ÜÇ BOYUTLU YAZICI TEKNOLOJİLERİYLE ÜRÜN İMALATI

binbaşı

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
1 Eyl 2011
Mesajlar
6,197
Puanları
3,256
Konum
BURSA
Katkılı üretim,hızlı prototipleme ya da üç boyutlu yazıcı teknolojisi,birçok farklı malzemeyi ve teknolojiyi kullanarak üç boyutlu modeli katmanlara ayırıyor ve bu katmanları adım adım aşağıdan yukarıya doğru üst üste yığarak tasarlanan modeli somut,elle tutulabilen bir ürün olarak ortaya çıkarıyor.

Yani siz bir aleti,oyuncağı ya da herhangi bir nesneyi bilgisayar ortamında dijital olarak tasarladıysanız,ürününüzün örneğini 3D yazıcı sayesinde dakikalar içinde somut olarak elinize alabiliyorsunuz.Henüz hiçbir üretim yöntemi ile üretilmesi mümkün olmayan parça geometrileri,yani farklı şekillerdeki ürünler elde edilebiliyor.Nano ölçekli yani bir kum tanesinden bile küçük,minicik nesneler en ince ayrıntısına kadar üç boyutlu olarak basılabiliyor.Bilgisayarda çizilen model ile yazıcıları çıkaran model birbirinin tamamen aynısi oluyor.

Üç boyutlu çıktıyı alabilmek için öncelikle bir üç boyutlu bilgisayar çimimine ihtiyacımız var.Daha sonra internetten açık kaynak olarak da indirilebilen 3D yazıcı programları kullanmamız gerekiyor.Bu yazılımlar üç boyutlu modeli dilimlere ayırarak 2 boyutlu katmanları oluşturuyor.Üç eksenli ve bilgisayar kontrollü bir makina vasıtası ile katmanlar sırayla üretiliyor.Baskı için 100'den fazla malzeme (Metal,lastik,polimer,reçine,seramik,alçı ve hatta deney aşamasındaki çalışmalara göre insan dokusu)katı,sıvı veya toz halinde kullanılabiliyor.Malzeme yerleştirilip yazdır tuşuna basıldığında,lazer ünitesi yaratmak istediğimiz ürünü aşağıdan yukarıya doğru tabaka tabaka işleyerek,istediğimiz ürünü kısa sürede hazır hale getiriyor.

Özel olarak hazırlanmış malzeme,örneğin sıvı reçine,istenilen noktalara odaklanmış laser ışınıyla sertleştirilerek şekillendiriliyor.Lazerin 500 nanometre büyüklüğündeki odak noktası,hareketli aynalarla kontrol ediliyor ve sadece odağın merkezindeki reçine katılaşmış polimere dönüşüyor.Lazer odağının hassas kontrolü sayesinde kum tanesinden bile küçük cisimler yapılabiliyor.Üç boyutlu yazıcıların basım hızı saniyede birkaç milimetreden birkaç metreye kadar değişebiliyor.

Üç boyutlu yazıcılarda kullanılan işleme ya da biçimlendirme tekniklerinden hayli farklı olduğunu görüyoruz.Malzemenin delme ya da kesme gibi işlemler sonucunda çıkarılıp uzaklaştırılması esasına dayanan geleneksel talaş kaldırma tekniğinin tersine,üç boyutlu yazıcı ile gerçekleştirilen üretimin,malzeme eklemeye yönelik bir teknoloji olduğu anlaşılıyor.Geleneksel üretim teknolojisiyle bir ürün elde edebilmek için,ürünün bilgisayarda hazırlanmış çizimine,destekleyici üretim ekipmanlarına(Kalıp,takım,fikstür vb.)çeşitli imalat makinelerine ve ham maddeye ihtiyaç duyuluyor.Hayli pratik ve verimli olan 3D yazıcı teknolojisinde ise bilgisayar çizimi,malzeme yığma özelliğine sahip üç boyutlu yazıcı ve ham madde dışında başka donanımlara ihtiyaç duyulmuyor.Farklı birçok malzeme kullanılabiliyor.Ayrıca ham madde gereksiniminin ve fire miktarının kullanılan diğer klasik yöntemlere göre hayli az olduğu biliniyor.3D modelleme ile esnek ve maliyet açısından etkin bir üretim sağlanıyor.

KULLANILAN YÖNTEMLER VE MALZEMELER

Günümüzde 3 boyutlu yazıcı teknolojisi,lazer sinterleme,bileşimli yığma ve polimer kürleme gibi birçok farklı tekniği kapsıyor.Laze sinterleme,bileşimli yığma ve polimer kürleme.Bu teknoloji,ürünlerin,modellerin,kalıpların ya da aletlerin doğrudan elektronik verilerden hızlı,esnek ve maliyet açısından etkin biçimde üretilmesine imkan veriyor.

Farklı bir tasarıma sahip olsa da temelde en çok kullanılan cihazlar,bileşimli yığma tekniği ile çalışan cihazlar.Bu teknikle bilgisayarda 3 boyutlu modeli hazırlanmış cisim,2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde ediliyor.Bu işlemi erçkleştirebilmek için 3 eksenli bir CNC makineye(En basit ifadeyle,mekanik işleme gerektiren bir çalışmayı_delme,kazma,boyama,vs._ bilgisayardan gelen komutlara göre otomatik olarak yapan makine),kontrol kartına,kontrol kartı ve CNC ile iletişimde olabilecek bir yazılıma ve malzeme yığma özelliğine sahip bir yazıcıya sahip olmamız yeterli.Yazılım programı STL(Standart Template Library)formatındaki modelleri matematiksel olarak katmanlara ayırır ve bu katmanları üst üste inşa etmek üzere 3 eksenli CNC kontrollü bir cihaza gönderir.

Genellikle termoplastik malzemeler kullanılır.Termoplastik malzemeler defalarca eritilebildikleri,belirli bir sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknolojiye hayli uygun olan malzemelerdir.Termoplastik malzemenin düzzgün bir şekilde yığılabilmesi için,erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozülden yani püskürtme memesinden dışarıya bırakılması gerekir.Bu nozül bilgisayar tarafından kontrol edilerek bilgisayar çizimindeki parçanın geometrisinin aynisini oluşturacak şekilde hareket ettirilir.Termoplastik malzemenin yığılması ile beraber,parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve sonuçta üç boyutlu ürün ortaya çıkar.

Bazı katkılı üretim teknikleri parçaları katman katman inşa ederken iki farklı malzeme kullanır.Bunlardan biri üç boyutlu nesneyi oluşturacak olan ana malzeme,diğeri ise destek malzemesidir.Eğer tasarlanan ürünün fazla girintili çıkıntılı detayları varsa bu destek malzemeler kullanılabilir.Daha sonra bunlar ısı ya da çözücü bir sıvı ile üründen uzaklaştırılır.

Kullanılan teknikler arasındaki en belirgin fark katmanların nasıl yığıldığıdır.Bazıları malzemeyi eritip yumuşatarak katmanları oluşturur,diğerleri ise sıvı haldeki malzemeleri doğrudan yığar ve yığma işleminin ardından malzeme sertleştirilerek ürüne son hali verilir.

3D yazıcı teknolojisi özellikle son 10 yılda hayli hızlı bir gelişme göstererek yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı.Çok çeşitli malzeme katı,sıvı veya toz halinde kullanılıyor.

KULLANIM ALANLARI

Günümüzde üç boyutlu yazıcı teknoljisi mücevher,aksesuar,ayakkabı tasarımında,endüstriyel ve mimari tasarımlarda,inşaaat mühendisliğinde,yapı işlerinde,otomotiv sanayisinde,hava-uzay,dişçilik ve tıp sektöründe,eğitimde,coğrafi bilgi sistemlerinde ve farklı alanlardaki bilimsel çalışmalarda birçok ülkede yaygın olarak kullanılıyor.Bir süredir sanayi sektöründe kullanılan bu yazıcıların küçük ve geliştirilmiş masaüstü modelleri,yakın gelecekte evlerimize de girecek.

Üç boyutlu yazıcılar evlerimize girdiğinde,ihtiyaç duyduğumuz ürünü kendi başımıza üretebileceğiz.Bunu iki şekilde yapacağız:Ya üreteceğimiz ürünün planını bilgisayarımıza indireceğiz ya da bilgisayarda ürünü kendimiz çizeceğiz.Daha sonra yazdır tuşuna basıp,ürünü kullanmaya başlayacağız.Elimizdeki bir ürünü çoğaltmamız da mümkün olabilecek.Planını üç boyutlu tarayıcılarda bilgisayara aktaracağımız bir ürünü,istediğimiz sayıda basıp çoğaltabileceğiz.Bu yazıcılarda renkli veya tek renk basım yapılabiliyor.Ürün planları ve renkler üzerinde oynayarak,tasarlanan ürünleri kişiselleştirebileceğiz.Örneğin sipariş üzerine tasarlanmış robotlar,oyuncaklar ya da aksesuarlar çok farklı şekil ve renklerde üretilebilecek.Daha yaratıcı,yenilikçi ve ilginç sanatsal tasarım eserleri sergilenebilecek.

EKONOMİK VE SOSYAL BOYUTU

Üç boyutlu yazıların sanayi,ofis ya da ev tipi olmak üzere farklı büyüklükte modelleri var,ancak büyüklüğe ve modele bağlı olarak makinelerin fiyatı da artıyor.Kullandıkları malzemelere ve teknoljisilerine göre fiyatları 50 dolarla birkaç milyon dolar arasında değişiyor.Örneğin termoplastik malzeme kullanan,"kendin yap" tipi üç boyutlu yazıcının fiyatı 500 dolar iken,lazer kullanan ve çeşitli alaşım tozları ile metal ürünler üretebilen bir yazıcı 1 milyon dolara satılıyor.Tahminlere göre şu anki piyasa değeri 1.3 milyar dolar olan üç boyutlu yazıcı sektörü,2020 yılına gelindiğinde 5.2 milyar dolarlık bir değere ulaşacak.

Gelecek 10 yıl içinde ev tipi üç boyutlu yazıcı fiyatlarının hayli hesaplı hale gelmesi bekleniyor.Yani isteyen herkesin bir ya da birkaç 3D yazıcısı olacak.Dileyen herkes hayal ettiği herşeyi çizip tasarlayacak,yazdıracak,isterse satacak,isterse sergileyecek,isterse sadece kendisi kullanacak.Peki bu durum üretim tüketim ilişkilerini ve dünyanın sosyo-ekonomik düzenini nasıl etkileyecek?Öncelikle tüketiciler de üretici haline gelecek.Herkes kendisi için,ihtiyaç duyduğu sayıda ve zamanda üretebilecek.İşçi ve aracı masrafları ortadan kalkacağı için,ürünlerin maliyeti de azalacak.Bu durum,küçük ölçekte üretim yapan firmaların güç kaybetmesine,büyük ölçekte üretim yapan firmalarınsa güçlerini artırmasına neden olabilecek.Bu süreçte karını arttıracak bir başka sektörse,yazıcıların kullanacağı baskı malzemelerini ve yazılım programlarını satan firmalar olacak.

Üç boyutlu üretimin tüketim malları sektöründeki başlıca kullanım alanlarından belki de en önemlisi hızlı prototip ve model üretimi.Modeller ve prototipler,şirketlerin ürünlerini piasaya daha çabuk çıkarmasına yardımcı olacak,bu da daha yavaş hareket edenlere göre rekabet avantajıyla kar sağlayabilecekleri anlamına geliyor.

Peki üç boyutlu yazıcılar ile kanunsuz ilaç,silah ya da patlayıcı madde üretilmesi ihtimaline karşı nasıl bir kontrol mekanizması ya da ne tür düzenlemeler getirilecek?Maalesef şimdilik kimse bu sorunun cevabını kesin olarak bilmiyor.Uzmanlar,bu tür tehlikeli ürünlerin 3D yazıcı teknolojisi ile elde edilmesini önleme yolunun,öncelikle yazıcıların ve yazılım programlarının düzenlenmesi olduğunu düşünüyor.Bu yolla birtakım sınırların ve kısıtlamaların getirileceği tahmin ediliyor.

Düşünsenize! 3D yazıcı alanında önümüzdeki 20 ya da 50 yıl içinde kim bilir ne tür bilimsel ve teknolojik gelişmeler olacak.Hiç şüphesiz 3D yazıcı teknolojisi,üretimi ve piyasayı bir hayli etkileyecek.Umarız bu teknoloji gelecekte birçok şeyi hep olumlu yönde değiştirir ve hayatımıza çok faydalı yenilikler kazandırır.Bekleyip göreceğiz,zaman bize hepsini gösterecek.

Alıntıdır.Kaynak:

Bilim ve Teknik Dergisi, Aralık 2012, Yıl 46, Sayı 541, Sayfa 24, Üç Boyutlu Yazıcı Teknolojisi
 
Topraklama ölçümü ister endüstriyel bir tesis ister bir ofis binası olsun her işletme için kritik bir öneme sahiptir.
Otomatik sigorta bulunduğu devreyi yüksek akım ve kısa devre akımlarından koruyan bir anahtarlama elamanıdır.

Forum istatistikleri

Konular
127,959
Mesajlar
913,912
Kullanıcılar
449,606
Son üye
rasit.

Yeni konular

Geri
Üst