinde 2009 yılına kadar 3d yazıcı teknolojilerinin patentleri bir kaç firmanın elinde idi. O nedenle, 3D Systems ve Stratasys gibi patentleri ellerinde  bulunduran  söz konusu firmalar, 3d yazıcıları uzun süre yüksek fiyatlara sattı. Ancak, 2009 yılında FDM teknolojisinin patenti, artık 25 yıllık tek kullanım dönemini yitirmişti.
 
Bunun sonucunda çok sayıda firma yasal sorunlarla karşılaşmadan, FDM teknolojisini kullanarak yeni 3d yazıcı üretimine başladı. Bu süreçte üretilmeye başlanan yeni 3d yazıcılar hem daha kullanışlı hem de çok daha uygun fiyata satıldı. Öyle ki, zamanlar 200 bin dolar olan teknolojiler gün geldi 3 bin dolara kadar düştü. Sektörde, birçok pratik çözümler sunan 3d yazıcılar,  2015 yılında 300 bin âdetin üzerinde kullanıldı.
 

3D Yazıcılar Nasıl Çalışır?

 
İlk olarak üretim aşamasına geçilmeden önce bilgisayarda tasarlanmış bir objenin 3 boyutlu örnek modellemesini yapmak gerekiyor. Daha sonrasında ise yapılan bu modelleme bilgisayarda ince katmanlara bölünüyor; sonra ise 3D yazıcı bu katmanların oluşturması için emirler veriyor. Tüm bunların sonucunda ise bilgisayarda modellemesi yapılan obje, ince katmanlardan oluşan  gerçek bir nesne dönüşüyor.
 
Bu arada, bir nesne üreteceğinizde bütün 3D yazıcılar malzemeyi katman ekleyerek oluşturur. Elbette, 3D yazıcılar kendi aralarında gerek teknoloji ve gerekse farklı özellikleri nedeniyle ayrılır. Ancak en bariz farklılık, cihazların bu eklemeleri yapmak için kullandıkları teknoloji ve malzeme farkıdır.
 

3D Yazıcı İle Üretimin Artı Ve Eksileri Neler?

 
İlerleyen teknolojik gelişmeler sayesinde, 3d yazıcı teknolojileri son yıllarda hızlı bir gelişim gösterdi. Son yıllarda hızla gelişen cihazlar, birçok malzeme ile üretim olanağı sağlayarak pratik çözümleri bizlere sunuyor. Ancak ve ancak 3d yazıcılar eklemeli üretim tekniğini kullandıkları için geleneksel kalıp ve üretim tekniklerine göre farklılık gösteriyor.
 
3D Yazıcı Teknolojisinin Avantajları:
 
Burada ise 3d yazıların avantajlarından söz etmek istiyoruz. Eğer sıralamak gerekirse; bir konuda kompleks tasarımlar üretme olanağı sağlar bu cihazlar. Örneğin:
 
Normal yöntem ve kalıpla üretemeyeceğiniz birçok nesneyi, rahatlıkla 3d yazıcılarla  üretebilirsiniz.
Aynı zamanda ekstra masraf yapmanıza pek gerek kalmaz çünkü kalıp maliyetine ihtiyaç duymadan, üretim yapmanızı sağlar.
Hız konusunda da oldukça ilerlemiş teknolojilere sahiptir. Örneğin; hızlı prototip üretimi için idealdir. Pazara hızlı ürün çıkartmanızı sağlar.
Her üretimi kişiselleştirme ve özelleştirme imkânı sunar.
Herhangi bir kalıp kullanılmadığı için her ürettiğiniz parçayı özelleştirme imkânınız var.
Malzeme kullanımında çok az fire verir. Bu durum da size büyük avantajlar sağlar. 
 
3D Yazıcı Kullanımın Dezavantajları:
 
Yüksek adetli (10.000 ve üzeri adetlerde) üretim yapıldığında, kalıp kullanımı daha ucuzdur.
Malzeme konusunda kısıtlı seçeneği olduğu için, uygulamalarda yeterli ağırlık ve ısı dayanımı sunmayabilir.
 
3D Yazıcı Teknolojileri:
 
Şimdi gel gelelim 3d yazıcı teknolojilerine; 3d yazıcı teknolojilerini şöyle sıralamak mümkün;
İlk olarak söz etmek istediğimiz FDM Teknolojisi (Fused Deposition Modeling) teknolojisi katmanları oluşturmak için malzemeyi akıtma yöntemidir.
SLA ve DLP Teknolojisi: SLA (Steleolithography) ve DLP (Digital Light Processing) teknolojileri sıvı bir fotopolimer malzemeyi ışık ile katılaştırarak katmanları oluşturma yöntemidir.
SLS Teknolojisi: Selective Laser Sintering (SLS) teknolojileri toz halinde olan malzemeyi lazer kullanarak katman birleştirmesini yapar.
PolyJet ve MultiJet Teknolojisi: Stratasys ve 3D Systems tarafından patenti bulunan bu teknolojilerde, kâğıt inket baskı teknolojisine benzer bir şekilde, mürekkep püskürtmek yerine; UV ile kürlenen malzeme püskürterek katmanlar oluşturuluyor.
Binder Jetting Teknolojisi: Renkli baskılarda kullanılan teknolojide, SLS teknolojisine benzer bir şekilde katmanlar alçı tozundan yapılıyor. SLS de kullanılan lazer yerine yapıştırıcı (binder) bir malzeme ile tozlar birleştiriliyor.
 
FDM Teknolojisi :
 
FDM (Fused Deposition Modeling) teknolojisi en çok yaygın olarak kullanılan 3d yazıcı teknolojisine verilen ad.
FDM 3d yazıcılarında kullanılan malzeme, filament adı verilen, rulo olarak sarılmış sert bir termoplastik üründür. Filament sıcak bir nozzle uçtan geçerek 0,4 mm gibi kalınlığa kadar inceli. Bu ince plastik ile de  katmanlar oluşturulur.
 
 

FDM 3d Yazıcı Nasıl Çalışır?

 
Peki, FDM 3D yazıcı nasıl çalışır? Termoplastik filament olarak birçok malzeme olanağı sağlayan FDM 3d yazıcıları ABS, PLA, PET, HIPS, Nylon, PCABS, ULTRAT, Karbon Fiber gibi birçok malzeme de üretim safhasında kullanılabiliyor.
 
SLA ve DLP Teknolojisi:
 
SLA (Steleolithography) ve DLP (Digital Light Processing) teknolojileri Ultra-Vioet (UV) ışığında kürlenen ve sertleşen sıvı reçine kullanılıyor. Böylece, SLA ve DLP 3d yazıcıları; sıvı reçineden katmanları oluşturarak hassas bir şekilde üretim yapılıyor.
 
SLA ve DLP 3d yazıcılarında üretim tablası genellikle ters mantıkla. Yukarıda yer alır  ve üretim işlemi yarasa konumundaki gibi ters yapılır. Reçine tankı ve tabla arasında bulunan ince boşluğa (25 mikron kalınlığında) gelen reçine UV ışığı ile kürlenerek katmanlar meydana getirir.
 
SLA 3D Yazıcı Çalışma Prensibi:
 
SLA teknolojisinin avantajlarını şöyle sıralayabiliriz, SLA 3d yazıcılar çok ince lazer kullanılarak kürleme yaptıkları için baskı hassasiyeti ve yüzey kalitesi çok yüksek olur.SLA Teknolojisinin en çok kullanıldığı alanlar ise, SLS Teknolojisidir. SLS (Selective Laser Sintering) teknolojileri ile çalışan 3d yazıcılar toz halinde olan malzemeyi lazer ısısı ile eriterek katmanları üretir. SLS teknolojilerinde naylon, poliamid veya metal tozu kullanılmaktadır. Tozlu malzeme birleştirildiği için SLS ile üretilen obje parçalarının yüzeylerinde toz halinde pürüzler bulunur.
 
Endüstriyel uygulamalarda kullanılan SLS 3d yazıcılar, destek kullanımına ihtiyaç duymadan baskı yapabilmektedir. SLS teknolojisi, yüksek cihaz ve malzeme maliyetlerinden dolayı FDM veya SLA kadar yaygın kullanılmamaktadır.
 
Polyjet Ve Multijet Teknolojileri:
 
Polyjet ve Multijet teknolojileri kağıt printerlardaki inket teknolojisine benzer bir şekilde malzeme püskürterek çalışıyor. Bu sistemle 3d yazıcılar, Ultra-Violet (UV) ışığı ile kürlenen  fotopolimer malzemeyi çok küçük damlalar şeklinde püskürtüyor. Daha sonra UV ile sertleşerek katmanları oluşturmakta. Bazı Multijet 3d yazıcılarda ise, renkli malzemeler de kullanılabiliyor.
 
Polyjet ve Multijet 3D Yazıcı Çalışma Prensibi:
 
Multijet 3d yazıcıları ile SLA teknolojisinde olduğu gibi hassas ve pürüzsüz yüzey elde edilebiliyor ve bir kaç renkte baskı yapılabiliyor. Polyjet ve Multijet teknolojilerinin patentleri tekil olarak bir kaç firmada olduğundan hem cihaz maliyeti hem de kullanılan malzemeler; diğer teknolojilere göre epeyce de pahalı.
 
Binder Jetting Teknolojisi:
 
Binder Jetting teknolojisi özünde SLS teknolojisine benzer bir şekilde, yine toz malzemeyi birleştirerek çalışıyor.  Binder Jetting teknolojisinde kullanılan kumtaşı tozu yapıştırıcı (Binder) kullanılarak birleştirilir ve aynı zamanda katmanların oluşumunda renk kullanılarak, renkli baskı yapılabiliyor.
 

Binder Jetting 3D Yazıcılar Nasıl Çalışır?

 
Diğer bir yandan ise Binder Jetting 3d yazıcıları birçok farklı alanda kullanılmaktadır. Bunlara örnek olarak renkli insan figürü veya renkli maket yapımı gibi sunumlar için de kullanılabilir. Kumtaşı tozu yapıştırıcı binder ile birleştirildiği için üretilen objeler pek dayanıklı olmuyor. Ürünlerin baskısı tamamlandıktan sonra, parçalar toz haznesinin içinden çıkartılarak temizleniyor. Bu sürecinden sonra kuvvetlendirici ve yapıştırıcı kimyasal maddelerde bekletilerek ürünün son biçimine ulaşılır.
 

3d Yazıcı Fiyatları 

 
Son kısma geldiğimiz zaman 3d yazıcı fiyatları konusu yer alıyor.  3d yazıcı markaları arasında birçok farklı marka yer alıyor. Bunların arasında ise Ultimaker, Alya, Raise ve UP yer alıyor. Markalara ve işlevlerine göre 3d yazıcı fiyatları değişiklik göstermektedir. 
3d printer fiyatları hakkında detaylı bilgi almak ister ve bu konu hakkında aklınıza takılan soruları sormak isterseniz eğer iletişim numaramızdan bizlere ulaşabilirsiniz. 

3 Comment(s)

Meliha:
11/05/2018, 10:04:53 AM
Reply

Teşekkürler

Ferhat reyis:
11/05/2018, 11:54:34 AM
Reply

Faydalı bir yazı olmuş bilgiler için teşekkürler.

Melis Karaduman:
11/05/2018, 12:01:19 PM
Reply

Çok Çok Teşekkürler, aradığım bilgiler özetlenerek ancak bu kadar güzel anlatılabilirdi sanırım. Thank You :)

Leave a Comment

Loading...