3D yazıcı, bilgisayar verilerini zamandan ve ekonomiden tasarruf
ederek elle tutulabilir, gerçek nesnelere dönüştüren bir baskı makinesidir.
Tarihsel sürecine bakacak olursak ilk olarak 1984 yılında Chuck Hull tarafından 3D
Systems şirketinde 3D yazıcı geliştirildi. Kabaca nasıl çalıştığına bakacak
olursak; Çizdiğimiz dijital veri milimetrik ince katmanlara bölünür ve baskı bu
katmanların üst üste eklenip çizilen nesnenin 3 boyutlu hale dönüşmesiyle son
bulur. 3D yazıcı ile üretim için en hızlı üretim yolu denilebilir.
Baskı süreci Modelleme ve
Baskı ve Üretim olmak üzere 3 bölümde incelenebilir:
Modelleme: üretilecek her ürün için ilk aşama modellemedir. Gerek
3 boyutlu çizim programlarıyla üretmek istediğimiz ürünü çizerek gerekse 3
boyutlu tarama programlarını kullanarak bir bilgisayar verisi elde edilir.
Elimizdeki veri STL, OBJ, AMF formatına dönüştürülür ve modelleme işlemi
tamamlanmış olur. Aşağıda verilen CAD programları ve daha birçoğu 3D Printer ile
uyumludur:
- Solidworks
- Autodesk
- AutoCad
- Rhino
- 3ds
Max
- Maya
- ZBrush
- Blender
- Inventor
- Mudbox
- Creo
- Modo
- LightWave
- Mathematica
- Cinema4D
- SketchUp
-
OpenSCAD
- FreeCAD
- TinkerCad.com
- 3dtin.com
Dilimleme: Çizilen veya taranan bilgisayar verisi STL, OBJ veya
AMF formatlarına dönüştürülerek dilimlenme işlemi için hazır hale gelmiş oldu.
Ancak bu formatlara çevirmemiz elimizdeki modelin verilerini yazıcının
okuyabileceği anlamına gelmiyor. Bunun için yazıcının verileri anlayabileceği
dil olan GCODE’a çevirmek gerekiyor. G kodu makinenin hareketlerini kontrol
eden koddur. Bu aşama 3 boyutlu üretim için oldukça önemlidir. Çünkü G
kodlarını kullanarak üretilecek ürünün özelliklerini belirlemiş oluyoruz.
Aşağıda G kodu örneklerini görebilirsiniz:
G1 X-20.27 Y-10.75 Z0.2 F5.9648 E0.0132
|
dilimleme |
G1 X-20.39 Y-10.54 Z0.2 F5.9648 E0.023
G1 X-20.5 Y-10.49 Z0.2 F5.9648 E0.0282
G1 X-20.49 Y-10.69 Z0.2 F5.9648 E0.0366
G1 X-20.53 Y-10.8 Z0.2 F5.9648 E0.0416
G1 X-20.41 Y-10.96 Z0.2 F5.9648 E0.0501
G1 X-20.34 Y-11.15 Z0.2 F5.9648 E0.0585
G1 X-20.31 Y-11.12 Z0.2 F5.9648 E0.0602
G1 X-20.31 Y-11.06 Z0.2 F5.9648 E0.0626
Üretim: Bu aşamada 3 boyutlu yazıcı G kodlarını satır satır
işlemektedir. Yazıcıda bulunan eritme kafası okuduğu G komutları ile eksenler
arasında hareket eder ve malzemeyi eritip iki eksen arasına yığarak baskı
işlemini gerçekleştirir. 3 boyutlu yazıcılarda çözünürlük eksenler üzerindeki
hareket hassaslığıyla doğru orantılıdır. Baskı süresi yazıcı kalitesi ve ürünün
tasarımına göre farklılık göstermektedir. Genel olarak bir ürünün basımı 15
dakika ile 5 saat arasında farklılık gösterebilmektedir.
|
üretim aşaması |
Üretim
esnasında en yaygın kullanılan maddeler PLA ve ABS olarak adlandırılan sert plastiklerdir.
Yük taşıması istenen ve darbe alma olasılığı fazla olan bir ürün elde etmek
istiyorsak PLA flamentlerini kullanmamız uygun olamayabilir. Olumlu bir yönü
ise sağlık açısından değerlendirildiğinde ABS’ den daha üstün olmasıdır. Bu
nedenle medikal alanlarda PLA flamentleri tercih sebebidir.
ABS
flamentleri, plastik sektöründe oldukça sık kullanılmaktadır. Ancak 3D yazıcıda
kullanmak için PLA dan daha yüksek bir ısıya ihtiyaç duyar. Bu durum da ABS
flamentleri ile bir parça üretmeyi PLA’dan daha zor kılmaktadır. ABS ve PLA
dışında 3D yazıcılarda PET, PVA, Nylon,
Ahşap gibi flamentler de kullanılabilmektedir.
Peki nerelerde kullanabiliriz?
Endüstriyel Kullanım
Endüstriyel üretimlerde ise maliyeti yüksek ancak bununla
beraber kaliteli sonuçlar alabileceğimiz yazıcılar kullanılır.Giyim, jeneratörler, ateşli silahlar, mimari,
endüstriyel tasarım, inşaat, medikal, bilgisayar ve uzay alanlarında
kullanılabilir.
Giyim dünyasında
bikini, ayakkabı ve elbiseyle giren 3D yazıcı teknolojisi Nike’ın futbolcular
için özel olarak ürettiği 3D ayakkabılar ile oldukça dikkat çeken bir tasarım
olmayı başardı.
3D yazıcı ile yapabileceklerimizi düşündüğümüzde bir arabanın
yazıcıdan basılması zor gibi geliyor fakat LocalMotors firmasının tasarımı olan
Strati isimli araba dünyanın ilk 3D yazıcı ile basılan arabası olarak tarihe
adını yazdırdı bile. Arabanın gövde kısmı tamamen yazıcıdan basılıp ardından
motorunun ve elektronik donanımlarının yerleştirilmesiyle araba çalışır hale
getirilmiş ve basımın tamamlanması 45 saat sürmüş.
3D yazıcı teknolojisiyle inşaat sektöründe binaların basımı
zamandan ve maliyetten kâr etmeyi sağlamıştır. Ameliyatlarda kullanılmak üzere
basılan iskelet parçaları, protezler 3D baskı teknolojisinin sağlık alanında
bize verdiği imkanlardan sadece birkaçı.
|
3D yazıcı ile yapılmış bir ayakkabı |
|
3D yazıcı ile üretilen araba |
Ev Tipi, Bireysel
Kullanım
Kişisel olarak kullanmak istediğimiz yazıcılar maliyeti daha
düşük ve yüksek kalite beklenmeyen yazıcılardır. Oyuncaktan takıya, hediyelik
eşyaya kadar birçok alanda bize üretim imkanı sunmaktadır.
3D yazıcılarla elde edilen bir isimlik veya kartvizit
tasarım ve teknolojiye bakış açınızda yeni bir çığır açmanızı sağlayabilir.
Evde kendinize özel dekorasyon ürünleri üretip fark yaratmak
hiçte zor değil. Elektrik anahtarlarına, prizlere kadar hatta mutfakta
kullanabileceğiniz kalıplara kadar bir çok ortamda kullanmak mümkün. 3D yazıcılar
sayesinde kullandığınız bir eşyanın parçasını bulamama gibi bir sıkıntınızda
azalmış oluyor. Eksik veya onarılmaya ihtiyacı olan parçaları kendiniz
üretebilirsiniz. Kendinize kitap tutucuları, anahtarlıklar, şık dekoratif
ürünler yapmanız bu sayede oldukça kolaylaşıyor.
Eğitim alanında maliyeti yüksek olan yada alınması mümkün
olmayan materyallerin 3D yazıcı ile prototipleri üretilerek gerçeğe daha yakın
eğitimlerin verilmesi sağlanabilir.