3D Çalışma
3D çalışma; sanal formda tasarlanan görsellerin katmanlı bir şekilde katı bir modele dönüştürülmesi işleminin adıdır. Sanal ortamda tasarlanan görsellerin katmanlı bir modele dönüştürülmesini sağlayan cihaza ise 3D yazıcı denmektedir.
3D Baskı Nasıl Çalışır?
Bilgisayarda 3D modelinin oluşturulması ile süreç başlamaktadır. Modellemenin tasarımı için gerekli olan programlardan en uygunu kullanılır. Kullanılan bu programlardan bazıları şu şekildedir.
- Blender
- Zbrush
- Sketchup
- Solidwork
- Fusion 360
Gibi birçok yardımcı program bulunmaktadır.
Modelleme işlemi yapılırken dikkat edilmesi gereken bir başka özellik ise; modellemenin baskı kalitesinin en üst seviyede olması için kullanılacak olan yazıcıya göre yapılması gerekmektedir. Model tasarımı neticelendikten sonra, tasarım dosyasını yazıcının anlayacağı biçime dönüştürülmesini sağlayacak ara program kullanılır. Bu program aracılığı ile baskı materyali, destek yönetimi gibi düzenlemeler yapılarak, katmanlara göre dilimleme işlemi yapılmaya başlanır.
En Çok Kullanılan 3D Yazıcı Teknolojileri
Günümüzde yaygın olarak kullanılan 3 adet 3D çalışma teknolojisi kullanılır.
Bunlar;
FDM (Fused Deposition Modeling); Pratik kullanımı ve düşük maliyeti nedeni ile en çok kullanılan teknolojidir. Bu tip yazıcılar ileriye doğru sürülen materyalin ısıtılarak nozzle denilen parçanın ucundan akıtılması ile aşağıdan yukarı doğru katmanların örülmesi esasına dayanmaktadır. Yazıcıda yer alan kızak ve miller sayesinde nozzle 3 adet eksen üzerinde hareket ederek, en altta yer alan tabladan yukarı doğru olacak bir şekilde modellenen objeyi ortaya çıkarır. 3D çalışma esnasında sensörler yardımı ile sıcaklık sürekli olarak kontrol edilerek termoplastiğin niteliğine göre ayarlanır. Farklı özelliklerde termoplastikler kullanılabildiği gibi metal ya da metal katkılı materyallerde kullanılabilmektedir.
SLA (Stereolithography); Bir tank içerisinde yer alan reçinenin lazer ya da gün ışığı gibi çeşitli şekildeki ışığa maruz bırakılması ile katılaşma işlemi gerçekleşir. Gün ışığı modeli bu aşamada daha etkilidir bunun nedeni ise her katmana aynı anda ışık yayabilmesidir. Oldukça maliyetli ve kullanım açısından da son derece zorluklar barındıran bir teknoloji olması sebebi ile çok fazla tercih edilmemektedir.
SLS (Selective Laser Sintering); Metal nesneler için yaygın olarak kullanılan 3D baskı teknolojisidir. SLS, ardışık toz katmanlarını kaynaştırmak için lazer kullanılan 3D baskı teknolojisinin adıdır.
3D Yazıcılar İle Neler Yapılabilir?
3D çalışma ile oldukça hızlı bir şekilde yeni parçalar üretilebilmektedir. Yazıcı ile metal ve plastik prototiplerin üretimi gerçekleştirilebildiği gibi nihai ürün elde edilmesinde de kullanılmaktadır.
3D çalışma ile çalışma yapılan belli başlı alanlar şunlardır;
- Protip oluşturma
- Özel parçaların üretiminin yapılması
- Hobi ve ev gereçlerinin üretiminin yapılması
Son yıllarda teknoloji alanında baş döndüren gelişmeler yaşanmaktadır. 3D çalışmaları da bu gelişimden son derece büyük bir ölçüde etkilenmektedir. Yapılan çalışmalar neticesinde yakın bir zamanda tıp, mimari ve otomotiv alanlarında da bu teknolojiden faydalanılması beklenmektedir. Özellikle tıp alanında vücut parçalarının üretimi konusunda çalışmalar devam etmektedir. Aynı zamanda bu teknoloji kullanılarak askeri, havacılık, biyomedikal ve dişçilik alanlarında da üretim gerçekleştirilmektedir.
Oldukça gelişime açık olan bu teknoloji, her geçen gün kendisini geliştirmeye devam etmektedir. Günümüzde nihai parçaların dayanıklılığın artırılması ve parçaların üretim aşamasının hızlandırılması için birçok yeni teknolojik çalışmalar yapılmaktadır. 3D çalışmalar yaygın olarak hobi ve ev gereçlerinin üretilmesinde de kullanılmaktadır. Özellikle bu sektör için birçok önceden hazırlanmış ürün mağazalarda bulunmaktadır.
Yine yapılan çalışmalar sonucunda yaşanılan gelişmeler, geleceğe ışık tutması açısından oldukça önemlidir. Yakın gelecekte bu teknoloji ile ilaç, organ ve protez gibi sağlık ürünleri; giyim ve ayakkabı gibi birçok tekstil ürünleri; konut üretimi, otomotiv, havacılık ve uzay sanayisinde de oldukça yaygın bir şekilde kullanılması beklenmektedir.
3D Baskının Diğer Üretim Şekillerine Göre Avantajları Nelerdir?
3D çalışma, 3d modelini katmanlara ayıran bir çalışma şeklidir. Katmanların kalınlığı 0.1 mm dir. Oluşturulan plakalar birbiri üstüne bindirilerek istenilen model oluşturulmaktadır.
Bu teknolojide geride atık bırakılmamaktadır. Ayrıca üretimde esneklik ve yaratıcılık sağlanmaktadır. Kalıba ihtiyaç duyulmaz. Tasarımda yapılacak olan değişiklikler ile üretilmesi istenen ürün üzerinde değişiklikler yapılabilmektedir.
En önemli avantajlarından bir diğeri ise eski üretim metotları ile üretilmesi zor ya da imkânsız olan modeller, bu teknoloji ile oldukça kolay bir şekilde üretilebilmektedir.
3D Yazıcı Bileşenleri
3D çalışma esnasında kullanılan 3D yazıcıdaki her bir parça baskı sürecinin önemli elemanları arasında er alır. 3D yazıcıda yer alan temel bileşenler şu şekildedir.
- 3D yazıcı kasası; makinenin her bir parçasını bir arada tutmak üzere tasarlanmıştır
- 3D yazıcı baskı kafası hareket sistemi
- 3D baskı kafası
- 3D yazıcı baskı tablası
- 3D yazıcı step motorları
- 3D yazıcı elektroniği
- 3D yazıcı gömülü yazılımı
- 3D yazıcı dilimleme yazılımı
3D yazıcı bileşenler bu şekildedir.