Birleşik Arap Emirlikleri devletine ait lüks otel zinciri Jumeirah, Dubai’nin her yerine kurulan benzersiz 3D baskılı kaplumbağa yapısı yelpazesiyle, kaplumbağaları koruma konusunda farkındalık yaratıyor. 2004 yılındaki başlangıcından bu yana Dubai Kaplumbağa Rehabilitasyon Projesi, 1600 kaplumbağayı kurtardı ve onları doğal ortamlarına geri bıraktı. Dubai ve ötesinde çeşitli enstalasyonlarla poligonik sanat için bir tutkuya sahip olan sanatçı Idriss B, yenilikçi düşüncesiyle bu konuda farkındalık yaratmayı amaçlıyor.

Çevresel kaygılara sürdürülebilir 3D çözümü

Proto21 3D baskı çiftliği tarafından üretilen poligonal, geri dönüştürülmüş malzemelerden elde edilen filamentlerden yapıldı. Böyle bir tercihle projenin çevresel çıktısı azalırken, çevre korumanın önemine de vurgu yapıldı. Bu yapılar, şehrin en çarpıcı simge yapılarından biri olan Burj Al Arab Hotel’in hemen yanı da dahil olmak üzere Dubai genelinde kurulmaya başlandı.

“Yüksek görünürlüklü projeler için seçilen sürdürülebilir malzemelerimizi görmek her zaman heyecan vericidir. Sürdürülebilirlik konusunda kendi odak noktamız göz önünde bulundurulduğunda, deniz korumasını vurgulayan etkili bir projenin küçük bir parçası olmak gerçekten ödüllendirici.”  Filamentive Kurucusu ve Genel Müdürü, Ravi Toor

Denizin korunmasının önemini daha da vurgulamak için Jumeirah Group tarafından, Al Naseem’in Al Mandhar Lounge’da mutfak sunumuna ev sahipliği yapacak Turtle Tea açıldı. Çok duyusal bir yolculuk olan Turtle Tea, otelin çevresine yerleştirilecek poligonal, 3D baskılı heykellerden oluşuyor. Her bir Kaplumbağa Çayı deneyimi ile Dubai Kaplumbağa Rehabilitasyon Projesi’ne katkı sağlanıyor.

Kaynak: 3D Printing Media Network

Günümüzde termoplastiklerden metallere, seramiklerden ışığa duyarlı reçinelere kadar eklemeli imalatla uyumlu birçok malzeme bulunuyor. Bu malzemeler havacılık, otomotiv veya tıp gibi birden fazla sektörün gereksinimlerini karşılamak için geniş bir özellik yelpazesi sunuyor. Polimerler, kompozitler ailesinde veya fiber bazlı takviyeli malzemelerde bulunabiliyor. Toz veya filament formunda mevcut olan bu malzemeler, daha iyi sertlik, darbe direnci, hafiflik ve geleneksel polimerlerden daha ilginç mekanik özellikler sunuyor. Sonuç olarak, giderek daha fazla şirket, katmanlı imalatta kompozit malzemelere güveniyor. Ancak kompozit 3D baskıyı üretim zincirinize nasıl entegre edebilirsiniz? Hangi malzemeyi seçmelisiniz?

3D baskıda kompozit malzemeler

Kompozit malzeme, fiber ile güçlendirilmiş ve ona ek mekanik özellikler kazandıran bir malzemedir. Bu temel malzemeye matris denir ve eklemeli imalat pazarındaki çok çeşitli polimerlerden biri olabilir. Bu, örneğin tipik olarak daha güçlü ve daha sert olan üstün özelliklere sahip malzemelerin bir karışımı ile sonuçlanır. En popüler kompozit malzemeler arasında karbon fiber ve cam fiber bulunur. Karbon fiberden veya CFRP’den (karbon fiber takviyeli plastik) yapılan parçalar güçlü ancak hafiftir. Bu özellikler, CFRP’yi havacılık, otomotiv ve spor malzemeleri endüstrileri gibi çok çeşitli uygulamalarda popüler bir malzeme haline getirir. Cam elyaf takviyeli plastikler (GFRP), CFRP kadar sağlam değildir. Ancak kimyasal dirençleri ve dielektrik özellikleri, onları elektrik endüstrisindeki uygulamalar için ideal kılar. 

“Önce daha geleneksel malzemeleri denemenizi tavsiye ederim. Ardından, baskı işlemi benzer olduğu için kısa elyaflı FDM’ye geçin. Aslında, bazı durumlarda, temel matrisinize bağlı olarak, kompozit 3D baskının uygulanması daha da kolaydır.” -François Edy

Bu liflerin farklı boyutlarda olduğunu ve baskı sürecini ve nihai sonucu güçlü bir şekilde etkilediğini belirtmek önemlidir. Hem kısa liflere hem de uzun veya sürekli liflere sahip olmak mümkündür. Kısa lifler doğrudan baz polimer ile karıştırılır ve filament daha sonra makine tarafından ekstrüde edilir. Sürekli lifler, belirli bir 3D yazıcının kullanılmasını gerektiren matris ile aynı anda biriktirilir. Belirli bir uygulama için hangi tip kompozit malzemenin uygun olduğunu anlamak için sadece lif tipini değil, aynı zamanda kısa ve sürekli lifler arasındaki farkı da bilmek önemlidir.

Konvansiyonel termoplastiklere eklenebilen kısa lif takviyeli malzemelerle karşılaştırıldığında, sürekli lifli kompozitlerin üretilmesi daha maliyetlidir ancak çok daha yüksek stabilite sağlar. Sürekli lifli kompozit bileşenler, çok çeşitli yöntemler kullanılarak üretilir, ancak geleneksel işlemlerde malzemelerin genellikle katman katman manuel olarak yerleştirilmesi ve pahalı kalıpların ve kürleme ekipmanının kullanılması gerekir. Bu nedenle 3D baskı, bu işlemin iki nozül kullanılarak otomatikleştirilebilmesi avantajını sunar. 

Kompozitleri yazdırırken dikkate alınması gereken kriterler

Günümüzde çoğu FDM makinesi kısa elyaflı kompozitler yazdırabilir. Kısa elyaflar, eklemeli imalatta daha yaygındır ve herhangi bir FDM makinesinde baskı yapabilir. Ancak kompozitler aşındırıcı olduğu için çelik bir nozula sahip olduğunuzdan emin olmalısınız. Herhangi bir makine seçerken malzemelerin dikkate alınması gerekiyor. Kullanıcıların, işleme gereksinimlerinin hem seçilen elyaf hem de matris malzemeleri tarafından belirlendiğini anlamaları gerekiyor. Her ikisi için de son derece geniş bir malzeme yelpazesi olduğunu göz önünde bulundurarak, kompozitlerin uyarlanmış sistemlerde basılması gerekiyor.

“Hibrit düşünün. Endüstriyel ortamdaki gereksinimlerimiz artık o kadar gelişmiştir ki, tek bir malzeme veya bir üretim süreci tarafından çok az zorluk ortadan kaldırılabilir. Eklemeli üretim hibridizasyonunun henüz çok erken aşamalarında olduğumuza inanıyorum.” -Farbod Nezami

Ek olarak, sürekli elyaf söz konusu olduğunda FDM makinelerini kullanarak baskı yapmak çok daha zordur. Örneğin kısa elyaf takviyeli plastiklerin elbette FDM yazıcılar kullanılarak basılabilir ancak bu tür makineler sürekli elyaflarla baskı için uygun değil. Bu durumda, elyafı plaka üzerine yerleştirip kullanıcının ihtiyaçlarına göre kesebilen, bu amaç için özel olarak geliştirilmiş bir makineye yatırım yapmak gerekiyor.

Kısa lifler polimer içinde rastgele dağılmış ise sürekli elyafları, her zaman, yönlendirebilir. olmasıdır. Lifleri yönlendirmek, lif özelliklerinin bir yönde odaklanmasına izin verirken, rastgele bir karışım, özellikleri her yönde çözer. Bu nedenle, sürekli elyaf takviyeli kompozitler, elyaf yönünde son derece yüksek özelliklere sahiptir ve kısa elyaf takviyeli polimerler, her yönde oldukça mütevazı özelliklere sahiptir. Kompozit malzemelerle yapılan parçalar söz konusu olduğunda tasarımın dikkate alınması gerekiyor.

Kompozit 3D baskının avantajları ve sınırlamaları

Kompozit 3D baskı, “klasik” 3D baskı ile aynı avantajları sunar: daha kısa üretim süreleri, daha az malzeme kullanımı, parçaların özelleştirilmesi olasılığı, vb. Ancak, bir parçanın özelliklerini iyileştirme yeteneği bakımından “geleneksel” 3D baskıdan mekanik direnç veya sıcaklık açısından farklıdır. Onu gerçekten farklı kılan şey, mekanik veya sıcaklık direnci açısından bir parçanın özelliklerini iyileştirme yeteneğidir. 

Aynı çalışma koşulları verilen metal muadillerine göre daha hafif olan parçaların üretilmesini sağlıyor. Daha hafif parçalar daha az enerji tüketimi, daha az nakliye maliyeti ve daha kaliteli ürünler anlamına geldiğinden, havacılık, robotik, spor ve sağlık gibi yüksek performanslı uygulamalar söz konusu olduğunda bu ağırlıktan tasarruf etmek özellikle önem taşıyor.

“Kompozit malzemelerle baskı, AM’deki en yeni büyük trend ve zorlayıcı olabilir, ancak elde edebileceğiniz avantajlar etkileyici. Parçalar, çok düşük bir maliyetle metalden yapılanlara göre 2-3 kat daha hafif hale getirilebilir, ancak başarılı olmak için belirli bir bilgi ve uzmanlık gerekir. Daha hafif yapılar, üretim için daha az kaynak, nakliye sırasında daha düşük enerji tüketimi, son kullanım sonunda geri dönüşüm anlamına gelir.” -Fedor Antonov

Önümüzdeki birkaç yıl içinde boyut, üretkenlik ve mekanik performans açısından 3D baskılı kompozitlerin kullanımında çok fazla gelişme olacağı düşünülüyor. Bu öngörülen büyüme, SmarTech tarafından yapılan bir pazar analizine de yansıdı ve bu da küresel kompozit pazarının önümüzdeki beş yıl içinde %22,3 artacağını belirtiyor. 

Bununla birlikte, genel olarak, uzmanlar, fiber takviyeli malzemelerin kullanımının güçlü, sert ancak hafif parçaların üretilmesini sağladığı ve 3D baskının bunu yalnızca hızlı değil, aynı zamanda uygun maliyetli bir şekilde yapabilme avantajını da sunduğu konusunda hemfikir görünüyor. Kısa elyaf takviyeli malzemelerle üretimin daha uygun maliyetli olmasına ve polimer matris içindeki katkı nedeniyle 3D baskı için daha fazla teknolojik esneklik sunmasına rağmen, performans açısından sürekli elyaf kompozitlerle rekabet edemediği de söylenebilir. Ek olarak elyafın türü, bileşenin malzeme özelliklerini belirlediğinden, kompozit malzeme seçimi nihai olarak özel uygulamaya bağlı kalıyor. 

Kaynak: 3Dnative

Elektronik, biyoteknoloji, otomotiv ve havacılıkta minyatür cihazlara yönelik artan talep, mikro ölçekli katkı üretim teknolojilerinin geliştirilmesine olan ilgiyi artırıyor. Bu 3D baskı yöntemi, geleneksel üretimle mümkün olmayan şekillerde, daha hızlı ve çok daha düşük maliyetlerle küçük parçalar ve bileşenler üretebilir. Üreticiler, kendi mikro parçalarını şirket içinde 3D olarak basarak, günümüz tedarik zinciri aksamalarından etkilenmemektedir.

Dünya yüksek frekanslar, kısa dalga boyları ve küçük antenler ile 5G bant genişliğine geçerken, mikro yarı iletkenler çevremizdeki ürünlerde yer buldukça mikro ısı eşanjörlerine olan ihtiyaç artıyor. Tıbbi tedavi hastaya özel hale geldikçe, stentler gibi kişiselleştirilmiş tıbbi cihazlar üretme ihtiyacı da artıyor. Şu anda araştırmalarda çoğunlukla kullanılmasına rağmen, mikro ölçekli katkılı üretim, giyilebilir ve gömülü sensörlerden baskılı devre kartlarına ve canlı hücrelerle 3D baskıya kadar uygulamalar için büyük umut vadediyor. 

Mikro enjeksiyonlu kalıplama, mikro işleme ve aşındırma gibi geleneksel üretim teknikleri hassas küçük parçalar üretebilse de, bu tür işlemler özellikle tek veya toplu küçük parçalar için karmaşık ve maliyetlidir. Üstelik bu işleri yapabilecek çok fazla şirket yoktur. Mikro ölçekte eklemeli üretim, yüz binlerce parçaya kadar üretim için uygun olan yüksek çözünürlüklü ve yüksek hassasiyetli parçalarla geleneksel üretime bir alternatif sunuyor.

Mikro 3D Baskı Teknolojisinin Temelleri

Mikro ölçekte eklemeli üretim, genellikle 5 mikron katman kalınlığına ve 2 mikron çözünürlüğe kadar tek haneli mikronlarda ölçülen parçaların üretimini ifade eder. Hatta bazı teknolojiler, bir mikrondan 1000 kat daha küçük olan nanometre (nm) cinsinden ölçülebilen parçaları bile yazdırabilir. Referans olarak, bir insan saçının ortalama genişliği 75 mikrondur ve bir insan DNA ipliğinin çapı 2.5 nanometredir.

Bu teknoloji günümüzde lüks saat tasarımından havacılık ve uzay teknolojisine kadar her şeyde kullanılmaktadır. Çoğu mikro 3D baskı, reçine yazıcılar veya daha spesifik olarak ışıkla fotopolimerizasyon reaksiyonları yoluyla gerçekleştirilir. Ancak bazı şirketler polimerlerin ötesine geçerek çelik, bakır ve altın dahil metaller alanına girmeye başladı. Mikro katkılı üretim teknolojisinin beş ana kategorisine bir göz atalım.

Mikrostereolitografi (µSLA)

Bu işlem, tekne polimerizasyon ailesindendir. Işığa duyarlı sıvı reçine malzemesinin ultraviyole lazere maruz bırakılmasını içerir. Genel süreç, çoğu ticari reçine yazıcısıyla aynıdır. Reçineyi bir tanka dökün, bir yapı platformunu reçineye indirin. Lazer 3D parçanın bir kesitini katman katman çizerken, platform aşağıya indirilir. Aradaki fark, lazerlerin karmaşıklığı ve neredeyse inanılmaz derecede küçük ışık noktaları üretebilen lenslerin ve özel reçinelerin eklenmesidir.

Projeksiyon Mikrostereolitografisi (PµSL)

Bu eklemeli üretim tekniği düşük maliyeti, doğruluğu, hızı ve ayrıca polimerler ve biyomalzemeler gibi kullanabildiği malzeme yelpazesi nedeniyle büyüyor. PµSL işlemi, lazer yerine PµSL’nin bir projektörden gelen ultraviyole ışığı kullanması dışında µSLA’ya benzer. Teknik, mikro ölçekli çözünürlükte bir UV ışığı flaşı kullanarak tüm sıvı polimer katmanının hızlı fotopolimerizasyonuna izin verir, bu nedenle önemli ölçüde daha hızlıdır. Carbon gibi şirketlerin 3D yazıcılarında göreceğiniz dijital ışık işleme (DLP) reçine 3D baskı teknolojisine oldukça benzerlik gösterir.

İki Fotonlu Polimerizasyon (2PP veya TPP)

Bu teknolojinin mikro 3D yazıcılar arasında en yüksek doğruluğu sağladığı gösterilmiştir. Doku mühendisliği ve tıbbi implantlar gibi umut verici tıbbi yeniliklerin yanı sıra mikromekanik dahil endüstriyel uygulamalar için kullanılmaktadır. Ancak teknoloji ve malzemeler hala çok pahalıyken, yazıcılar diğer teknolojilerden daha yavaş olabiliyor.

Bu yöntemde, özel ışığa duyarlı reçine teknesinin derinliğinde 3D desenleri izlemek için darbeli bir femtosaniye lazer kullanıyor. Bu teknoloji bir nanofabrikasyon teknolojisi olarak kabul edilen 1 µm’den daha düşük çözünürlüklere olanak tanıyor.

Litografiye Dayalı Metal İmalatı (LMM)

Bu metal 3D baskı yöntemi, aynı fotopolimerizasyon ilkelerinden bazılarını kullanarak cerrahi aletler ve mikromekanik parçalar da dahil olmak üzere uygulamalar için küçük metal parçalar oluşturur. LMM’de metal tozu, ışığa duyarlı bir reçine içinde homojen olarak dağıtılır ve daha sonra mavi ışığa maruz bırakılarak seçici olarak polimerize edilir. Baskıdan sonra, “yeşil” parçaların polimer bileşenleri çıkarılır ve bir fırında sinterleme işlemiyle tamamlanan tamamen metal “kahverengi” parçalar bırakılır. Besleme stokları paslanmaz çelik, titanyum, tungsten, pirinç, bakır, gümüş ve altın içerir.

Elektrokimyasal Biriktirme

Mikro metal 3D baskı teknolojisinin en ileri noktasında, herhangi bir son işlem gerektirmeyen bir metal mikro 3D baskı işlemi geliştiren İsviçre merkezli şirket Exaddon var. Bu işlemde, bir baskı nozulu metal iyonları içeren sıvıyı bir mikro kanal aracılığıyla baskı yüzeyine iletir. Bu iyonlar, nesne tamamlanana kadar daha büyük yapı taşlarına (voksellere) dönüşen katı metal atomlarına çözülür.

Mikro Seçici Lazer Sinterleme (μSLS)

Bu toz yataklı füzyon bazlı katkı maddesi üretimi, esasen küçük ölçekte seçici lazer sinterlemedir (SLS) ve genellikle mikro lazer sinterleme olarak adlandırılır. SLS genellikle plastiklerle yapılan bir işlemi ifade etse de burada μSLS daha yaygın olarak metallerle bir lazer sinterleme işlemini ifade eder. μSLS alt 5 um çözünürlüğü ve 60 mm’den daha fazla olan bir verim ile gerçek 3D metal parçalar üretebiliyor.

μSLS’de, bir metal nanopartikül mürekkebi tabakası bir substrat üzerine kaplanıyor ve ardından tek tip bir nanopartikül tabakası üretmek için kurutuluyor. Daha sonra nanoparçacıkları istenen desenlere ısıtmak ve sinterlemek için dijital bir mikro ayna dizisi kullanılarak desenlenen lazer ışığı kullanılıyor. Bu adımlar dizisi daha sonra μSLS sisteminde 3D parçanın her katmanını oluşturmak için tekrarlanıyor.

Mikro 3D baskı – veya daha doğrusu mikro ölçekli katkı üretimi – mikroçiplerden tıbbi cihazlara kadar her şeyde yeni bir minyatürleşme devrimini körüklüyor.

Kaynak: ALL3DP

ŠKODA AUTO üretim süreçlerinde bileşenlerin, yedek parçaların ve aletlerin üretimi için 3D baskı kullanıyor. Çek otomobil üreticisi, 3D baskı çiftlikleri prensibiyle üretimini ve lojistiğini daha esnek ve verimli hale getiriyor. Çek Cumhuriyeti Sanayi Konfederasyonu ‘3D baskı çiftlikleri ile daha esnek’ projesini, ülkedeki en yenilikçi beş Endüstri 4.0 uygulamasından biri olarak kabul etti.

“ŠKODA AUTO’da bileşenleri ve araçları daha hızlı, daha verimli ve daha uygun maliyetli bir şekilde üretmek için 3D baskı kullanıyoruz ve Endüstri 4.0’ın teknolojilerini hedefli şekilde kullanıyoruz. Geleceğin Fabrikası için FORCE programımızı bu şekilde uyguluyor, üretim tesislerimizi dijitalleştirme yolunda ilerliyoruz. Projemizin Çek Cumhuriyeti’nde Endüstri 4.0 alanında en yenilikçi beş yaklaşımdan biri olarak tanınmasından çok memnunum.”

ŠKODA AUTO Üretim ve Lojistikten Sorumlu Yönetim Kurulu Üyesi Michael Oeljeklaus

İşletme genelinde 3D baskının faydaları

Araç üretiminde özellikle bakım departmanlarında plastik 3D baskı kullanılıyor. ŠKODA AUTO da Pilot Salonu’ndaki prototip üretiminde 3D baskı kullanıyor. Otomobil üreticisi ayrıca alet ve yedek parça üretimi ve yeni malzemelerin test edilmesi için Merkezi Teknik Servis bu teknolojiyi kullanıyor. Ayrıca, 3D teknolojisi tek seferlik ürünlerin ve küçük serilerin üretimi için maliyet ve hız anlamında büyük kolaylık sağlıyor.

Halihazırda ŠKODA AUTO’nun Üretim ve Lojistik bölümünde elli adet 3D yazıcı bulunuyor. Bunlar, plastik 3D baskıdan sorumlu bir çalışma grubu için özel bir ağ ile birbirine bağlanmış olarak konumlandırılıyor. On birimden oluşan en büyük 3D baskı çiftliği, otomobil üreticisinin Mladá Boleslav’daki ana fabrikasındaki kaporta atölyesinde bulunuyor. 

Çok yönlü teknoloji: yüksek derecede esneklik, uyarlanabilir parçalar ve hızlı teslim süreleri

Kullanılan 3D teknolojisi, gerekli aletleri esnek bir şekilde üretmeyi veya kısa sürede onarımları gerçekleştirmeyi mümkün kılıyor. Bu da gerekli alet ve yedek parçaların tedarik süresinin önemli ölçüde daha kısa olduğu ve herhangi bir stok tutmaya gerek olmadığı anlamına geliyor. Basılı parçalar bir veri tabanına eklenerek herhangi bir zamanda yeniden üretilmelerine veya uyarlanmalarına olanak tanıyor. Böylece üretim süreçlerinde yalın üretim değerlerine uyum sağlıyorlar.

Covid-19 pandemisinin başlangıcıyla birlikte 3D baskı teknolojisi, ne kadar geniş bir yelpazede kullanılabileceğini ispatladı. ŠKODA AUTO, pandemi döneminde -sadece iki ay içinde- kendi iş gücünün yanı sıra çeşitli yardım kuruluşlarının personeli için 1.400 koruyucu siperlik üretti.

Günümüz gerektirdiği dijitalleşme kavramı şirketin 2030 stratejilerine de ışık tutuyor. ŠKODA AUTO, Endüstri 4.0 teknolojilerinin kullanımından ve bu bağlamda 3D baskının sunduğu olanaklardan tam anlamıyla yararlanıyor. Tüm şirket genelinde dahili prosedürlerin ve süreçlerin tutarlı bir şekilde daha fazla dijitalleştirilmesi, NEXT LEVEL – ŠKODA STRATEGY 2030’un temel taşlarından birini oluşturuyor.

Kaynak: ŠKODA

İspanya’da bulunan Barselona Tasarım ve Mühendislik Okulu Elisava, mühendislik ve tasarım konusunda uzmanlaşmış bir üniversite olmasıyla biliniyor. Elisava’da lisans derecesi öğrencileri, farklı tasarım olanaklarını keşfetmenin ve süreçlerini büyük ölçüde hızlandırmanın bir yolu olarak 3D baskıyı kullanıyor. Öğrencileri 3D baskı da dahil olmak üzere çeşitli teknolojiler hakkında derinlemesine bir anlayışla donatmak, üniversitenin vizyonunu tanımlıyor. Böylece öğrencilerin iş dünyasına girdiklerinde her bir sürecin nasıl işlediğine ve endüstrinin nasıl devam edeceğine dair derinlemesine perspektifler kazanmış olması hedefleniyor.

“3D baskı, tasarlama ve üretme şeklimizi derinden değiştiriyor. İşleri hızlı bir şekilde denememize ve daha önce üretemediğimiz şekilleri tasavvur etmemize izin veriyor.” 

Oscar Tomico, PhD, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Lisans Derecesi Başkanı

Geçen yıl, Elisava’daki öğrenciler baştan sona ürün tasarım projelerini yürütmek için çalıştı. 3D baskının, öğrencilerin süreçlerine nasıl dahil olduğunu tahayyül edebilmek için 3 benzersiz ürünün imalatıyla ilgilenen ekiplerin deneyimlerine göz atalım:

Kurtarma hizmetlerinde TRUSTTO

Covid-19 pandemisi sırasında, doğaya dönen insan sayısının artması, kurtarma görevlerinin sıklığında bir artışa yol açtı. Kurtarma ekipleri, sedyeleriyle ilgili sorunların farkına daha fazla varıyordu. Bu nedenle TRUSTTO, özellikle ulaşıma odaklanarak karşılaştıkları sorunları saptamak için öğrencilerle çalışmaya başlama konusunda ilham aldı. 

Bir dağ kurtarmasının zorlu koşullarının üstesinden gelmek için TRUSTTO’nun sedyesinin hızlı, sağlam, hava koşullarına dayanıklı ve hafif bir şekilde monte edilmesi gerekiyordu. Proje iki takıma ayrıldı. 3D baskı, her iki ekibin de hızlı prototipleme yapabilmesi anlamına geliyordu. Üstelik IDEX teknolojisi, çözünür desteklerin kullanımıyla karmaşık geometriler oluşturmalarına izin veriyordu. 

İkiye ayrılan ekiplerden biri katlanabilir bir alüminyum yapı üzerine birleşen karbon fiber tabanı için 3D baskı parçalar kullandı. Bu parçaları üretirken maliyet verimliliği ve baskı kolaylığı nedeniyle PLA’yı seçtiler. Diğer ekip -aksi takdirde çok pahalı bir endüstriyel süreç olacak olan- TPU’da bir tekerlek üretti. TRUSTTO, Elisava sayesinde 3D baskı sürecinin geleneksel süreçlerden nasıl farklı olduğunu anlama, yazılımın nasıl kullanılacağını öğrenme ve sedyesinin bileşenlerini optimize etme fırsatı elde etti.

Plastik kirliliğine son veren gezgin Clearwater

Her yıl tahminen 8 milyon ton plastiğin yeni yaşam alanı okyanuslarımız oluyor. Clearwater projesinin amacı, deniz alanlarını ve limanları plastik kirliliğinden arındırmak için otomatik bir gezici inşa etmektir.  Clearwater, piyasadaki mevcut ürünleri analiz ettikten sonra küçük otomatik geziciler ile insan operatör gerektiren büyük araçlar arasında bir denge kurmak ve yine de etkili olacak bir orta yol bulmak istedikleri sonucuna vardı. 

1:3 ölçeğinde ve mevcut 1metreküp boyutunda gezici, sudan 250 litreye kadar çöpü çıkarmak ve depolamak için pille çalışan bir taşıma bandı kullanır. Diğer geziciler metal taşıma bantları içerirken, Clearwater ekibi daha hafif bir şey arıyordu. Toplamda, gezicinin ¾’ü 3D olarak basıldı. Basılan ürünün deniz koşullarına karşı dayanıklılığı için gövdeleri ABS’den yapıldı. Bununla birlikte yaylar ve köprü için ABS; esnek, kauçuk kıllar için TPU ve bazı daha sert parçalar için PLA kullanıldı. 3D baskı, ekibin diğer bileşenlerin ağırlığını taşıyabilecek büyük parçalar oluşturmasına ve malzemelerin farklı bileşenlerini ve özelliklerini elde etmek için farklı yapısal özelliklerle oynamasına olanak tanıdı.

“Yazıcının kapalı kapsülü, son parçaların çok daha profesyonel olması için sıcaklığı ve koşulları kontrol etmemizi sağlıyor.” 

Alejandro Arasanz, Clearwater projesinden

Yemek hazırlamayı hızlandıran 4GRILLS

Meritxell Clarens, mutfağı kültürler, yaratıcılık ve mükemmelleştirme teknikleri arasında değiş tokuş yapılan bir yer olarak tanımlıyor. Tanımladığı düşünceden yola çıkarak mutluluğu, sağlıklı bir yaşam tarzını çağrıştıran ve yemek hazırlama sürecini basitleştiren bir tasarımla Lékué’nin ürünlerini genişletmek için yenilikçi bir yol arıyordu. Böylece krep ve pizza gibi hamur bazlı ürünler yapmak için yerleşik bir hamur kesici ile hem tabak hem de tava işlevi gören katmanlı bir ızgara olan 4GRILLS doğdu.

Prototipleme aşamasında Meritxell, parçanın görsel yönlerini denemek için bunları PLA olarak yazdırdı. Katmanlı bir ızgara ve kesiciden oluşan son versiyon için Meritxell, kesiciyi ABS’de yazdırdı. Mikrodalgaya yerleştirilmesi gerekmediği için ABS, hamur kesmek için gereken sertliği sağladı. 3D baskı, yalnızca gerekli miktarda malzeme kullanarak ve esnek ve sert parçaların ve ürünün işlevselliğinin ve şeklinin hızlı bir şekilde test edilmesini sağlayarak tüm süreci son derece hızlandırdı.

Sonuç olarak, her projedeki öğrenciler ürünlerini geliştirmek için 3D baskı teknolojisini kullandı. Her biri, ergonomiyi geliştirmek için piyasada mevcut düşünceleri geliştirme konusunda muazzam bir potansiyele sahip. Onların bu potansiyeline 3D baskının kabiliyetleri eklenince tasarımdan üretime geçen süreçlerde devrim yaratmak pek de güç değil.

Kaynak: BCN3D

3D baskı genellikle seri üretim yöntemlerini kolaylaştırma ve model prototipleme amacıyla kullanılır. Nihai sonuçlar aynı görünse de içerikte önemli değişiklikler bulunur. 3D baskının en büyük faydalarından biri, bir parçanın boşluğunu değiştirebilme yeteneğidir. İmalat açısından, içi boş bir parça, sağlam bir parçaya göre daha az zaman ve malzeme gerektirir. Böylelikle toplam ağırlığı ve maliyeti düşürür!

3D baskının iç kısmına dolgu denir ve yoğunluk açısından %0 ila %100 ayarlanabilir. Ayrıca bir parçanın nasıl doldurulacağı çok çeşitli desenlere göre ayarlanabilir.

Bu yazıda, özellikle Cura dolgu kalıplarını yakından inceleyeceğiz.

Hangi Dolgu Kalıpları Vardır?

Cura’nın (4.12) en son sürümünde, kullanıma uygun 14 tip dolgu vardır. Bunlar:

• Modeller ve figürler: Lightning, çizgiler, zikzak
• “Standart” 3D baskılar: Izgara, üçgenler, üç altıgen
• Fonksiyonel 3D baskılar: Kübik, kübik alt bölme, sekizli, çeyrek küp, gyroid
• Esnek 3D baskılar: Eş merkezli, çapraz, çapraz 3D

Modeller ve Figürler

Tipik dolgu yoğunluğu: %0-15

3D baskılar model veya heykelcik üretiminde kullanılıyorlarsa, genellikle çok fazla güç gerektirmez. Çünkü ağır taşımaya veya basınca maruz kalmazlar. Bu tür uygulamalar için yıldırım, çizgiler veya zikzak dolgu desenleri en iyisidir. Böylelikle en hızlı baskıları verirler.

Diğer dilimleyicilerdeki “doğrusal”a benzer şekilde, her iki desen de katman başına yalnızca bir eksenin yazdırıldığı 2D bir ızgara oluşturur. İkisi arasındaki fark, çizgi deseninin katman başına birden çok çizgi oluşturması, “zikzak” ise yalnızca bir sabit çizgi olmasıdır (model tarafından kesintiye uğratılmadığı sürece). Yukarıdaki resimde görüldüğü gibi “Dolgu Hatları Bağla” seçildiğinde, çizgiler ve zikzak arasındaki fark pratik olarak ayırt edilemez hale gelir.

Modeller veya figürinler, bunun gibi basit dolgu desenleriyle iyi çalışır. Bazı prototipler, dayanıklılık açısından test edilmedikleri sürece iyi sonuç gösterir.

Standart 3D Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: %15-50

Yukarıdaki filament kılavuzu gibi düşük gerilime maruz kalan 3D baskılar için orta kuvvette bir dolgu deseni kullanılmalıdır. Izgara, üçgen veya üç altıgen gibi dolgu desenleri de uygunluk gösterir. Ancak bu desenler, satırlara kıyasla yazdırma süresini %25’e kadar artırabilir.

• Üçgenler: Üçgenlerden  oluşan 2 boyutlu bir ağ olan bu model, nesnenin yüzüne dik bir yük uygulandığında güç açısından doğal bir avantaja sahiptir. Ayrıca duvarlar arasında çok az bağlantıya sahip olabilecek ince, dikdörtgen bileşenlere sahip parçalar için de uygundur.

• Üçlü altıgen: Bu 2D desen, üçgenlerle serpiştirilmiş altıgenler üretir. Avantajlardan biri, altıgenlerin verimli bir şekil olmasıdır. Bu da onları malzeme kullanımlarına göre güçlü bir dolgu deseni haline getirmektedir. Buna ek olarak, üç altıgen dolgunun her iki tarafı bağlamak için daha kısa hatları vardır ve bu da kötü baskı soğutmasından kaynaklanan eğilme sorunlarının azalmasına neden olur.

Fonksiyonel 3D Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: >%50

İşlevsel 3D baskılar, birden çok yönde yüksek mukavemet gerektirir. Dolgu modelleri için güçlü adaylar arasında kübik, kübik alt bölme, çeyrek kübik, sekizli ve gyroid bulunur.

• Kübik:  Yığılmış ve eğik küplerden oluşan bir 3D modeldir.
• Kübik alt bölüm:  Kübik varyasyon daha az malzeme kullanır.
• Sekizli: Dört  yüzlü dolgu olarak da bilinen bu desen, piramit şekillerini üst üste dizer.

• Çeyrek küp:  Bu 3D model sekizli gibidir fakat piramit şekillerinin yarısı diğer yarısına göre kaydırılır.
• Gyroid: Dalga izlenimi veren, özellikle benzersiz bir 3D modeldir. Bu, birden çok yönde eşit derecede güçlü bir baskı ile sonuçlanır. Bu nedenle, bu dolgu modeli, birden çok şekilde vurgulanacak bir parça için iyi bir seçim olacaktır.

Genellikle yukarıdaki desenler, estetik çekicilikleri nedeniyle daha düşük dolgu yoğunlukları için de kullanılır. Bazı üreticiler bu tür bir etkiyi sever.

Esnek 3D Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: %0-100 (baskınızın ne kadar “yumuşak” olmasını istediğinize bağlı olarak)

Baskının esnek yapısını korumak için esnek dolgu desenleri kullanılmalıdır. Eş merkezli, çapraz ve çapraz 3D gibi dolgu desenleri bu tür baskılar için en iyi sonucu verir.

• Eş merkezli: 2D desen, baskının iç kısmında dış duvarların şekillerini taklit eden “dalgalar” üretir. Bu, yüzeyde eş merkezli dairesel dalgalar oluşturan suya atılan bir taşa benzer.

• Çapraz: Başka bir 2D desen, çapraz, çok süslü haçlar gibi görünen ızgaralar üretir. Haçlar arasındaki boşluklar bükülmeye ve bükülmeye izin verir.
• Çapraz 3D: Bu 3D desen, çapraza benzer fakat baskı büyüdükçe çizgiler eğimlerde hareket eder. Sonucunda biraz daha sert bir nesne meydana gelir.

İpuçları

Dolgu Hattı Yönü

Dolgu ile yaygın olarak gözden kaçan bir ayar, dolgu hattı yönüdür. Bu, varsayılan olarak 45°’ye ayarlanmıştır. Böylece hem X hem de Y motorları dolguyu maksimum hızda yazdırmak için birlikte çalışır. Bununla birlikte, özellikle duvarları diyagonal olarak hizalanmışsa, parçaya maksimum dayanıklılık veya esneklik sağlamak için dolguyu farklı bir açıyla yönlendirmek avantajlı olabilir.

Gradyan Dolgusu ve Kademeli Dolgu

Dolgu söz konusu olduğunda, genellikle bunu bir parçanın içinde tek tip olarak düşünürüz. Ancak bu şekilde olmak zorunda değildir.

Gradyan dolguyu kullanarak, daha fazla dolgu yoğunluğuna sahip bir baskı ayarlayabiliriz. Genel olarak konuşursak, bu, daha az malzeme kullanırken bir parçanın etkili mukavemetini ve sertliğini korumalıdır. Bu ayar Cura’ya özgü değildir fakat bir Python betiği kullanılarak nispeten kolay bir şekilde gerçekleştirilebilir.

Gradyan dolgu, benzer bir iş yapan kademeli dolgu ile karıştırılmamalıdır. Bu dolgu X ve Y eksenlerinden ziyade Z’dedir. Başka bir deyişle, bu ayar dolguyu baskının üst kısmına yakın yerlerde alt kısmına göre daha yoğun hale getirir. Bu, sertlik gerektiren bir uç için yeterli gücü sağlarken malzeme ve zamandan tasarruf sağlayabilir.

Çoklu Dolgu Yoğunluğu

Cura’nın dördüncü versiyonu piyasaya çıktığından beri, “model başına” dolgu yoğunlukları belirleme olasılığı vardır. Aşağıdaki videoda görüldüğü gibi aynı baskıda birden fazla dolgu yoğunluğu ve türü dahil olmak üzere bazı şık tasarım hilelerine izin verdiği için bu avantajlıdır. Bu tür düz altlık benzeri dolgu ayarı için çok sayıda kullanım olmasa da bu yöntem göründüğünden daha fazla işe yarayabilir:

İçe aktarılan her model için özel ayarlar belirleme ve Cura’nın bunları sorunsuz bir şekilde birleştirme yeteneği ile belirli alanlarda özel destek sağlamak mümkün görünüyor. Bu kesinlikle manuel olarak yapılacak çok iş anlamına gelse de belki yakın gelecekte bu entegre bir özellik olacaktır. Tamamen özelleştirilebilir bir iç yapı, belirli tasarımlar için kesinlikle kullanışlı olacaktır.

Kaynak: all3dp

Kırık bir vida tüm üretim sürecini rayından çıkarabilir. Yurt dışı tedarikçinizin yeni vidaları teslim etmesi için altı haftaya ihtiyacı varsa, yedek parça tükenir ve bir krizle karşı karşıya kalırsınız. Ancak metal bir 3D yazıcınız varsa, bu yeni vidayı oluşturmak yalnızca saatler alacak ve önemli ölçüde daha az maliyetli olacaktır. Bu başlı başına maliyetli ve genellikle öngörülemeyen tedarik zincirlerini ortadan kaldırma vaadiyle üreticileri ve işletmeleri çeken metal 3D baskının cazibesidir. 

3D yazıcılar için küresel ticaret fuarı Formnext‘te yedek parça sorunlarına bir çözüm arayan istekli kalabalık dikkat çekti. Ancak Formnext’teki bu yankının asıl nedeni, kullanımı kolay metal filamentten metal parçalar basan, yeni ve büyüyen bir düşük maliyetli masaüstü makine türünün yer almasıydı.

Endüstri, metal 3D baskının peşinde

Yedek parça üretmekten daha fazlası için tasarlanan metal 3D baskıya yönelik giriş seviyesi makineler, şirketlerin yüksek maliyetli, güçlü lazerler veya diğer 3D’nin tehlikeli metal tozu olmadan metal prototiplerini hızlı ve uygun fiyata üretmelerinin bir yolu olarak lanse ediliyor. Metal 3D yazıcı yelpazesinin diğer ucundaki 250.000 Dolar ile tam bir tezat oluşturan daha küçük bu 3D yazıcılar için fiyatlar 6.000 ila 25.000 ABD Doları arasında değişiyor. 

Yakın zamanda New Jersey’e açılan Barselona merkezli BCN3D’nin kurucu ortağı ve CTO’su Eric Pallarés García, “Müşterilerimiz, plastik parçalar üretmek kadar kolay metal parçalar üretmenin bir yolunu istiyor” diyor. “Bütün 3D baskı endüstrisi metal 3D baskının peşinde. Ancak gerçek şu ki, günümüzde uygun fiyatlı çözümler, eğer varsa, çok kıt.” 

Metal filamentler test edildi, onaylandı

Plastik parçalar üretebilen masaüstü 3D yazıcılar yapan BCN3D, metal 3D baskıya ilk girişini yaklaşık 1.000$ değerinde bir adaptör kiti ile başlattı. Kit, şirketin masaüstü boyutlu Epsilon yazıcısının metal filamenti işlemesini ve küçük metal parçalar üretmesini sağlıyor. Aslında Ultimaker ve Makerbot da dahil olmak üzere masaüstü 3D yazıcılardaki en iyi markalardan bazıları 2021’de makinelerinde metal filament kullanımını test etti ve onayladı.

• Irvine, Kaliforniya merkezli Raise3D Technologies, şu anda özellikle metal filament için 3D yazıcılar geliştiren üreticiler arasında yer alıyor. Şirket, mevcut plastik 3D yazıcı serisini tamamlayan Forge 1 ile metal 3D baskıya ilk adımını attı. Metal filament üreticisi BASF Forward AM ile iş birliğinde Raise3D, metal gücü kullananların maliyetinin çok altında bir yazıcı geliştirdi. 

• Raise3D’nin masaüstü metal 3D yazıcısı, metal 3D baskı filamentinden metal parçalar oluşturma işlemi için gerekli olan diğer iki makinesi, bir bağlayıcı ve bir fırın ile birlikte 2022’de kullanıma sunulacak.

• 3D baskı endüstrisindeki bir diğer önemli isim, genel merkezi Dallas’ta bulunan Polonyalı şirket 3DGence, metal 3D baskının ilk çıkışını Formnext’te yaptı. Yeni Element MP260 metal 3D yazıcısı, metal enjeksiyon kalıplama yapan işletmeler için prototip seçeneği olarak tasarlanmış kompakt boyutlu bir makinedir. MP260 gibi yazıcılar, metal parçalar üreten şirketlerin tasarımlarını daha hızlı geliştirmelerini ve ürünleri daha hızlı pazara sunmalarını sağlamak için günde birden fazla metal prototip üretecek şekilde tasarlandı. 

“Açık pazar metal filamentleri basabilen masaüstü sistemlerinin sayısı arttı ve mevcut kilit endüstriyel oyuncular, Covid-19’dan kaynaklanan ekonomik etkiye rağmen istikrarlı bir büyüme yaşıyor.” 3DGence CEO’su Sebastian Sczasny

• Burlington, Massachusetts merkezli 3D yazıcı üreticisi Desktop Metal iki büyük rakibi olan ExOne ve EnvisionTEC’i satın aldı. Desktop Metal’in en küçük metal 3D yazıcısı Studio System, paslanmaz çelik, titanyum ve bakırdan son kullanım bileşenleri ve işlevsel prototipler oluşturmak isteyen mühendisler arasında oldukça popüler. Şirketin, müşterilerin karmaşık metal parçalar oluşturmak için uzman metalürjistler veya makinistler olmalarına gerek olmadığına dair sloganı, çok sayıda profesyonel arasında yankı buluyor.

Sorunlar hafifliyor

Formnext fuarında birçok kişi tarafından sunulan daha küçük metal 3D yazıcıların temsil ettiği şey, yerleşik endüstri makinelerine yatırım yapmadan önce 3D baskılı metal parçalarla denemeler yapma konusunda artan bir tüketici ilgisidir. 3D yazıcı üreticileri, işletmelerin tedarik zinciri sorunlarını hafifletmeye, metal ürünleri pazara daha hızlı sunmaya ve kritik parça üretimine nasıl yardımcı olabileceğini keşfetmek için teknolojiyi benimsemelerini bekliyor.

Metal 3D baskı ne kadar kolay olursa, erişimi o kadar genişler. Metal 3D baskı genel olarak son on yılda endüstriler arasında önemli ölçüde büyüdü fakat şimdiye kadar giriş seviyesinden yoksun bir teknolojiydi. Havacılık sınıfı metal bileşenler ve otomobil üreticileri ve ağır sanayi için karmaşık parça grupları üreten büyük, endüstriyel metal 3D yazıcılar için talep güçlü olsa da metal için ofis dostu masaüstü 3D yazıcılar, 3D yazıcı endüstrisi için yeni bir noktayı temsil edebilir.

Kaynak: forbes

Elon Musk’ın hayal gücü ile hayatımıza dahil olan beşinci ulaşım alternatifi Hyperloop yeni bir yarışma kategorisine zemin hazırladı. Hyperloop yarışmasının temeli, seyahat şeklimizin geleceğini değiştirecek süper hızlı bir trenin planını oluşturmaya dayanıyor. Yarışma dünyanın her yerindeki üniversite öğrencilerinin yetenekli ellerine emanet edildi. Gelecek vadeden takımlardan Madrid’deki CHF Derneği’nden Hyperloop CHF, modernleştirilmiş kapsül prototipini benzersiz bir şekilde ele alma adına kalıplama ve son kullanım parçaları için BCN3D Epsilon W50 ve BCN3D malzemelerini kullandı. 

Yarışmaya ilk kez katılan Hyperloop CHF ekibinin, dış kabuktan iç mekaniğe kadar her şeyi kapsayan bir tasarım ile işleyen bir prototip bulması gerekiyordu. Rakip ekiplerin sahip olduğu multi-milyonluk fonlarla kıyaslandığında tüm bunları 100.000 Euro’luk bütçeleri dahilinde yapmak için yola çıktılar. Prototiplerini test etmek ve beklendiği gibi çalışmasını sağlamak için bir yol inşa ettiler. Pist, özellikle herhangi bir sürtünmeyi önlemek için tasarlanmış, kendi tasarladıkları lineer endüksiyon motoruna güven oluşturmanın güvenilir bir yoluydu. 

Süreci hızlandıran 3D baskılar

Öğrenciler yerel ve profesyonel bir 3D yazıcı arayışındaydı. BCN3D satıcısı ve distribütörü Sicnova, BCN3D Epsilon W50’nin büyük boyutları ve çok yönlülüğü nedeniyle onlara mükemmel bir uyum sağlayacağını tavsiye etti. Bu tavsiye zamandan ve paradan tasarruf etmek ve tasarımlarında daha fazla özgürlüğe sahip olacakları için Hyperloop CHF’ye aradıkları üstünlüğü sağladı. 

BCN3D ve Sicnova ile birlikte Hyperloop CHF, özelliklerin prototiplerini nasıl geliştirebileceğini görmek için çeşitli farklı malzemeleri araştırdı. ABS’nin yüksek sıcaklık direnci için bu durumda en iyi performansı göstereceği sonucuna vardılar. 3D baskılı son kullanım parçaları da doğrudan stabilizasyon sistemine dahil edildi. Tekerlekler, yüksek sıcaklıklara dayanma kabiliyeti ve mukavemeti için TPU’da basıldı. Braketler, sağlam ve güvenilir bir destek sistemi için karbon fiberden yapıldı.

Dış kabuğun kalıbı için dolaylı olarak 3D baskı kullanıldı. Ekip, hiper pistlerinde yapılan titiz testler sonucunda PLA’nın özelliklerini 120 km/s hıza kadar koruyabildiğini ve ayrıca yazdırılmasının da son derece kolay olduğunu keşfetti. Bu büyük parçaların her biri 16 saatlik bir baskı süresi aldı. Bu nedenle BCN3D Epsilon W50’nin büyük boyutları bu noktada kullanışlı oldu. Bu bileşenler birleştirildi, zımparalandı ve boyandı. Ardından karbon fiber kabuk için bir kalıp oluşturmak için kullanıldı. Kabuğun mümkün olduğunca kaygan ve aerodinamik olması son derece önemliydi. 

Yarışmaya geri sayım sırasında monte edilen ve test edilen 3D baskılı parçalarla ekip, LC modellerini mükemmelleştirmek için çalıştı. Valensiya’daki yarışmada ekip, kısmen yerinde hiper yol testinin sağladığı ek güvenlik nedeniyle tasarımlarına güveniyordu. Öğrenciler, sıkı çalışmalarının sonuçlarını göstermek ve kapsülün rakiplerinden farklı yaklaşımlarını görmek için büyük bir heyecan gösterdi. 

Tüm testleri geçen 11 takımdan sadece 4’ünden biri olmayı başaran takım, mesleki bir eğitim merkezinden bu aşamaya gelen tek takım olma unvanını kazandı. Bu tarz yarışmaların artması öğrencileri 3D baskı tasarımı ve üretimi bilgisi ile donatırken, onları Endüstri 4.0’da dalga yaratacak bir gelecek için hazırlamaya zemin hazırlayan paha biçilmez bir öğrenme sürecine ilham olmaya devam edebilir.

Kaynak: BCN3D

Birçok alanda kullanılabilen 3D baskı teknolojisi kimileri için bir hobi kimileri içinse iş süreçlerinin vazgeçilmez bir parçası. Özellikle evde 3D yazıcı kullanımının artmasıyla birlikte bunların çevre dostu olup olmadığı, canlı sağlığı üzerine etkileri merak ediliyor. Çok çeşitli sayıda plastik içeren ve aynı anda günlerce çalışan yazıcıların çevre için iyi olması pek mümkün değil. Bununla birlikte, 3D baskı eski üretim yöntemlerine kıyasla daha çevre dostu seçenekler sunuyor.

Peki, 3D baskının çevresel etkisi nedir ve çevre dostu olabilir mi?

3D Baskı Nedir?

3D baskı, bitmiş ürün tamamlanana kadar katman katman bir nesne oluşturan bir eklemeli üretim sürecidir. Örneğin bir tahta parçasıyla başlayıp, onu nihai ürününe, belki bir tahta kaşık belki de bir kesme tahtasına kadar yontarak kesen eksiltici imalattan farklıdır. Katkı işlemi olarak 3D baskının faydalarından biri, daha az atık içermesidir. Bir malzeme yığını ile başlamak yerine, nihai ürünü yapmak için sadece gerekli miktarda ham madde kullanarak sıfırdan başlayabilirsiniz.

Nesneler üretmek için kullanılan 3D baskıyı akıllı bir seçim ve çevre dostu bir seçenek yapan şeylerden biri budur. Üstelik seri üretimi yapmadan evlerinde DIY nesneleri inşa etmeyi seven hobi tasarımcıları ve üreticileri tarafından da kullanılmaktadır. Ancak bu teknolojiyle birlikte üretim süreçlerine ve dolasıyla dünyaya daha önce var olmayan plastik nesneleri dahil etmeye başlıyoruz. Baskı sürecinde kullanılan filament çeşitlerini şöyle bir inceleyelim:

Filament Çeşitlerini İnceleyelim

Birkaç farklı 3D yazıcı ve malzeme türü vardır. Odağı daraltmak için en popüler seçeneklerden biri olan FDM’den bahsedeceğiz. 3D baskı nesneleri basmak için plastik filament malzeme kullanıyor. Kullanılan iki ana tip filamenti ABS (akrilonitril bütadien stiren) ve PLA (polilaktik asit) oluşturuyor.

ABS

– Petrol türevi ürün (yağ bazlı plastik)

– Yüksek sıcaklık dayanımı

– Güçlü ve dayanıklı

– Zehirli dumanlar çıkarır

– Bozulma yapmaz

– Geri dönüştürülemez

PLA

– Mısır bazlı termoplastik

– Düşük sıcaklık dayanımı

– Duman salmaz

– Dayanıklı parçalar için uygun değil

– Zamanla biyolojik olarak parçalanabilir

– Geri dönüştürülebilir

Filament Seçimi Önemli

PLA, yenilenebilir bir kaynaktan yapıldığından, geri dönüştürülebilir ve biyolojik olarak parçalanabilen çevre dostu bir özelliğe sahiptir. Aynısını geri dönüştürülemeyen ve parçalanamayan yağ bazlı termoplastik ABS için söyleyemeyiz.

Bu, ilk etapta neden ABS filamentinin tercih edildiğini merak etmenize neden olabilir. PLA ile karşılaştırıldığında, ABS ile üretilen nesnelerin dayanıklılıkları iyi olduğu için kullanım ömürleri de uzun oluyor. LEGO’yu düşünün: Muhtemelen hala mükemmel kullanılabilir durumda olan o küçük plastik tuğlalardan bir kutunuz vardır. Bunun nedeni, ABS plastikten yapılmış olması ve çok uzun süre dayanacak kadar güçlü olmasıdır.

Enerji Tüketimi

3D baskı ile bir nesne basmak birkaç saat veya  birkaç gün sürebilir. Kulağa çok fazla güç gibi geliyor, değil mi? Uzun baskı sürelerine rağmen bir 3D yazıcı çalıştırmanın maliyeti sizi son derece mutlu edecektir. Bu noktada yazıcının gücüne ve üretilecek tasarıma dikkat etmek gerekiyor. Örneğin, Flashforge Creator Procan’ı çalıştırmak saatte yaklaşık üç sente mal olurken, Monoprice Mini Delta’yı çalıştırmak saatte bir sent kadar düşük bir maliyete sahip olabilir.

Bunların hepsi makul görünüyor ancak mürekkep püskürtmeli veya makine frezeleme gibi diğer üretim süreçleri bağlamında ele alındığında, 3D yazıcılar aslında daha fazla güç tüketiyor. Bununla birlikte 3D baskı diğer üretim yöntemlerine göre ham madde israfını önlüyor. Her iki durumda da bir 3D yazıcıyı çalıştırmak size çok pahalıya mal olmasa da enerji tüketiminin farkında olmak ve elektriği korumak genel olarak çevremiz için daha iyi sonuçları beraberinde getirir. 

Enerji Kullanımında Güncel Kalmak

3D baskıda kullanılan enerjinin çoğu plastiği eriten nozülü ısıtmaktan ve buna ek olarak, varsa, baskı yatağını ısıtmaktan geliyor. PLA filamenti ABS’den daha düşük bir noktada erir ve bu nedenle baskı için daha az güç gerektirir. Bununla birlikte nesneniz için ABS filamenti kullanırsanız, ek ısıtma gereksinimleri ekleyerek, bükülmeyi önlemek için bir ısıtma yatağına ihtiyacınız olacaktır. PLA filamentini seçmek kesinlikle düşük enerjili bir seçenektir. 

Güç Farkları

3D yazıcınızın kaç watt kullandığına dikkat etmek, diğer seçeneklere kıyasla 3D yazıcınızın ne kadar enerji kullandığı konusunda size bir fikir verecektir. 3D yazıcıların güç açısından nasıl farklılık gösterdiğini anlamak için daha önce bahsedilen iki yazıcıyı karşılaştırabiliriz. Uygun fiyatlı Monoprince Mini Delta, yazdırma işlemi sırasında yaklaşık 60W, daha büyük ve daha pahalı Flashforge Creator Pro ise 250W kullanır.

Bu, hangi modelin daha çevre dostu olabileceğini düşündüğünüzde, size sunulan 3D yazıcılar arasında büyük bir fark olduğunu gösterir. Diğer bir düşünce de ısı kaybını önlemeye ve enerji tüketiminizi daha da düşürmeye yardımcı olacak entegre kapağa sahip bir 3D yazıcı satın almaktır. Bununla birlikte, 3D yazıcınızın ne kadar güç çekeceği konusunda hala endişeleriniz varsa, diğer elektronik cihazlar bağlamında ele alındığında, yine de oldukça enerji tasarruflu olduğunu aklınızın bir köşesinde bulundurmaya değer. Daha önce karşılaştırdığımız iki 3D yazıcının enerji tüketimi 0,07 kwh ile 0,24 kwh arasında değişirken, tipik bir masaüstü bilgisayar yaklaşık 1,05 kwh, yani bu miktarın dört katından fazla enerji tüketecektir.

Nesne Ömrü

3D baskının etkisini anlamak karmaşıktır ve birden fazla faktöre bağlıdır ancak akılda tutulması gereken basit bir şey vardır: “Ürünüm ne kadar yaşayacak?”. Amaca yönelik ve muhtemelen gelecek yıllar boyunca saklanacak ürünler yaratmak, plastiğin gereksiz yere kullanılmasını önlemeye yardımcı olacaktır. Bir sonraki 3D basılı nesnenizi düşünürken, kendinize bunun uzun süre saklayacağınız bir eşya olup olmadığını veya alternatif olarak, geri dönüştürülebilir mi, başka bir amaçla kullanılabilir mi veya artık istemiyorsanız başkasına verilip verilmeyeceğini sorarak başlayabilirsiniz.

Peki, 3D Baskı Çevre Dostu mu?

Genel olarak, plastik kullanımı, yazıcıların güç tüketimi ve bir nesnenin kısa bir ürün ömrüne sahip olma potansiyeli 3D baskıyı tamamen çevre dostu olmaktan bir nebze uzak tutuyor. PLA gibi yenilenebilir bir malzeme seçmek geri dönüşüm için daha iyi bir seçenekken, 3D baskı teknolojisindeki ilerlemeler zamanla daha az güç tüketen makineler üretecek. Eklemeli üretim süreci aynı zamanda önceki üretim yöntemlerine göre çok daha az malzeme israfı yaparak onu takip etmeye değer bir yenilik haline getiriyor. Çevre bilincine sahip tasarımcılar ve üreticilerin artmasıyla birlikte, 3D baskı teknolojisinin çok daha olumlu yönde ivme kaydettiğini görebiliriz.

Kaynak: muo