3d baskı

3d baskı

3d baskı terimi, parçaların ve nesnelerin katmanlar halinde oluşturulması teknolojisi olarak tanımlanabilir. Katmanlı imalat teknolojileri birçok yönden farklılaşır. Materyal kullanımı, sağlamlık, yüzey pürüzlülüğü, katmanlar arası bağlantı türü, üretim hızı ve maliyeti gibi başlıklar 3d baskı teknolojilerini birbirinden ayıran farklılıklardır.

Birçok farklı tipte katmanlı imalat/3d baskı teknolojisi bulunmaktadır. Bunlar:

  • Stereolithography (SLA)
  • Selective Laser Sintering / Seçici Lazer Sinterleme (SLS)
  • Fused Deposition Modeling / Akışkan Yığma Modelleme (FDM)
  • Digital Light Process / Sayısal Işık İşleme (DLP)
  • Multi Jet Fusion (MJF)
  • PolyJet
  • Direct Metal Laser Sintering / Doğrudan Metal Lazer Ergitme (DMLS)
  • Electron Beam Melting/ Elektron Işın Ergitme (EBM)

Doğru yöntem ve doğru baskı biçimini seçmek yapılacak iş için büyük öne taşır. bunun için her bir teknolojinin üstün ve zayıf yönlerini bilmek, yapılacak baskı için elzemdir. Şimdi her bir teknolojiyi ayrı ayrı inceleyip güçlü ve zayıf yönlerine bakalım.

3D baskı protipleme ve dahası

Prototipleme denildiğinde 3d baskı yada katmanlı imalatın gelmesi oldukça doğaldır. Tasarımcıların yada üreticilerin fikirlerini hayata geçirmeleri için hem zaman hem de maliyet açısından oldukça elverişli olan 3d baskı, günümüzde oldukça yoğun bir kullanım alanına sahiptir. 3d baskı ile elde edilen çıktılarbirçok alanda kulanılıp değerlendirilebilirliği düşünüldüğünde oldukça yararlı bir teknoloji olduğu açıktır.

Application Spotlight: 3D Printing for Footwear - AMFG
SLA teknolojisi UV ile kürlenebilir bir reçineyi belirli bölgelerde katmanlar halinde katılaştırark modeli oluşturma esasına dayanır.

3d baskı genelde hızlı prototipleme ile eş anlamlıkullanılsada tek amacı prototipleme değildir. Tam işlevsel parçalarında üretildiği bu teknoloji tam olarak bir üretim teknolojisi olarak adlandırılabilir. Hızlı prototipleme sadece bir alt hizmet olarak değerlendirilebilir.

3d baskı için göz önünde bulundurulması gereken başlıklar

herşey de olduğu gibi 3d baskı içinde göz önünde bulundurulması gerekn bir takım dikkate değer başlıklar bulunmaktadır. Eldeedilecek ürünün başedilebilir olması için bu başlıklar her bir üretilecek ürün için göz önünde bulundurulmalıdır.

  1. Bütçe
  2. Mekanik gereksinimler
  3. Görünüş
  4. Malzeme seçimi
  5. Parça yada ürün geometrisi
SLA & SLS
SLS 3d baskı işlemi sırasında lazer tarama işlemi

Polimer malzeme 3d baskı teknolojileri

Birlikte en çok kullanılan baskı teknolojilerine bakıp bunların güçlü ve zayıf yönlerini irdeleyelim.

Stereolithography (SLA)

Stereolithography (SLA) teknolojisi endüstriyel üretime en uygun çözümlerden biridir. Yüzey pürüzsüzlüğü, detay miktarı ve hata toleransı gibi konularda üstün performans sağlar. Bu özelliklerinden doalyı özellikle tıbbi uygulamalarda kendisine yoğun uygulama alanı bulmaktadır.

Selective Laser Sintering / Seçici Lazer Sinterleme (SLS)

Temel işlev naylon temelli toz haline getirlmiş plastiklerin ergitme yöntemiyle katmanlar halinde inşa edilmesi şeklindedir. Baskı malzemesi termoplastiklerden mamül olduğundan olduka dayanıklı ve uzun süreli kullanıma uygun parçalar imal edilebilir. Bu teknolojide destek platformuna yada destek baskısına ihtiyaç duyulmaz. Bu sebeple 3d baskı sonrası parça minimum düzeltme ve baskı sonrası iş ile kullanılır hale gelmektedir.

PolyJet

Polyjet teknolojisi yüzeye mikro photopolymer damlacıklar püskürtüp bu parçacıkları UV ile katılaştırma esasına dayanır. Yüksek çözünürlükü, hızlı ve renkli baskılar için en iyi çözümdür.

Digital Light Processing (DLP) ve LCD

Digital light processing / Sayısal ışıkla işleme ve LCD, SLA teknolojisine benzer bir teknolojidir. Temel fark SLA da UV kürleme için lazer kullanılırken, DLP 3d yazıcılarda dijital ışık projektörü, LCD lerde ise LCD maske kullanılmaktadır. Bunun anlamı SLA yazıcılarda lazerin tüm yüzeyi taraması uzun sürerken DLP yazıcılarda her katman büyüklüğüne bakılmaksızın aynı sürede kürlenebilir. Bu sebeple büyük boyutlu parça üretiminde DLP ve LCD 3d azıcılar oldukça hızlı sonuçlar vermektedir.

Metal 3D printing scale at Protolabs
Metal yazıcılar
Multi Jet Fusion (MJF)

MJF temelde SLS yazıcı ile aynı senaryo üzerinden çalışır. SLS den farkı, MJF’de naylon toz lazer yerine inkjet tarafından püskürtülen bir ajanla katmanlaştırılır. MJF, ajan püskürtme ileçalıştığıdna katman üretim hızı SLS yazıcılara göre oldukça fazladır. Ayrıca yüzey pürüzsüslüğü ve hassaslık konusunda da SLS’den üstün olduğu söylenebilir.

Fused Deposition Modeling /Akışkan Yığma Modelleme (FDM)

FDM en yaygın kullanılan veson kullanıcının rahatlıkla ulaşabildiği 3b baskı teknolojisidir. Temel mantık eritilen plastik materyalin ince katmanlar halinde parçaları oluşturmasıdır. Oldukça uygun fiyatlı bir baskı çeşitiolan FDM teknolojisiilerleyen zamanlarda her eve girmeye aday bir teknolojidir. Diğer teknolojilere göre dezavantajı yüzey pürüzsüzlüğünün çok iyi olmaması ve hasaslığının çok iyi olmamasıdır.

Metal 3d yazıcı teknolojileri.

Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

Temelde SLS teknolojisine benzerdir. Farklı olarak termoplasitk yerine metal tozu kullanılmaktadır. Baskı sonrası termal işleme gereksinim duymaktadır.

Electron Beam Melting (EBM)

DMLS teknolojisine benzer bir teknoloji olan EBM de lazer yerine elektron ışını kullanılmaktadır. Buna ek olarak printer çalışması için baskı ortamının vacumlu olması gerekmektedir.

3d baskı ne zaman kullanılmalı

Genel olarak 3d baskı hizmeti seri üretime alternatif bir yöntem değildir. Düşük adetlerde ve acil üretimler için uygun olan 3d baskı teknolojisi, geleneksel yöntemlerle çözümlenemeyecek parça üretimi için de vazgeçilmez bir teknolojidir. Bunlara ek olarak uzun süreli stok ihtiyacını ortadan kaldırarak genel kullanıma uygun materyal depolamasıyla mevcut tedarik yapısına ucuz bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır.