Yeni bir ürün üretmek veya mevcut bir ürünü geliştirmek isteyen herkes için hızlı prototipleme verimlilik açısından muazzam bir değer katıyor. Bu içeriğimizde, ürün maliyetlerinizi ve pazara sunma sürenizi azaltarak, hızlı prototipleme sürecinize 3D baskıyı nasıl dahil edebileceğinizi inceleyeceğiz.
Hızlı prototipleme nedir?
Hızlı prototip oluşturma, tasarım fikirlerini test etmek ve gelecekteki olası iyileştirmelere yardımcı olacak verileri elde etmek için bir ürünün nihai olmayan bir sürümünü hızla yapma sürecini ifade ediyor. Terim, başlangıçta, daha sonra bir nesneyi veya bir parçayı 3B yazdırmak için kullanılacak olan bilgisayar destekli tasarım (CAD) verilerini kullanarak bir 3B model yapma sürecini tanımlamak için kullanıldığından, eklemeli üretim (3B baskı) teknolojisiyle yakından bağlantı kuruyor.
Fiziksel bir ürün tasarlarken, hızlı prototipleme farklı malzemeleri, boyutları, şekilleri, renkleri ve daha fazlasını denemenize yardımcı oluyor. Bununla birlikte bunların biçim, uyum ve işlevi nasıl etkilediğini test etmenize olanak tanıyor. Daha sonra nihai ürünü geliştirmek için bu deneylerden öğrendiklerinizi nihai uygulamalarda kullanabiliyorsunuz.
Hızlı prototiplerimizi neden 3D üretmeliyiz?
3D baskı teknolojisi, bir konsept olarak hızlı prototiplemenin yaratılmasına ilham oldu. Hızlı prototipleme için enjeksiyon kalıplama ve CNC işleme gibi diğer üretim teknikleri kullanılabilirken, 3D baskı en uygun olanlardan biri olmaya devam ediyor. Herhangi bir hızlı prototipleme, deneyler yapmak ve varsayımları test etmek için kullanılabilecek bir ürünün hızlı bir versiyonunu yapmayı amaçlıyor.
Bu, özel tek seferlik tasarımlar yapabilmeniz ve ardından bu tasarımları ardışık yinelemelerde değiştirebilmeniz gerektiği anlamına geliyor. Söz konusu yinelemeleri olabildiğince çabuk üretebilmeniz gerektiğinden prototiplerinizi tasarlamada ne kadar özgür olursanız o kadar iyi süreçler yürütebiliyorsunuz. Tüm bunların yanı sıra 3D baskı birçok avantaj sunuyor:
Hız
Açık-kapalı veya küçük partili üretim söz konusu olduğunda, 3D baskı başı çekiyor. Yeni özel kalıpların yapılması gerekmediğinden ve siparişinizin gönderilmesini beklemeniz gerekmediğinden teslim süreleri kısa zamanlı kalıyor. Orta-küçük nesneler için gün içinde yeni bir 3B tasarım oluşturmak, gece boyunca yazdırmasına izin vermek ve tamamladığınız nesneyi ertesi sabah yazıcıdan almak mümkün oluyor.
Esneklik
Özel bir tasarım üzerinde değişiklik yapma ve yineleme yeteneği, 3D baskının öne çıktığı başka bir alan oluyor. Bir nesneyi 3B yazdırmak için önce onun dijital bir 3B modelini oluşturmanız gerekiyor. 3B modeller dilediğiniz şekilde değiştirilebiliyor, çoğaltılabiliyor ve paylaşılabiliyor. Bir dizi deneme başarısız olursa; sadece önceki bir sürümü yükleyebiliyor ve başka bir alternatif deneyebiliyorsunuz.
3D baskı, prototiplerinizin fiziksel özellikleri söz konusu olduğunda size çok fazla esneklik sağlıyor. Mekanik mukavemet, sertlik, sıcaklık direnci, kimyasal direnç, boyutsal doğruluk ve renk, kullanılan malzemeye bağlı olarak değişebilen özelliklerden sadece bazılarını oluşturuyor.
Maliyet
Maliyetler, parça gereksinimlerine ve hangi malzemenin kullanıldığına bağlı olarak büyük ölçüde değişkenlik gösteriyor. Ancak, enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel üretim biçimlerini kullanarak benzer özelliklere sahip bir parça oluşturmak, küçük parti veya tek seferlik prototipler için parça bazında neredeyse her zaman daha pahalı oluyor.
3D baskı ile hızlı prototipleme uygulamaları
3D baskının hızlı prototiplemeye uygunluğunu gördükten sonra 3D baskının uygun olduğu bazı prototip kategorilerine göz atalım:
Kavram Kanıtı prototipi- Proof-of-Concept prototype (POC)
Konsept modelleri olarak da bilinen kavram kanıtı prototipleri, prototiplemenin en erken aşamasını tanımlıyor. Bir ürün ile ilgili en temel varsayımları mümkün olan en az riskle test ediyor. Bu prototipler genellikle ürünün estetiği veya kullanılabilirliği hakkında herhangi bir düşünce barındırmıyor. Bu nedenle, POC prototipleri genellikle bir 3D yazıcının sağladığı aslına uygunluk düzeyine ihtiyaç duymadan, 3D baskının sunduğu hız ve düşük maliyetten büyük ölçüde yararlanabiliyor.
Görsel prototip
Bazen görünüm prototipleri olarak adlandırılan görsel prototipler, bir ürünün nasıl görüneceğini göstermek ve doğrulamak için kullanılıyor. Bunlar ürünün şekli, boyutu, rengi ve dokusunu içeriyor. Bu tür bir prototip oluştururken ürünün işlevselliği ikincil önem taşıyor. Görsel prototipler, tasarımcıların hangi nihai malzemelerin kullanılacağı ve bir ürünün nasıl pazarlanabileceği gibi konularda karar vermelerine yardımcı olabiliyor.
3D baskı, görsel faktörlerin herhangi bir kombinasyonu test edilebildiği için görsel prototipler oluşturmak için mükemmel olabilir. FFF yazıcılar, nihai ürünün bitişine mükemmel şekilde uyması için bazı son işlemler gerektirebiliyor ancak SLA baskısı gibi diğer teknolojiler, yazıcıdan çıkar çıkmaz üretime hazır bir ürünün görünümüne son derece yaklaşabiliyor.
İşlevsel prototip
Çalışma prototipleri olarak da adlandırılan işlevsel prototipler, bir ürünün işlevlerini göstermek ve doğrulamak için tercih ediliyor. Bu tür bir prototip oluştururken görsel görünüm ikincil önem taşıyor. Genellikle daha kapsamlı bir prototipte birleştirmeden önce tek bir ürünün ayrı işlevlerini ayrı ayrı test etmek için kullanılıyor. Bu prototipler, tasarımcıların hangi özelliklerin gerekli ve hangilerinin pratik olmadığına karar vermelerine yardımcı olabilir. Çalışma prototipleri, mevcut malzemelerin ve malzeme özelliklerinin geniş bir yelpazesinin en etkili şekilde kullanılabileceği yerler olduğu için 3D baskının en uygun olduğu yerdir.
Mühendislik/ üretim öncesi prototip
Mühendislik veya üretim öncesi prototipler, önceki tüm prototiplerden elde edilen bulguların neredeyse bitmiş üründe bir araya getirildiği son prototip kategorisini oluşturuyor. Bu prototipler, ürünü potansiyel yatırımcılara, müşterilere, satıcılara ve üreticilere göstermek için yaygın olarak kullanılıyor.
3D yazıcılar, prototipleme sürecine nasıl dahil edilebilir?
Prototip ihtiyaçlarınız için 3D baskıdan yararlanmayı seçtiğinizde, bu ihtiyaçlara en uygun çözümün hangisi olduğunu değerlendirmek önem taşıyor. 3D baskıyı benimsemenin genellikle iki yerleşik yolu bulunuyor;
3D baskı hizmetleri
İstediğiniz özelliklere göre bir 3B model tasarlayacak, daha önce oluşturduğunuz bir modeli kullanacak, daha sonra bu modeli kendi yazıcılarında yazdıracak veya ortaya çıkan baskıyı size gönderecek birçok 3B baskı hizmeti bulunuyor.
Kendi yazıcılarınızı satın almanıza veya nasıl çalıştıklarını öğrenmenize gerek kalmadan 3D baskının sağlayabileceği hızlı geri dönüş ve parça başına nispeten düşük maliyetten yararlanmaya devam edebilmeniz 3D baskı hizmeti kullanmanın en önemli avantajını oluşturuyor. Her bir parçanın geri dönüşünün yalnızca yazdırılması değil, aynı zamanda size gönderilmesinin gerekmesiyse 3D baskı hizmetinin dezavantajını oluşturuyor.
Kendi yazıcınızı alabilirsiniz
Kendi yazıcınızı veya yazıcılarınızı satın almak, daha yüksek bir ön maliyet karşılığında prototiplerinizi istediğiniz kadar deneme ve yineleme özgürlüğü sağlıyor. Devam eden prototipleme ihtiyaçları olan şirketler için bir yazıcı satın almak mantıklı bir karar oluyor. Kendi yazıcınızı kurmak, ekibinizden birinin onu nasıl çalıştıracağını öğrenmesini gerektiriyor. Bunun için de bir çok kolay ve çeşitli eğitim kaynakları bulunuyor.
Hangi 3D baskı teknolojisini kullanmalıyız?
3D baskıya yatırım yaparken, ihtiyaçlarınıza en yakın yazıcıyı satın almak önem taşıyor. Şu anda piyasada bulunan 3D yazıcılarla ilgili 5 tür belirgin farklı teknoloji öne çıkıyor. Her birinin kendi artıları ve eksileri bulunuyor. Bunları yazıcı teknolojisi, artıları ve eksilerine göre inceleyelim:
Erimiş Filament Üretimi- Fused Filament Fabrication (FFF)
Artıları
- Çalıştırması ve bakımı basit
- Geniş malzeme seçimi
- Düşük malzeme maliyeti
- Düşük yazıcı maliyeti
- Minimum son işlem gerekli
- Aynı anda birden fazla malzemeyle yazdırabilir
- Kompakt yazıcılar
Eksileri
- Görünür katman çizgileri
- Bazen karmaşık destek yapıları gerekir
- Daha düşük baskı hızları
Stereolitografi- Stereolithography (SLA)
Artıları
- Çalıştırması ve bakımı kolaydır
- Çeşitli malzeme özellikleri mümkündür
- Yüksek düzeyde görsel ayrıntı ve doğruluk
- Bazı durumlarda daha yüksek baskı hızları
- Kompakt yazıcılar
Eksileri
- UV reçinenin KKD olmadan işlenmesi güvenli değildir
- Karmaşık destek yapıları neredeyse her zaman gereklidir
- Son işlem gereklidir (destek çıkarma, temizleme, kürleme)
- Bitmiş parçalar UV ışığına karşı hassastır
- Aynı anda birden fazla malzeme ile yazdırılamaz
Seçici Lazer Sinterleme- Selective Laser Sintering (SLS)
Artıları
- Destek yapılarına ihtiyaç yoktur
- Güçlü ve fonksiyonel parçalar
Eksileri
- Sınırlı malzeme seçenekleri
- Aynı anda birden fazla malzemeyle yazdırılamaz
Polijet/ Multijet
Artıları
- Yüksek düzeyde görsel ayrıntı ve doğruluk
- Aynı anda birden fazla malzemeyle baskı yapabilir
- Son derece yüksek baskı hızları
Eksileri
- İşlem sonrası gereklidir (destek çıkarma, temizleme, sertleştirme)
- Bitmiş parçalar UV ışığına karşı hassastır
- Yüksek yazıcı maliyeti
Doğrudan Metal Lazer Sinterleme- Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
Artıları
- Son derece güçlü ve işlevsel parçalar
Eksileri
- Yüksek yazıcı maliyeti
- Yüksek malzeme maliyeti
- Küçük yapı hacmi
- Destek yapıları gerekli
- Karmaşık son işlem gerekli
Hızlı prototipleme sürecinizi geliştirmek için bu içerikteki bilgilerin, 3D baskıdan yararlanmanıza yardımcı olacağını umuyoruz. 3D baskı yolculuğunuzda bir sonraki adımı arıyorsanız ve prototipleriniz için kullanılacak en iyi malzemeleri nasıl seçeceğinizi öğrenmek istiyorsanız, bizi takipte kalın!
Kaynak: ultimaker
Leave a Reply