blog posts

Şimdi minimal tarzda bir masa üstü tasarımınız olduğunu varsayalım. Bu tasarımı bir arabaya vererek gerçek bir örneğe zahmetsizce ulaşabileceğimizi düşünmek heyecan verici değil mi? Eh, bu fikir artık büyüyen bir sektör haline geldi, 3D yazıcı teknolojisi pek çok imkansız şeyi mümkün kılıyor! Bu yazımızda 3D yazıcı teknolojisine daha yakından bakacağız ve performansını yakından inceleyeceğiz, o halde yazımızın sonuna kadar bizimle kalın!

3 boyutlu yazıcı nedir?

3D yazıcı veya katmanlı üretim teknolojisi, 3D dijital modellerden katman katman malzeme ekleyerek 3D parçalar üreten bir cihazdır. 3D yazıcı teknolojisi 1980’li yıllarda icat edilirken, makine, malzeme ve yazılımdaki son gelişmeler, 3D yazıcıların yalnızca yüksek teknolojili endüstrilerle sınırlı kalmamasını ve daha geniş bir işletme yelpazesinde kullanılmasını sağladı.

Sonuç olarak, bugün daha fazla şirket bu teknolojiden yararlanabiliyor; öyle ki, 3D yazıcıya erişim çok da uzak bir ihtimal değil. Gelişmiş ve düşük maliyetli masaüstü 3D yazıcılar yavaş yavaş çeşitli firmalarda kendine yer bulmakta ve inovasyonu hızlandırarak mühendislik, imalat, diş hekimliği, sağlık, eğlence ve mücevherat alanlarındaki çeşitli işletmeleri desteklemektedir.

3D yazıcının tarihi

Hikâye, 1981 yılında Hideo Kedama adlı bir araştırmacının, yaptığı araştırmalar sırasında fotopolimer adı verilen ve başlangıçta sıvı halde kullanılan bazı malzemelerin ultraviyole ışınlara maruz kaldıktan sonra sertleştiğini fark etmesi ve bu özelliğin kullanımıyla ilgili bir makale yazmasıyla başladı. katı nesnelerin hızlı yapımında. Araştırması 3 boyutlu yazıcının icadının temelini oluştursa da 3 boyutlu yazıcıyı icat eden kendisi değildi. Bu onur ve itibar, 1984 yılında ilk 3 boyutlu yazıcıyı icat etmeyi başaran Chuck Hall adlı mühendise aittir.

Bay Hall’un çalıştığı şirket, kalın ve dayanıklı masa örtüleri yapmak için ultraviyole lambalar kullanıyordu ve bir gün bu aktivite sırasında Bay Hall’un aklına ultraviyole teknolojisini küçük nesneler yapmak için kullanma fikri geldi. Neyse ki fikrini test edebileceği eksiksiz bir laboratuvarı vardı ve sonunda bugün stereolitografi dediğimiz teknolojinin yardımıyla ilk 3 boyutlu yazıcı örneğini icat edebildi.

3D yazıcı nasıl çalışır?

Tüm 3D yazıcı projeleri bir CAD modelinden başlar . Bu model tasarımın hazırlanması için 3D yazıcı yazılımına gönderilir. Teknolojinin türüne göre 3D yazıcı istenilen parçayı reçine katılaştırma veya kabartma tozu yardımıyla katman katman üretir. Daha sonra parça yazıcıdan çıkarılarak istenilen uygulamalara yönelik son işlemlere geçilir. Aşağıda bir parçanın 3D yazıcı yardımıyla üretilmesinin üç aşamasının her birinin ayrıntılı açıklamasını vereceğiz.

Tasarım

3D yazıcı, 3D modeller yardımıyla parçalar üretir. 3D modeller, bilgisayar destekli tasarım yazılımı (CAD dediğimiz) kullanılarak üretilen veya 3D tarama kullanılarak geliştirilen herhangi bir 3D yüzeyin matematiksel temsilleridir. Bu dijital tasarımların tasarlanması için çeşitli yazılımlar mevcut olup, her birinin kullanılmasının gerekliliği tasarımcının takdirine bağlıdır. Daha sonra STL veya OBJ formatındaki tasarım dosyası baskı hazırlama yazılımına gönderilir.

3D yazıcı, yazıcıya özel yazdırma ayarlarını uygulayan ve ayrıca dijital modeli parçanın yatay kesitlerini temsil eden katmanlara bölen özel bir yazılım içerir. Değiştirilebilir yazdırma ayarları; yön, destek çerçevesi (gerekirse), katman yüksekliği ve malzeme türü gibi şeyleri içerir. Ayarlar tamamlandığında yazılım, kablosuz veya kablolu bağlantı aracılığıyla gerekli talimatları yazıcıya gönderir.

3D baskı

Bazı 3D yazıcı türleri, reçineyi sert bir plastik haline getirmek ve sertleştirmek için lazer kullanırken, diğerleri parçaları oluşturmak için küçük polimer tozu parçacıklarını yüksek sıcaklıklarda eritir. 3D yazıcı modellerinin çoğu, parça imalat sürecinin tamamını operatörün bakımına ihtiyaç duymadan tamamlayabilmektedir.

Daha modern sistemler, parça yapmak için gereken hammaddeleri tanktan otomatik olarak doldurabilmektedir ve bu işlemi gerçekleştirmek için el emeğine ve insan varlığına gerek yoktur. Bu yetenek, 3 boyutlu yazıcı kullanımının insan gücüne olan ihtiyacı uygun ölçüde azalttığı anlamına geliyor, bu da üretim maliyetlerinin azalmasına yol açıyor.

Son işlem

Kullanılan teknoloji ve hammadde türüne göre, fazla parçaların ve reçinenin yabancı maddelerinin uzaklaştırılması için baskılı parçaların bir kısmının izopropil alkol solüsyonunda yıkanması gerekebilir. Parçanın mekanik yapısını stabilize etmek için son kürleme, destek iskeletinin çıkarılması için manuel bir işlem veya fazla tozların uzaklaştırılması için basınçlı hava ile temizleme gibi işlemlerin gerçekleştirilmesi de gerekli olabilir.

Bazı çevre ekipmanları yardımıyla bu işlemlerin bir kısmı otomatik olarak 3 boyutlu yazıcıya atanabilmektedir. bu baskılı parçalar, belirli uygulamalar ve işleme, astarlama, boyama, sabitleme veya yapıştırma yoluyla gerekli son işlemler için doğrudan veya sonradan işlenerek kullanılabilir. 3D baskı bazen, prototiplerin işlenmesi, mücevher ve dişçilik dökümü ve özel parçalar yapılması gibi geleneksel parça üretim yöntemlerine ek olarak bir ara adım olarak kullanılır.

3D yazıcı kullanmanın faydaları nelerdir?

Önceki bölümlerde de belirttiğimiz gibi 3D yazıcı, parçaları katman katman ekleyerek üretir ve bu işlemin, Norsum’un parça üreticilerine sağladığı eski ve geleneksel yöntemlere göre birçok avantajı vardır. İşte bu faydalardan bazıları:

Hız

Geleneksel parça üretim yöntemlerinde bir parçanın teslim alınması haftalar hatta aylar sürebilir. 3D yazıcı, dijital modelleri sadece birkaç saat içinde hazır fiziksel parçalara dönüştürüyor ve bunları başlangıçtaki kapsamlı konsepte göre bir araya getirerek müşteriye işlevsel bir parça sunuyor. Bir diğer avantajı ise sadece tasarım ve performansı test etmek amacıyla küçük prototiplerin bile üretilebilmesidir. Bu, mühendislerin ve tasarımcıların fikirleri daha hızlı geliştirmelerine olanak tanır ve şirketlerin ürünleri pazara daha hızlı sürmesine yardımcı olur.

Maliyet

3D yazıcı teknolojisi sayesinde enjeksiyon kalıplama veya talaşlı imalatla ilgili pahalı takımların ve ayarların hazırlanması için ayrı maliyetlere gerek kalmaz. bu yazıcıdaki aynı araç ve teknoloji, prototipin hazırlanmasından farklı geometrik şekillere sahip parçaların yapımına kadar tüm aşamalarda kullanılabilmektedir. 3D yazıcı teknolojisi, son kullanım parçalarının üretiminde her geçen gün daha kapsamlı ve yetenekli hale geliyor; Sonuç olarak bu teknoloji, çok çeşitli endüstrilerde, düşük ila orta üretim ölçeğinde geleneksel üretim yöntemlerini tamamlayabilir veya bunların yerini alabilir.

Kişiselleştirme

Ayakkabıdan kıyafete, bisiklete kadar sınırlı sayıda ve aynı bedende üretilen ürünlerle karşı karşıyayız. İşletmeler, maliyetleri azaltmak ve ölçek ekonomilerini artırmak için ürünlerini katı ve sınırlı standartlara göre üretmek zorunda kalıyor ve bu nedenle müşterilerin kişiselleştirilmiş ürünleri bulma kabiliyeti her geçen gün azalıyor.

3D yazıcı yardımıyla sadece ürünün dijital tasarımını değiştirerek ürünü müşteriye göre kişiselleştirmek ve ek maliyet harcamadan müşterinin ihtiyaçlarına tam uygun bir ürün sunmak mümkün oluyor. Bu evrim ilk olarak, ürünlerin üretimi için ürünün müşterinin boyutuna ve şekline göre hassas bir şekilde özelleştirilmesinin gerekli olduğu tıp ve dişçilik gibi endüstrilerde gerçekleşti. Ancak 3D yazıcı kullanmanın maliyet etkinliği nedeniyle, tüketici ürünlerini müşterilerin ihtiyaçlarına göre özelleştirmek için giderek daha fazla kullanılıyor.

Tasarımda özgürlük

3D yazıcı, çıkıntılar, mikrokanallar ve organik şekiller gibi karmaşık şekiller ve parçalar üretebilir; Geleneksel üretim yöntemleriyle üretilmesi çok pahalı, hatta imkansız olan şekiller. Bu, tasarımcılara genel ürünü daha az parçaya bölme fırsatı vererek ürün ağırlığı, zayıf noktalar ve parçaların montajı için gereken süre gibi parametreleri azaltma fırsatı sağlar.

Risk azaltma

Ürün geliştirme, ürünü test etme, değerlendirme ve değiştirme gibi eylemlerin birkaç kez tekrarlanması gereken yinelemeli bir süreçtir. Ürün tasarımındaki kusurlar ne kadar erken tespit edilip giderilirse Shukert’in revizyon ve takım değişimi maliyetleri de o kadar az olacaktır. 3D yazıcı teknolojisinin yardımıyla mühendisler, nihai ürünlerle aynı performansa sahip prototipleri test edebilir ve test edebilir, böylece nihai üretim öncesinde performans ve üretim hatalarına ilişkin riskler azaltılabilir.

3D yazıcı herhangi bir alanda kullanılıyor mu?

Buraya kadar 3D yazıcının nasıl çalıştığını ve kullanmanın faydalarını tam olarak öğrendik. Daha önce de belirttiğimiz gibi 3D yazıcıların kullanımı inovasyonu hızlandırıyor ve mühendislik, imalat, diş hekimliği, tıp mühendisliği, eğitim, eğlence, mücevher, odyoloji ve daha pek çok sektörde kullanılabiliyor. Aşağıda bu endüstrilerin bazılarında 3D yazıcıların kullanımını tartışacağız.

Mühendislik ve ürün tasarımı

Hızlı prototip oluşturma, mühendislere ve tasarımcılara fikirlerini hızlı bir şekilde gerçeğe dönüştürme, tasarımlarını nihai ürünler gibi performans gösteren yüksek hassasiyetli prototiplere dönüştürme ve ürünleri bir dizi değerlendirme ve doğrulama adımıyla seri üretim aşamasına götürme gücü verir.

Çeşitli parçaların inşaatı ve üretimi

Üreticiler, 3D yazıcı teknolojisinin yardımıyla, temel araçların prototiplenmesi ve özel aletlerin, kalıpların ve üretim ekipmanlarının 3D basımı gibi faaliyetler yoluyla, geleneksel yönteme göre daha az maliyet ve zaman ile üretim süreçlerini otomatikleştirebilirler. Bu çalışma, üretim maliyetlerini ve kusurlarını azaltır, parçaların montaj kalitesini ve hızını artırır ve insan gücünün etkinliğini en üst düzeye çıkarır.

Diş

Dijital diş hekimliği, insan faktörlerinin neden olduğu riskleri ve belirsizlikleri azaltır ve hasta tedavisini iyileştirmek için iş akışının her aşamasında daha fazla sağlamlık, doğruluk ve performans sağlar. 3D yazıcı, yüksek kaliteli, düşük maliyetli, mükemmel ve tekrarlanabilir sonuçlara sahip bir dizi kişiselleştirilmiş ürün ve aksesuar üretebilir.

Eğitim

3D yazıcı, sürükleyici öğrenme ve ileri düzey araştırma için çok yönlü bir araçtır. 3D yazıcı kullanmak yaratıcılığı teşvik edebilir, öğrencileri ileri teknolojiyle tanıştırabilir ve aynı zamanda bilim ve mühendislikten sanat ve tasarıma kadar tüm alanlardaki modern eğitim programlarını destekleyebilir.

Cerrahi ve yapay organlar

3D baskı teknolojisi, bir maraton koşucusu için özel protez bacaklar yapmaktan, insan kalbi modeli yapmaya ve cerrahların çocukken kuyruğunu kaybeden bir timsah için protez kuyruk oluşturmasına yardımcı olmaya kadar tıp endüstrisi üzerinde inanılmaz bir etki yarattı! Geçtiğimiz günlerde Chicago’daki Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Fakültesi’nden bir ekip bu alanda başarılı bir deney gerçekleştirdi.

Bu deney sırasında, 3D yazıcıyla üretilen yapay yumurtalığa sahip bir fare, sağlıklı yavrular doğurabildi. Bu önemli bir ilerleme ve artık bir gün bu teknolojinin büyük ölçekte kullanılabileceği ve engelli insanlara yardım etmek için hayati organların yapay olarak üretilmesi için geliştirilebileceği umudu var.

askeri endüstriler

Bugünlerde 3 boyutlu yazıcılarla ilgili en çok konuşulan konulardan biri de tam işlevsel askeri silahlar üretebilme yeteneği. Pek çok kişi 3D yazıcının bu yeteneğinin tehlikeli olabileceğine inanıyor çünkü artık tutarlı bir temel tasarıma ve 3D yazıcıya sahip olan herkes silah üretebiliyor! Bir başka açıdan bakıldığında 3D yazıcı, kurşun geçirmez yelekler ve gelişmiş kimyasal maskeler gibi askeri teçhizat üreterek tehlikeli savaşlarda askerlerin kurtarılmasına yardımcı olabilmiştir.

eğlence

Yüksek doğruluklu fiziksel modeller heykeltraşlık, karakter tasarımı ve set oluşturmada yaygın olarak kullanılmaktadır. 3D baskılı parçalar stop motion filmlerde, video oyunlarında, özel kıyafetlerde ve hatta gişe rekorları kıran filmlerdeki özel efektlerde yer aldı. 3D yazıcı teknolojisinin gelişmesi ve uygulamalarının artmasıyla birlikte, son izlediğiniz bilim kurgu filmindeki anti-kahramanın makyajının 3D yazıcı yardımıyla yapılmış olması artık pek olası değil!

Takı

Profesyonel kuyumcular, tasarımları hızlı bir şekilde prototiplemek, parçaları müşteri ihtiyaçlarına göre uyarlamak ve büyük miktarlarda hazır parçalar üretmek için dijital tasarım ve 3D baskıyı kullanıyor. Dijital araçlar, balmumu oymacılığında sıkıcılık ve çeşitlilik gerektirmeden tutarlı ve ayrıntılı parçalar oluşturmayı mümkün kılar. Ayrıca dijital tasarımda hızlı değişiklik yapılabilmesi, tasarımcının ürünü kişiselleştirme yeteneğini maksimuma çıkarmaktadır.

Odyoloji

Odyologlar ve kulak kalıplama laboratuvarları, yüksek kaliteli ve dayanıklı kulak cihazları üretmek için dijital tasarım ve 3D baskıyı kullanıyor. Bu yüksek kaliteli, yüksek hacimli kişiye özel ürünler, kulak arkası işitme cihazları, işitme koruyucuları, kulaklıklar ve kişiye özel kulaklıklar gibi uygulamalarda kullanılır.

Bu yazıda 3D yazıcının nasıl çalıştığını, işletmelerde kullanmanın faydalarını ve farklı sektörlerdeki çeşitli uygulamalarını öğrendik. Her ne kadar ülkemizde 3 boyutlu yazıcıların kullanımı henüz yaygın bir şekilde hayata geçirilmemiş olsa da, bu teknolojinin yaygın olarak kullanılması fikri heyecan verici olabilir! Öte yandan belki de bu teknolojinin uygulamaları henüz keşfedilmemiştir; senin görüşün nedir? 3D yazıcı kullanma deneyiminiz varsa veya bu konuda bir sorunuz varsa yorum kısmından bizimle paylaşabilir veya başkalarının yorumlarına yanıt verebilirsiniz.