LÜTFEN PAYLAŞIN

Fiyatları ucuzlayan ve evlere bile giren 3D yazıcılar artık daha kabiliyetli. Bu teknolojinin nasıl çalıştığını, geldiği noktayı ve geleceği…

Öncelikle 3 boyutlu yazıcılar hakkında teknik bilgi verelim.

3 Boyutlu Üretim Nedir?
3 boyutlu üretim, masaüstü imalat yada ingilizce “additive manufacturing” katkısal üretim olarak da bilinen bir üretim yöntemidir. Hızlı prototipleme olarak bilinen bu teknolojide 3 boyutlu bilgisayar tasarımı gerçek bir objeye dönüştürülür. 3 boyutlu sayısal model STL formatına dönüştürülür ve 3D yazıcıya gönderilir. 3D yazıcı katman katman inşa ederek gerçek objeyi oluşturur.

3 Boyutlu Yazıcı Teknolojileri
3 Boyutlu yazıcılar birçok farklı teknoloji kullanabilirler. Teknolojiler arasındaki farklılıklar genellikle katmanların nasıl oluşturulduğu ile alakalıdır. 3D yazıcıların kullandığı bazı teknojileri sıralamak gerekirse,  Seçici Lazer Sinterleme – SLS (Selective Laser Sintering), FDM (Fused Deposition Modelin), Stereolithograhpy en çok kullanılan 3D yazıcı teknolojileri arasındadır.

3 Boyutlu Yazıcılar Nasıl Çalışır?

FDM_by_Zureks3D yazıcı teknolojileri birçok farklı teknolojiyi bir arada sunar. Bu teknolojiler, fused deposition (bileşimli yığma), lazer sinterleme, polimer kurleme gibi sıralanabilir. Yaygın kullanıma ve farklı tasarıma sahip olsa da temelde en çok kullanılan teknoloji “fused deposition modeling” tekniği ile çalışan cihazlardır. Bu teknikte bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde edilir. Bu prosesi gerçekleştirmek ise günümüz makine imalat sektöründe hiç de zor değil, ihtiyacınız olan şeyler 3 eksenli bir cnc ve kontrol kartı; bu kontrol kartı ve cnc  ile iletişimde olabilecek bir yazılım ve malzeme yığma özelliğine sahip bir takımdır.

FDM bir yazılım prosesi ile baslar, yazılım STL 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 thermoset malzemeler ile karşılaştırıldığında defalarca eritilebildikleri ve belirli sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknoloji için oldukça uygun malzemelerdir.

Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış  bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. Bu nozul bilgisayar tarafinda konrol edilerek parça geometrisini simule edecek şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve üretilmiş olur.

Bu proses günümüzde en çok hızlı prototipleme ve 3 boyutlu yazıcı alanlarında kullanılmaktadır. 3d printing, 3 boyutlu üretim, 3d yazıcı olarak da bilinir.

3 Boyutlu Yazıcıların Kullanımı
Özel bir ürün olan XK124, camdan malzemeleri üç boyutlu olarak basabiliyor. Mesela evde kırılan bardağın diğer eşinden üç boyutlu modelleme yaptınız. Bilgisayarı 3 boyutlu yazıcıya bağladınız ve yazdır komutunuz verdiniz. 30 dakika sonra evdeki takımın aynısı bir bardağa sahipsiniz.

3 Boyutlu Yazıcıların Tarihsel Gelişimi
Üç boyutlu yazıcıların tarihi bilgisayar tarihi kadar eski. 1970’li yılların sonlarına doğru bilim dünyasının gündemine girmeye başlayan bu yazıcılar o dönemler çok büyük ve çok pahalı cihazlardı. 1980 ve 1990’lı yıllarda ticarileşen bu cihazlar temelde CNC tezgahına monte edilmiş bir yazdırma ucundan oluşan teknik ürünlerdi.

1984 – Charles Hull tarafından sayısal bilgi kullanarak 3 boyutlu obje üretimi geliştirildi
1986 – Charles Hull Stereolithografi yöntemini geliştirdi ve patentini aldı.
1986 – Charles Hull 3D Sytems şirketini kurdu ve ilk ticari 3D yazıcı makinesini geliştirdi. Bu makinenin adı stereolithografi cihazıydı.
1988 – 3D Systems Şirketi genel kullanıma yönelik ilk modeli SLA-250 yi geliştirdi
1988 – Scott Crump Fused Deposition Modeling (FDM) “Ergitmeli Model Yığma” teknolojisini icat etti
1989 – Scott Crumb Stratasys şirketini kurdu.
1991 – Helisys şirketi ilk katmanlı obje üretim sistemini sattı
1992 – Stratasys ilk FDM makinesini sattı.
1992 – DTM şirketi ilk SLS sistemini sattı
1993 – Solidscape mürekkep püskürtme mantığı ile çalışan bir cihaz üretme amacı ile kuruldu.
1993 – “MIT” Mürekkep püskürtme yöntemil ile 3 boyutlu obke üretimi ile ilgili bir patent aldı.
1995 – Zcorp MIT nin patentini lisansladı ve bu teknoloji ile çalışan 3D printerları üretmeye başladı
1996 – Stratasys “Genisys” modelini piyasaya sürdü.
1996 – Z Corporation “Z402” modelini piyasaya sürdü
1996 – 3D systems “Actua 2100″ ü piyasaya sürdü”. 3D yazıcı kelimesi ilk kez bu yılda kullanılmaya başlandı
1997 – EOS Stereolithografi şirketini 3D Systems şirketine sattı ancak halen Avrupanın en büyük üreticilerinden biri
2006 – Açık kaynak ilk 3D yazıcı projesi başladı – Reprap. Kendi parçlarınıda kopyalabilme özelliğine sahip bu makine sayesinde bir çok ev kullanıcısı 3D yazıcı sahibi olacaktı
2008 – Reprap’in ilk versiyonu tamamlandı. Kendi parçalarının %50 sini üretebiliyordu.

3 Boyutlu Yazıcıların Amacı
Üç boyutlu yazıcılar temelde bir ürünün piyasaya çıkmadan önce son halini görebilmek için tasarlanmış makinelerdir. Bu sayede bir ürün seri üretime geçmeden önce bu yazıcılardan çıkış alınıp son haline bakılarak ürünün elle tutulduğunda nasıl bir şeye benzediği görülebiliyor. Bu da hem maliyet tasarrufu hem de olası sorunların önceden görülmesini sağladığı için ciddi bir kolaylık getiriyor.

3D-Printer-Parts-01Genelde bir cad/cam programı ile uyumlu çalışan 3 boyutlu yazıcılar standart yazıcılardan farklı olarak mürekkep yerine farklı materyaller kullanıyor. Plastik, polikarbon kadar birçok malzemeyi kullanabilen 3 boyutlu yazıcılar birçok karmaşık nesneyi basabiliyor.

Neler çıktı alınabiliyor?
Bu nesneler arasında hareketli parçalara sahip ürünlerden, İngiliz anahtarına, insan figürlerinden, satranç taşlarına kadar farklı seçenekler bulunuyor. Günümüzde 3 boyutlu modellemesi bulunan hemen hemen her şey basılabiliyor. Modellemesi olmayan ürünler üç boyutlu tarayıcılarla anında dijitalize edilip yazıcının anlayacağı formatlarda kullanılabiliyor.

3d_printer_skull2Fiyatları düşüyor
Yakın zamana kadar 3 boyutlu yazıcıların fiyatlarının yüksek oluşu ve kullanmak için ileri seviye teknik bilgi gerektirmesi genelde bu alanda uzmanlaşmış kişiler tarafından kullanılmasını sağlıyordu. Günümüzde ise bu ürünler 1500-2000 dolar’dan başlayan fiyatlarla satılmaya başlandı. Kullanımları ise eskiye oranla daha kolay olan bu yazıcılar evlere de girmeye başladı.

Yazdırma Yöntemleri
3 boyutlu yazıcılar farklı türlerde materyal kullanıyorlar ve farklı tekniklerle çalışıyorlar. Giriş seviyesi olarak kabul edebileceğimiz cihazların büyük bir çoğunluğu 3 eksende üretim tekniğine sahip ve modelin en altından başlayıp en üstüne kadar baskı alıp üretim yapıyorlar. Aşağıdaki videoda buna bir örnek görebilirsiniz.

Yazıcıların kullandığı malzemeler üretim tekniklerine göre farklılık gösteriyor. Termoplastik, metal, titanyum, seramik tozu, kağıt, foto polimer ve daha birçok malzeme yazıcılar tarafından kullanılabiliyor. Genelde lazerle eritme yöntemini kullanan yazıcıların laminasyon ya da ışıkla polimerleştirme yöntemlerini kullanan versiyonları da bulunuyor.

Çalışır durumda bisiklet!
Tamamı 3D yazıcı kullanılarak üretilmiş bir bisiklet. Döner parçalarına kadar 3D Yazıcıdan çıktı.

3 Boyutlu Yazıcıyla Silah Yapıldı Haberleri ve Yanlış Anlaşılanlar
Son dönemlerde medyada çıkan haberlerde 3 boyutlu yazıcıyla silah üretmenin mümkün olduğu dile getirildi. Haber başlıkları abartılı oluyor ve bu alıştığımız bir durum.  Yine de böyle bir haber çıkmış olması konuyu incelemeye değer kılıyor.

Gerçekler :
1. Ev tipi kişisel 3D Yazıcılar plastik malzeme kullanmaktadır.
2. Bu plastik malzemeler ancak Lego parçaları kadar güçlüdür.
3. Evet bu malzeme kullanılarak kabza gibi silahların zaten plastik olan bazı bölümleri üretilebilir.
4. Bu plastik malzemeler kullanılarak tam çalışır durumda bir silah yapmak mümkün değildir.
5. Metal malzeme kullanan 3D yazıcılar ile tam çalışır durumda bir silah üretilebilir. ANCAK bir çok başka işlemden de geçmesi gerekmektedir. Bu makinelerin fiyatları milyon dolar mertebesindedir. Ev kullanıcılarının sahip olabileceği makineler değildir.
6. Askerliğini yapan herkes bilir ki namlu silahın en önemli parçasıdır ve günümüz teknolojisinde ev tipi yazıcıların kullandığı malzemeleri ile üretilemez
7. Torna freze gibi makineler ile de silah üretilebilmektedir. Bu makineler 3D Yazıcılar gibi popüler olmadıkları için kimse ciddiye almamaktadır.

Sonuç: Medya abartmayı sever. Ancak Ne olursa olsun bireysel silahlanma kötü bir şeydir. 3D yazıcı gibi makinelerin insanlık yararına kullanılabileceği yüzlerce yer vardır.

3 boyutlu yazıcı ile Ay’da Üs yapılacak
3 boyutlu yazıcıların bir diğer ilginç kullanım alanı ise Ay’da üs inşa etmek. Şimdilik proje aşamasında olan projeye göre Ay’da bulunan malzemeleri kullanabilen devasa boyutu bir yazıcı, ay’da binalar inşa edecek. İçinde yaşanabilecek boyutlardaki binaların resimleri bile hazır. Foster and Partners isimli İngiltere merkezli bir mimarlık firmasının projesi şimdilik hayata geçmemiş olsa da uzun vadede çok mantıklı bir fikir olarak karşımıza çıkıyor.
http://www.fosterandpartners.com/news/foster-+-partners-works-with-european-space-agency-to-3d-print-structures-on-the-moon/

3d_printer_moon_us3 boyutlu yazıcılardan organ üretimi
“Multifoton Polimerizayson”adı verilen bu yöntemle birlikte, 3D yazıcılara ‘mürekkep’ yerine yarı plastik yarı biyomolekül özel bir madde veriliyor. Yazıcı, verilen ölçü ve şekillere uyarak milimetrik boyutlarda yapay damarlar üretiyor. Damarın iç yüzeyini kaplayan biyomoleküller sayesinde insan dokusuna uyumlu hale geliyor, vücudun yapay damarı kabul etmemesi böylece engelleniyor.

3dprintedear_princetonFirmaların 3 Boyutlu Yazıcı Kullanımı

Nokia Lumia 820 modelinin arka kapağı 3 boyutlu yazıcılardan çıktı alınabiliyor
Nokia, Lumia ailesinin en yeni modeli olan 820’nin arka kapağının 3 boyutlu modellemesini herkesin kullanımına sundu. Bu sayede bu dosyayı indiren herkes uyumlu bir yazıcısı varsa kişiye özel Lumia 820 arka kapak tasarımını basabilecek.

3d_printer_nokia_lumia_920Nike Futbol Ayakkabılarını 3D Yazıcı ile Üretecek
Nike 3D yazıcı kullanımını bir adım ileri götürerek, 3D yazıcı ile üretilmiş “Vapor Laser Talon” isimli futbol ayakkabılarını piyasaya sürmeye hazırlanıyor. Bu ayakkabıları özel tasarımı sayesinde sporcular ilk 5-6 metredeki ivmelerini ciddi şekilde arttırıyor. Tabi bu özel tasarımın bir eksisi ise geleneksel üretim yöntemleri ile üretilemeyen bir ürün ortaya koyması. Nike bu sorunu da 3D yazıcı kullanarak çözmüş. SLS (Seçici Lazer Sinterleme) yöntemi ile üretilen ayakkabılar sadece 158 gr ağırlığında.

http://nikeinc.com/news/nike-debuts-first-ever-football-cleat-built-using-3d-printing-technology

3D-Printer-nike3 Boyutlu Yazıcı Teknolojisi 2013 Tahminleri
3D yazıcı aslında çok da yeni bir teknoloji değil. Ancak dev şirketlerin sahip olduğu patentlerin geçerliliğini yitirmesi nedeniyle fiyatları düşmüş ve popüler olmuş bir teknoloji. Popülerleşmesi, beraberinde gelişimi de getiriyor işte 2013 tahminleri:

  • Kişisel 3D Yazıcı sayısı endüstriyel yazıcı sayısını geçecek.
  • Metal 3D Yazıcı üreticileri birleşecek.
  • 3D Yazıcı kullanımını ciddi şekilde arttıracak bir uygulama ortaya çıkacak.
  • STL/AMF Dosya formatları yerine daha kullanışlı yerine bir dosya formatı ortaya çıkacak.
  • Kapalı sistem 3D kopyalama makinesi üretilecek.
  • Yeni nesil kişisel 3D yazıcılar DLP teknolojisini kullanacak.

2 Yorumlar

  1. Makineler hakkında bilginiz var mı? ne tavsiye ediyorsunuz mesela Blueprinter diye bir makine duydum bunun hakkında bilginiz varmı

    • bende arastırıyorum,fiyat olarak yüksek ama Ultimaker 2 yada 3 tavsiye ediliyor,ödüllü bir yazıcıymış…

YORUM YAZ