3D yazıcı teknolojisi çok yeni bir teknoloji değil.
1984′te başlayan çalışmalar geçtiğimiz 20 yılda hızlı prototipleme
alanının dışında gelişemedi ve çok fazla ilgi görmedi. 2006 daki Reprap projesi
ile çok daha geniş kitlelere ulaşan bu proje sayesinde birçok sıradan
kullanıcı, özellikle hobi severler 3D yazıcıya sahip olmaya başladı.
Projenin başlangıcından 3 yıl sonra birçok şirket, açık kaynak 3D yazıcı
üretmek ve satmak için kullanıcı kitlesinin genişlemesini sağladı ve fiyatları
ucuzladı.
Diyelim ki 3D yazıcı aldınız nasıl çalıştıracaksınız? Önce
yazdıracağınız ürünün modellemesini yapmanız gerekiyor. Bunun için çeşitli CAD
programaları ya da lazer tarayıcılar kullanabilirsiniz. Oluşturduğunuz datayı
ST formatına çevirdiğinizde baskı almaya hazırsınız.
Baskı işleminde mevcut teknoloji ile şuan üst üste katmanlar
biriktirilerek yazdırma işlemi uygulayan yazıcılar; plastik ergitme,
laset sinterleme, sterolitografi gibi farklı yöntemler ile
gerçekleştirebilmektedir. Tabi hassas işlemlerde mükemmel düzeylerde başarılı
olamayan yazıcılar için sonrasında yüzey iyileştirme çalışması uygulamak
gerekmektedir.
3D Baskı Teknolojileri
3D Yazıcıların kullandığı en yaygın yöntem FDM (Fused
Deposition Modelling) diğer bir adıyla birleştirmeli yığma teknolojisidir. Bu
yöntemde termoplastik polimer malzemeler (PLA, ABS) kullanılmaktadır.
Termoplastik polimerler en yüksek malzeme mukavemetine sahip malzemelerdir. FDM
teknolojisi bazen sıkıntılı olabilmektedir. Yapılacak nesnenin keskin açıları
bazen da en alt katmanda malzemenin az olması nedeni ile, üzerine yığılan diğer
katmanları taşıyamamasına sebep olmaktadır.
FDM yönteminden sonra en çok kullanılan ikinci yöntem SLS
(Selective laser sinterleme) ya da tam Türkçesi ile seçici lazer sinterlemedir.
Sinterleme, toz metallerin ısı ve basınç altında katı cisimlere dönüştürülmesi
ile üretim yapılmasıdır. Lazer sinterleme tekniğinde lazer ışını malzeme
tozları üzerine, çok hızlı bir şekilde yansıtılarak katmanlar oluşturulur.
Lazer ışını, lazer tarayıcı denen bir parça vasıtası ile katmanları
oluşturabilmektedir. Kullanılan lazer gücüne bağlı olarak metal, plastik ve
seramik olmak üzere farklı malzemelerden yazdırma sağlanmaktadır. Bu sistem
yavaş fakat detaylı nesne üretimi sağlamaktadır.
SLS teknolojisinde FDM den farklı olarak parçalar ham madde
içinde gömülü olarak üretilmektedir. FDM ile karşılaştırıldığında oldukça yavaş
bir yöntemdir. Bunu sebebi her katman için düzgün bir toz yüzeyi serilmesi
gerektirmesidir. Toz yüzeyin düzgün olması için oldukça yavaş hareket edilmesi
gerekmektedir. SLS ile oldukça karmaşık şekilleri üretmek mümkündür. Bu yüzden
ev kullanımı değil endüstriyel kullanım için tercih edilmektedir. SLS ye
verilen diğer isimler SLM (selective laser melting), DMLS(Direct metal laser
sintering)’ dir. Hepsi aynı teknolojiyi anlatsa da farklı
isimlendirilmişlerdir.
3D Yazıcılar ile Neler Yapılabilir
Kullanım alanları çok yaygındır. Bazılarını örnek vermek
gerekirse, yeni ürün tasarımlarının modellenmesi, proje maketlerini ucuz
ve hızlıca yapılabilmesi, makinenin yedek parça tasarımı, kişiye özel
protezler, plastik alçılar, implantlar, suni organlar, hayal gücünüze bağlı
olarak özel hobi ve oyuncak tasarımları, takı tasarımları vb. diye listeyi
uzatabiliriz.
3D Yazıcı Almayı Düşünenlere Tavsiyeler
3D yazıcı almak isteyenlerin dikkat etmesi gereken
noktaları şöyle sıralayabiliriz.
- Alacağınız
yazıcının malzeme kalitesi iyi olmalıdır. Kaliteli malzeme uzun ömürlü
kullanım sağlayacaktır.
- İçeriğindeki
yazılım kaliteli olmalıdır. Bu yazılım ne kadar iyi olursa hazırladığınız
taslağı işlemesi ve dönüştürmesi de o kadar iyi olacaktır.
- Mikron
boyutu, diğer bildiğimiz adıyla çözünürlük de denebilir. Fakat
aralarındaki fark çözünürlük yüksek demek mikronun küçülmesi demektir. Ne
kadar küçük mikron değeri olursa baskı katmanlarının da o kadar küçük
olursa nesnemizin detaylı olmasını sağlayacaktır.
- Yazdırma
malzemesine dikkat edilmelidir. Henüz çok yaygın olmadığı için kullanılan
hammadde fiyatları pahalı olabiliyor.
- Makinenin
yazdırma istikrarının olmasına dikkat etmek gerekiyor. Aynı baskı
kalitesini her defasında alabilmelisiniz. Ayrıca kalibrasyon ayarı kaçan
bir yazıcı ile uğraşmak durumunda kalabilirsiniz.
- Son
olarak da hızına bakmalısınız. Bu yazıcılar hız konusunda yeni
gelişmekteler. Buna dikkat etmeden aldığınız bir yazıcının çıktı vermesi
için 24 saat beklemek durumunda kalabilirsiniz.
Son dönemde geliştirilen 3D yazıcılar ile hammadde olarak
çeşitli denemeler yapılıyor. örneğin en son ip kullanılarak örgü örebilen bir
3D yazıcı yapıldı. Bilim insanlarının hedefi ise 3D yazıcılarda gıda hammaddeli
kullanarak yemeklerinizi yazıcıdan elde edebilmek. halihazırda çikolata
kullanılarak ilk denemeler çoktan yapılmaya başlandı bile...