3D tarama, bir nesnenin şeklini ve rengini yakalamak için nispeten yeni bir teknik olarak biliniyor. Elde edilen 3D model daha sonra daha fazla analiz veya çoğaltma için kullanılıyor. Belirli bir duruma bağlı olarak yapılandırılmış ışık teknolojisi veya lazer tarama kullanılabiliyor. 

1. 3D tarama 1830’da icat edildi ve 1960’lara kadar unutuldu

İnsanlar her zaman çevrelerindeki dünyayı en kesin şekilde yakalamanın yollarını bulmayı hayal etmişlerdir. İlk “tarama” veya fotogrametri, 1830’da bir Fransız sanatçı ve heykeltıraş François Willème tarafından yapıldı. Sürece “fotoheykel” adı verildi.

Bunlardan bir tane oluşturmak için Willème, bir kişiyi 24 kamera (her 15 derecede bir) ile çevrili dairesel bir platform üzerine yerleştirirdi. Konuyu aynı anda fotoğraflayacaktı. Çözünürlük çok iyi olmasa da görüntü seti, kişinin 3 boyutlu olarak tam bir temsili için yeterli veri içeriyordu. Görüntüler, bir pantograf kullanılarak kil veya ahşapta yansıtıldı ve izlendi. Böylece üç boyutlu bir figür oluşturuldu. Sonuç daha sonra döküm için bir kalıp olarak kullanılabilir ve neredeyse herkesin büstler ve portre kısmaları oluşturmasını sağladı.

Bu yöntem çok uzun zaman önce sanat okulu öğrencileri tarafından yeniden oluşturuldu. Ne yazık ki teknoloji pahalıydı ve bir sonraki 3D tarayıcı yapma girişimi 1960’larda yapıldı. İlk tarayıcılar ışıklar, kameralar ve projektörler kullanıyordu. Ne yazık ki bir nesneyi yakalamak çok zaman ve çaba gerektiriyordu.

2. Antik bir şehri ortaya çıkarmak için 3D tarayıcı kullanıldı

Angkor Wat, Kamboçya’da ünlü bir tapınak şehir kompleksidir. 2015 yılında, Illinois Üniversitesi’nden arkeologlar, şehir kompleksinin 734 milini dijital hale getirmek için lazer tarayıcı kullandılar. Lazer, ormanı delip geçmeyi başardı. Daha önce bilinmeyen topolojiyi ortaya çıkardı: gizli bir şehirler, yollar ve su sistemleri ağı.

3. Neredeyse her şeyi tarayabilirler

Modern 3D tarayıcılar neredeyse her boyuttaki nesneyi dijitalleştirebiliyor. Öyle ki mücevherleri taramak için cihazlar var. Binaları dijitalleştirmek için tarayıcılar var!

4. 3D tarayıcılar bir suçun araştırılmasına yardımcı olabilir

On yıllardır adli tıp ekipleri suç mahallerini kameralarla belgeledi. 3B tarayıcılar, geleneksel 2B görüntülerden daha değerli veriler sağlayabiliyor. Uzmanların verileri daha hızlı ve daha kapsamlı bir şekilde toplamasını sağlarlar. Çünkü 3D tarayıcılar bir nesnenin biçimini ve rengini yakalar. Ayrıca, yalnızca bir kişinin yardımıyla suç mahallerini daha verimli bir şekilde haritalar. Çünkü karayolu gibi yoğun bir yerde insan sayısını azaltır. Üstelik ayrıntılı bir 3D olay mahalline sahip olan kriminolog, fiziksel noktaya gitmeden istediği zaman onu “tekrar ziyaret edebilir”.

5. 3D tarayıcılar robotlarla birleştirilebilir

İnsanlık, fotoğraf heykelinin çok ötesine geçti. Şimdi otonom 3D tarayıcılar yolda! Şantiyeler gibi potansiyel olarak güvenli olmayan ortamlarda kendi başlarına çalışabilirler.

3D baskı bireysel üretimden toplu üretime kadar herkese demokratik bir üretim alanı sunuyor. 3D tarama bu üretim alanının tek bir nesneye bağlı kalmaksızın “her şeye” uyarlanabilmesini sağlıyor. Zamanla pek çok örneğini görmemiz mümkün!

Kaynak: thor3d

Bir nesneyi sayısallaştırıp bir model elde ettikten sonra onu geliştirmek için bazı düzenleme yazılımlarına ihtiyacınız olabilir. Bazen ham dosyalar, ağda deliklere neden olan verilerden yoksundur. Bazen tarayıcı çok fazla bilgi yakalamıştır ve fazladan silmek isteyebilirsiniz. Yazılımın çok maliyetli olduğu 3D dünyasında iyi bilinen bir gerçektir. Aşağıda, .obj veya .stl dosyanızı düzenlemenize yardımcı olabilecek bazı yararlı ve ücretsiz 3D tarayıcı yazılımlarını listeledik.

1. MeshLab 

MeshLab, ağ ile çalışmak için çeşitli araçlar sağlayan açık kaynaklı bir sistemdir. Kullanıcı verileri görüntüleyebilir, birleştirebilir, dönüştürebilir, düzenleyebilir, temizleyebilir, inceleyebilir ve oluşturabilir. Program ayrıca modellerin 3D baskıya hazırlanmasına da yardımcı oluyor. STL, PLY, STL, OFF, OBJ, 3DS ve diğer pek çok nokta bulutu gibi en popüler dosya formatlarını destekliyor. 3D tarayıcı kullanıcısının ilgi duyabileceği araçlardan bazıları:

• Dokulu ağların basitleştirilmesi
• Otomatik ağ optimizasyonu
• Eğrilik görselleştirme ve değerlendirme
• 3D baskı için renk geliştirme
• Delik doldurma
• Otomatik yeniden ağ oluşturma

Ayrıca STL’nizin su geçirmez olup olmadığını kontrol edebilir ve modelin bölümlerini silebilirsiniz. MeshLab, sıfırdan yeni bir model oluşturma seçeneği sunmaz, ancak hızlı bir düzenleme için mükemmeldir.

2. Ücretsiz CAD 

Öncelikle mimarlar ve makine mühendisleri tarafından kullanılan FreeCAD, nesneleri tasarlamak için yapılmış açık kaynaklı parametrik 3D modelleyicidir. STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC, DAE gibi birçok dosya formatını destekler. Mesh Workbench, üçgen ağlarla çalışmak için bir dizi araç sunar:

• Mesh’i değerlendirin ve onarın
• Katı ağı kontrol edin
• Eğrilik grafiği
• Delikleri doldurun
• Bir ağın sınırı boyunca yüzler ekleyin
• Kafesi kaldır
• Kafes kes
• Ağı çöz

FreeCAD mekanik kullanım için tasarlanmıştır. Bu nedenle STL dosyalarını düzenlemek ve teknik nesneler oluşturmak idealdir. Daha fazla şekillendirme amacıyla bir 3B modeli düzenlemek istiyorsanız, diğer ücretsiz açık kaynaklı programları düşünmelisiniz.

3. Blender 

Blender modelleme, heykel yapma, oyun prodüksiyonu ve video klipler için kullanılan iyi bilinen bir programdır. Güçlü algoritmaları, ağ ile çalışmanıza ve STL dosyalarını düzenlemenize olanak tanır. Bir 3D modelin ince detayları üzerinde çalışmak istiyorsanız Blender uygun olacaktır. 3D-Print Toolbox, bir 3D modeli onarmak ve onu daha sonraki 3D baskıya hazırlamak için kullanışlı özellikler sunar.

Blender, bir 3D model üzerinde çalışmak için uygun bir seçimdir. Ancak özellikle karmaşık ağlar ve yüksek poli nesnelerle çalışırken çok fazla bilgi işlem gücü gerektirdiğini unutmayın.

4. GL’yi Şekillendir

Sculpt GL, tarayıcıda bulunan ücretsiz bir şekillendirme programıdır. Zbrush gibi profesyonel heykel yazılımının aksine, yalnızca heykel için gerekli olan temel özellikleri içerir. .obj ve .stl dosyalarıyla uyumludur ve bir düzenleyici olarak kullanılabilir: modeli onarın, delikleri doldurun, biçimlendirin veya ağ ekleyin.

5. 3DSlash 

Minecraft’tan ilham alan 3DSlash, 3D modellemeyi eğlenceli ve kolay hale getirmek için tasarlandı. Amatörler için profesyoneller yerine basit modeller yapmak harika olabilir. Ancak yine de STL dosyalarını düzenlemek için de kullanılabilir.

6. MeshKarıştırıcı 

3D ağlar için “İsviçre Çakısı” olarak bilinen MeshMixer, Autodesk tarafından yayınlanan ücretsiz bir ağ düzenleme yazılımıdır. Yazılım araçları, ağı kolayca düzenlemenizi ve onarmanızı sağlar. Ayrıca bir dosyayı doğrudan MeshMixer’dan bir 3D yazıcıya göndermenizi sağlayan yerleşik bir dilimleme aracına sahiptir. İşte dikkate değer araçlardan bazıları:

• Yeniden Ağ Oluşturma ve Ağ Sadeleştirme/Küçültme
• Mesh Pürüzsüzleştirme ve Serbest Form Deformasyonları
• Delik Doldurma, Köprüleme, Sınır Fermuarlama ve Otomatik Onarım
• Düzlem Kesimler, Yansıtma ve Boole’ler
• Ekstrüzyonlar, Ofset Yüzeyler ve Projeden Hedefe Yüzey
• İç Tüpler ve Kanallar
• Pivotlarla Hassas 3D Konumlandırma
• Yüzeylerin Otomatik Hizalanması
• 3D Şekillendirme ve Yüzey Damgalama

Eylül 2021’den itibaren Autodesk, yazılım hala mevcut olmasına rağmen artık MeshMixer’ı geliştirmemekte ve desteklememektedir. Popüler özelliklerin çoğu Fusion 360’a taşındı.

7. Kişisel kullanım için Fusion 360

Fusion 360, CAD ve CAM için bir 3D modelleme yazılımıdır. Abonelik yıllık yaklaşık 400 USD tutarken, kişisel kullanım için ücretsiz bir sürümü bulunuyor. Mesh düzenleme için mükemmel standart tasarım ve 3D modelleme araçları sunar:

• Ölçek ağı
• Onarım
• Taşı/Kopyala
• Sil ve doldur
• Silmek
• Yeniden ağ
• Düz
• Diğerleri

Kaynak: thor3d

EinScan HX Hybrid Light 3D tarayıcı ile madencilik ve ağır sanayı ekipmanları üreten Darkhangeomach LLC’de neler değişti? Ağır sanayi makinelerinde yedek parça ve alet üretimi de yapan şirket, teknik kapasitesinde sürdürülebilir büyüme ve verimli yatırım hedefini gerçekleştirmek için EinScan HX’ı iş süreçlerine dahil etti.

EinScan HX ile Madencilikte Verimlilik ve Hassasiyet

İki farklı 3D tarama teknolojisini tek cihazda bir araya getirmesi EinScan HX’i çok çeşitli uygulamalar için esnek bir araç haline getiriyor. Hızlı tarama modunda 1.200.000 nokta/sn seviyesindeki hızlı tarama özelliği EinScan HX’in büyük nesneleri verimli bir şekilde taramasını sağlıyor. Üstelik, yansıtıcı veya koyu renk nesnelerin taranmasında lazer tarama teknolojisi harika bir performans gösteriyor. Ek olarak, 0,05 mm’lik minimum nokta mesafesi ve 0,04 mm’ye kadar doğruluk, EinScan HX’i tersine mühendislik ve ölçümlere uygun hale getiriyor. Bu nedenle EinScan HX, otomotiv, gemi yapımı, işleme, madencilik ve araştırma gibi uygulamalar için güçlü bir tarayıcıdır.

Darkhangeomach LLC ekibi, madencilik ekipmanlarında tersine mühendislik için yaratılacak karmaşık yüzeyli 3D modeller konusunda yardım alabilecekleri bir cihaz arıyordu. Bu amaçla, 3D tarayıcılar ve koordinat ölçme makinelerini (CMM) karşılaştırdıktan sonra, EinScan HX’in verimli, güvenilir ve düşük maliyetli olduğuna karar verdiler. Aynı zamanda EinScan HX şirketin endüstriyel çalışma prosedürlerinin katı gerekliliklerini yerine getirebiliyor ve kolay kullanım sunuyordu.  Solid Edge SHINING 3D Edition ve Geomagic Essentials içeren paket sayesinde Darkhangeomach, tek elden tüm tasarım ve mühendislik özelliklerinden yararlanabildi.

Madencilik Endüstrisi için Kapsayıcı Çözüm: EinScan HX-Geomagic Essentials-Solid Edge SHINING 3D Edition

1.EinScan HX ile 3D Tarama

Madencilik ekipmanı olan çark parlak bir metal yapısına sahip olduğu için yapılandırılmış ışık tarama teknolojisi ile yakalanması zordur. EinScan HX’in lazer modülü, bu tür nesneleri 3 boyutlu olarak elde etmek için idealdir. Referans noktaları uygulandıktan sonra doğrudan veri toplamaya başlanabilir.

2.Geomagic Essentials’da Veri Hazırlama

Geomagic Essentials, CAD yazılım programlarında, taranan bir parçanın tüm gerekli unsurlarını çıkardığı için taramadan baskıya uygulamalar ve Downstream Tersine Mühendislik Uygulamaları için ideal çözümdür. Halihazırda bulunan birçok CAD yazılım programı, tarama verilerinin işlenmesi açısından sınırlı yeteneklere sahip olsa da Geomagic Essentials, tarama verilerini yerel CAD iş akışlarıyla uyumlu hale getirerek bu süreci kolaylaştırır. Yeni paketle birlikte, 3D tarama verileri ile parça tasarımını entegre etmek isteyen tasarımcılar Geomagic taramadan tasarıma çözümlerine erişebiliyor.

Tarama verilerini EXScan yazılımından Geomagic Essentials’a aktarırken şu adımlar kolayca gerçekleştirilebilir: fazlalık verileri silme, ağ onarımı, oyukları doldurma, orijine göre hizalama. Ayrıca, tersine işlemler veya otomatik yüzey özellikleri için veri yüzeyinde eğriler vb. referanslar yaratılabiliyor ve nesneyle tam olarak oluşturulduğu gibi eşleşen yüzeyler oluşturulabiliyor.

3. Solid Edge SHINING 3D Edition’da İşleme

Takip eden işlemler için nihai model, eğriler ve yüzeyler, şekiller ve kalan parçalar oluşturularak Solid Edge SHINING 3D Edition’da hazırlanabilir.

Darkhangeomach LLC’nin CEO’su Erdenee Batbayar’ın EinScan HX entegrasyonu değerlendirmesi ile yazıyı noktalandıralım:

“Karmaşık parçaları modelleme çalışmalarımız çok daha basit hale geldi ve karmaşık yüzeylerin doğruluğu önemli ölçüde arttı.”

Kaynak: Shining 3D

Amerikan otomobil üreticisi Ford Motor Company’de Lincoln Continental adında bir dizi lüks otomobil üretiliyor. Modelin dış cephesinde, arkaya monte edilmiş bir yedek lastik olması ve belirgin Avrupa stili ürünün imza özelliklerini taşıyor. Tam ölçekli üretime girişinin bir parçası olarak birinci nesil Continental, tamamen yeni bir otomotiv segmenti olan kişisel lüks otomobilin öncüsüydü. İkinci Dünya Savaşı’nın ardından, segment, performans ve yol tutuşu yerine özelliklere, stile ve konfora vurgu yaparak, spor otomobillerden ve büyük tur otomobillerinden daha büyük coupe ve üstü açılır otomobillere dönüştü.

3D Tarama ile Özgünlük

Bryan Fuller’ın otomotiv-motosiklet tasarım ve kişiselleştirme mağazası Fuller Moto’da, 1967’den kalma İki Kapılı Coupe Lincoln Continental, SHINING 3D’den EinScan Pro 2X Plus tarayıcısının yardımıyla özgün bir hâl aldı.

Fuller ve ekibi öncelikle otomobilin içini, özellikle ayak boşluğunu taradı. Bu alana daha büyük hoparlörler eklendi. Hoparlörlerin eklenmesiyle eski çamurluk iç sac kaplaması yerine sığmadı. Bu nedenle ekip, çamurlukları 3D tarayarak özel çamurluk iç sac kaplaması oluşturmayı tercih etti.

“Tarama ile alanı çok az iş gücüyle veya hiç emek harcamadan doğru bir şekilde yeniden üretebiliyoruz. Böylelikle her iki taraf için de mükemmel bir uyum elde ediyoruz!”
– Bryan Fuller

Eski usul kâğıt ve karton kalıpları kullanmak yerine 3D tarayıcıyı tercih ederek, tüm verilere daha kolay bir şekilde erişiliyor. 3D baskılı panel, EinScan’ın hassas yakalama kapasitesi sayesinde tam olarak yerine oturuyor.

“Shining 3D EinScan, araçlarımızı konsept aşamasından son montaja kadar ölçme, tasarlama, inşa etme konusundaki düşüncelerimizi tamamen değiştirdi! EinScan’imizin çalışma performansından ve yazılım kullanımının kolaylığından çok memnunuz! ”
-Bryan Fuller

Bryan Fuller ve EinScan birlikteliği hakkında daha fazla bilgi için Instagram’da @fullermoto‘yı takip edebilirsiniz.

Kaynak: shining3d

3D tarama yaparken manuel döner tabla kullanmanın birçok faydası oluyor. Sadece daha kolay ve ergonomik bir sürece izin vermekle kalmıyor, aynı zamanda taranması zor nesnelerle başa çıkmak için basit ama etkili bir çözüm sunuyor. Ayrıca taşınabilir olması; boyut ve yük kapasitesi açısından esnek bir çözüm sağlıyor. Hâl böyle olunca bu yazımızda, manuel döner tablanızı nasıl hazırlayacağınıza değinmek istiyoruz.

1. Tarama işleminizi iyileştirin

• Döner tabla kullanımı operatörün işini kolaylaştırıyor ve tarama sürecini daha ergonomik hâle getiriyor.
• Taranacak nesneyi döner tabla üzerine yerleştirin ve diğer elinizle döner tablayı döndürürken tarayıcıyı tarama için uygun mesafede tutmaya odaklanın.
• Bu kurulum, nesnenin etrafında hareket etmek için daha az alan gerektirerek daha rahat bir işleme olanak tanıyor.
• Tarama sırasında tarayıcıyı farklı yönlere çevirdiğinizden emin olun. Böylelikle nesnenizden daha fazla ayrıntı yakalayabilirsiniz.

2. Döner tablanıza işaretçiler ekleyin

• Döner tablanıza işaretçiler ekleyerek taramanıza ekstra faydalar sağlayabilirsiniz.
• İşaretleyicilerinizi rastgele bir düzende döner tablanın üzerine yapıştırın. 
• Her karede en az 4 işaretçinin algılanması gerektiğini unutmayın. Bu nedenle yeterli işaretleyici kullandığınızdan emin olun.
• İşaretçi düzeni için aşağıdaki resmi örnek alabilirsiniz.

3. Hizalama için döner tabla işaretleyicilerinizi kullanın

• Bu noktada, esnek bir tarama istasyonu kurmaya hazır taşınabilir bir araca güvenebilirsiniz.
• Döner tabla bir işaretleyici düzeniyle donatıldığından, aşağıda açıklanan durumlarda olduğu gibi, şimdi taranması zor nesnelerle başa çıkmak için kullanılabilir.
• İlk olarak, aşağıdaki durumlarda kurulumunuzun boyutunu sıkıştırmak için Hizalama Modu>İşaretler seçeneğini seçin.

Özellikleri veya desenleri zayıf olan nesneler

• Bildiğiniz gibi, zayıf geometrik özelliklere sahip veya yinelenen desenlere sahip nesnelerin taranması zor olabiliyor. 

• Ayrıca döner tabla üzerine markörler yerleştirildiği için obje üzerine yeni markörler takılmasına gerek kalmıyor. 
• İşaretleyici kullanımı nedeniyle nesneden hiçbir veri kaybolmazken hem işaretleyicilerden hem de zamandan tasarruf elde ediliyor.

Küçük nesneler (< 200 mm)

200 mm’den küçük nesnelerin Özellik Hizalama kullanılarak taranması zor olabilir. Küçültülmüş boyutları nedeniyle, yazılım bunu algılamaz veya belirli bir noktada izleme kaybolur ve kurtarılamaz.

• Bu çözüm özellikle küçük nesneler için uygunluk taşıyor. Çünkü bu nesnelerin üzerlerine işaretleyiciler yerleştirmek önemli miktarda bilgi kaybına neden olabiliyor.

4. İşaretleyicileri kullanırken yanlış hizalamaları önlemek için ekstra bir ipucu

• Bazı nesneler döner tabla dönerken kayabilir, düz bir yüzeye sahip olmayabilir veya esnektir. Bu nedenle döner tablayı döndürürken hareket edebilir veya titreyebilir.
• Yazılım hizalama için işaretçiler kullanıldığından, tarama sırasında nesne hareket ederse, aşağıda görüldüğü gibi bir hizalama hatası meydana gelir:

5. Sonuç

• Esnek ve taşınabilir bir kuruluma güvenin.
• Zayıf özellikli nesnelerin veya desenli nesnelerin daha iyi ele alın.
• Küçük nesnelerin daha iyi işleyin.
• Nesneye işaret yapıştırmayın.
• İşaretçilerden ve zamandan tasarruf edin.

Gördüğünüz üzere el tipi tarayıcılarla tarama yaparken özel bir manuel döner tabla kullanmanın birçok avantajı bulunuyor. Operatör için tarama sürecini daha rahat ve ergonomik bir hâle getiren basit ama etkili bu çözüm mükemmele yakın sonuçlar elde etmenizi sağlayabilir.

Kaynak: SHINING3D

Avustralya’nın Sidney kentinde keşfedilen 19. yüzyıla ait bir tekne, 3D tarama ve 3D baskı sayesinde Avustralya Ulusal Denizcilik Müzesi’nde sergilenmek üzere hayata döndürüldü.

Barangaroo Boat olarak adlandırılan tekne, Sidney Metrosu’nda gerçekleştirilen bir kazı çalışması sırasında keşfedildi. Deniz arkeolojisinin tarihi ve kültürünü merkeze alan, kâr amacı gütmeyen bir kuruluş olan Silentworld Foundation tarafından devir alınan Barangaroo Boat, 3D baskının sunduğu imkânlar sayesinde yeniden endamını sergileme yolunda emin adımlar atıyor.

Silentworld ekibi, teknenin her bir parçasını dijital ortama aktarmak ve elde edebildikleri her türlü bilgiye erişim sağlayabilmek için 3D tarama yönteminden yararlandı.

Tarama verilerinden yola çıkılarak teknenin 3 boyutlu bir kopyası basılacak. Öncelikle tekneyi tüm özellikleriyle birlikte dijital ortama aktarmayı planlayan ekip, teknenin her parçasını tek tek taramaya başladı. .

Bu özellikle ilginç ve heyecan verici bir proje; sadece geminin şimdiye kadar kazılmış en eski sömürge Avustralya yapımı zanaat olduğu gerçeği için değil, aynı zamanda bunun yönetilme şekli için. Her parçayı kaydetmek ve ardından dijital olarak yeniden oluşturmak için Eva’yı kullanmak büyüleyici.

– Ben Myers

Tekneye ait yaklaşık 300 parçanın her birini yüksek doğruluk oranıyla kaydetmek, görevin başarısı adına büyük önem taşıyordu. Çünkü antik parçaların bozunmaması için ekip tarama işlemini olabildiğince hızlı gerçekleştirmeliydi. Görevin hız gibi gerekliliklerinin yanı sıra ayrıntılı ve karmaşık doğası nedeniyle ekip, gemi kerestelerini dijital olarak kaydetme konusunda deneyimli olan 3D kayıt uzmanı ve deniz arkeoloğu Thomas Van Damme ile iletişime geçti. Van Damme’nin de projeye dahil olmasıyla güçlenen kadro, 2D çizim veya 3D temas izleme gibi yöntemler ile elde edilemeyecek bir hız ve doğruluk oranıyla parçaları taramayı başardı.

3D tarama verileri toplandıktan sonra ekibin parçaların ana özelliklerini vurgulayabileceği bir 3D modelleme yazılımı olan Rhino’ya aktarıldı.

Proje dahilinde çalışan deniz arkeoloğu Renee Malliaros’a göre vurgulanan ana özellikler ileride çok önemli veriler haline gelecek. Bu nedenle tekneye ait alet işaretleri, çivi tutma desenleri, damar yönü, sıkıştırma işaretleri gibi modellerin işlenmesi büyük önem arz ediyordu.

Ekip Rhino yazılımının da yardımıyla sadece bir ay içinde tüm tarama verilerini 2D çizimlere dönüştürmeyi başardı. Geleneksel yöntemler ile bir yıla kadar uzayabilen bu süreç, 3D baskı aşamasına daha hızlı geçilmesini sağlıyor.

Ekibin bir sonraki hedefi ise tüm parçaları 3D baskı olarak üretebilmek.

3D baskı ile oluşturulacak parçalar iki veya üç yıl içinde gerçek teknenin yeniden inşası için bir uygulama çalışması teşkil etmesi adına birleştirilecek. Gerçek tekne parçalarının kolay bozunabilir yapısı tüm parçaların nasıl bir araya gelmesi gerektiğini prova eden bir deneme sürecini şart koşuyor. Yaklaşık 200 yaşında olan Barangaroo Boat’ın küçültülmüş yapboz versiyonu, pandemi dönemi vakit geçirdiğimiz maketlerin daha ulvi bir amaca hizmet eden bir muadili olacak diyebiliriz.

3D tarayıcıların bu haklı ünü benzer birkaç örnekle daha yerini sağlamlaştırmaya aday gibi görünüyor.

Silentworld Foundation Barangaroo Boat dışında üç adet gemi daha tarayarak 3D tarama teknolojisinin antik eserlerin yeniden canlandırılması adına nasıl bir önem taşıdığını bir kez daha gözler önüne serdi.

Benzer şekilde Scan The World projesi de, müze koleksiyonlarını binlerce yüksek çözünürlüklü taramaya ücretsiz erişim imkânı ile erişime açtı. Proje aynı zamanda açık kaynaklı 3D basılabilir sanat koleksiyonunu genişletmek için Google Arts & Culture ile ortaklık kurdu.

Yine başka bir örnekte, Texas Through Time müzesindeki arşivciler, eski bir yırtıcı hayvanın fosilleşmiş iskeletini dijitalleştirmek için NVision‘ın 3D tarama teknolojisinden yararlandı. Hep arkeoloji ve paleontolojiden bahsettik, sıra sanata geldiğinde ise 3D tarama teknolojisi, Michelangelo’nun David’inin dijital ikizi de dahil olmak üzere değerli heykellerin ve tarihi heykellerin kopyalarını üretmek için kullanıldı. Farklı alanlarda boy gösteren 3D tarama ve 3D baskının gelecekte modelleme içeren çoğu sektörde ününü artıracağını söyleyebiliriz.

Kaynak: 3D Printing Industry

Vaka Analizi: Spor alanında 3D tarama ile Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile ne gibi bir ilişkisi olabilir?

Özet: Atletler için kişiye özel antrenörlük hizmeti veren Hale Dynamics isimli şirket, bisiklet sürücülerini dijitalleştirerek aerodinamik analizini yapabilmek için bir Calibry 3D tarayıcı kullandı.

Amaç: Aerodinamik direncin azaltılmasıyla bir sporcunun verimliliğini artırmak.

Teknoloji & Ekipman: Calibry 3D tarayıcı, OpenFOAM yazılımı (hesaplamalı akışkanlar dinamiği için açık kaynaklı yazılım), şerit metre, dijital açı ölçer ve eğim/yükselti platformları.

Elde Edilen Sonuç: Aerodinamik iyileşme sayesinde sürücüler daha yüksek hızlar elde etti.

Bisikletçiler için Aerodinamik Direnç ne anlama gelir?

Bisiklet sporlarında dakikalar kritik önem taşır, ufak saniye farkları ise kazanmak ve kaybetmek arasındaki ince çizgiyi oluşturur. Zamana karşı yarışlar, triatlon ve yol yarışları, aerodinamiğin hâkim olduğu disiplinlerdir, bu nedenle bir sürücünün ekipmanını ve konumunu optimize etmek çok önemlidir.

Aerodinamik direnç, bir yarış sırasında bir sporcuyu yavaşlatan en büyük güçtür ve bu kuvvete en büyük katkıyı sürücünün kendisi yapar. Toplam direncin yaklaşık %80’inin sporcu tarafından oluşturulduğu tahmin edilmektedir. Dahası, aerodinamik sürtünme hızla orantılı olarak artar, bu nedenle sürücü havayı itebilmek için daha fazla çaba sarf etmek zorunda kalır.

• 

3D Tarama ve Modelleme Adımları

3D tarama teknolojisi ve HAD modelleme sayesinde, bir bisikletçinin performansı önemli ölçüde iyileştirilebiliyor. Bu sürecin adımları alttaki gibi sıralanabilir:

1. Uzmanlar sürücünün bisikletini bir mezura, dijital açı ölçer ve eğim/yükseltiler kullanarak ölçer. Başlangıç pozisyonundaki bisikletçinin fotoğrafı çekilir.
2. Başlangıç pozisyonundayken sürücü Calibry 3D yazıcı ile taranır.
3. Sürücü deneyimi ve geribildirimine uygun olarak konum ayarlamaları yapılır.
4. Yeni konumlamanın ölçüleri alınır ve fotoğrafları çekilir.
5. Sürücü yeni pozisyonda taranır.
6. 3,4 ve 5 nolu adımlar birkaç sefer tekrarlanır.
7. Müşterinin ilk etap geri bildirimleri alınır.
8. Uzmanlar, elde edilen taramalar üzerinde detaylı temizleme ve geometrik düzenlemeleri tamamlar. Bu aşamada elde edilen veri, HAD analizinin başarısını doğrudan etkilediği için bu adım oldukça önemlidir.

• 

9. Bu adımda uzmanlar, bir sürtünme katsayısı (k) elde etmek için her pozisyonun HAD hesaplamalarını yürütür. Akışkanlar dinamiği modeli, özel hazırlanmış bir boru hattı ile OpenFOAM (hesaplamalı akışkanlar dinamiği için açık kaynaklı yazılım) kullanılarak çalıştırılır ..

a. İlk adım, akışkan alanın ağını oluşturmaktır. Altı yüzlü (altıgen hücreler) inşa edilen ağ, sanal bir rüzgâr tünelini (sürücünün yüzeyinden tünelin duvarlarına kadar) temsil eder. Analizin başarısını artırmak için, dört yüzlü (piramidal) bir ağa kıyasla altı yüzlü bir ağ tercih edilir. Bu adım iyi bir geometri üzerinde kurulmalıdır, aksi takdirde ters çevrilmiş hücreler ve dahili özellikler mesh üretme (Mesh üretme fiziksel bir tanım aralığını daha küçük tanım aralıklarına (elemanlara) bölme işlemi olarak tanımlanabilir. Burada amaç bir diferansiyel denklemin çözümünü kolaylaştırmaktır.) sorunlarına neden olabilir.

b. Alan bölümlendirildikten sonra, gereken karmaşıklığa bağlı olarak tipik olarak 10 dakika ila birkaç saat arasında akışkanlar dinamiği analizi çalıştırılabilir.

• 

• 

10. Son olarak, HAD analizi sonucunda elde edilen projeksiyonlardan hız ve ekipman alternatiflerinin kıyaslamaları ile çıktı görüntüler sürücüye verilir.

• 

Sonuç: Ortaya çıkan aerodinamik direncin %80’i sürücü tarafından üretiliyor. 3D teknolojisi yardımıyla Hale Dynamics bisikletçilere kişiye özel ve yüksek doğruluğa sahip analiz hizmeti verirken, sürtünme etkisini azaltarak hız kazanmalarına imkân sunar.

Kaynak: Thor 3D Scanner

3D baskı üretim sektöründe devrim rüzgarları estirmeye devam ettikçe, 3D tarayıcıların erişilebilirliği de arttı. Önceden, üretilen parçaların tasarımı tamamlandıktan sonra üretilmesi, parçaya uygun özel kalıpların hazırlanması ve nakliyesi için haftalar geçiyordu. 3 boyutlu baskı ve eklemeli üretim bu süreyi her aşama için ayrı ayrı azaltmayı sağlıyor. Örneğin, eskiden montajı haftalar alan parçalar eklemeli üretim ile boyutuna ve malzemesine bağlı olarak saatler içerisinde elde edilebiliyor. Aynı şekilde tersine mühendislik uygulamaları da seviye atladı.

Üretim sürelerinin düşmesi ile bu değerli vakit parçaların tasarım ve CAD dosyalarının oluşturulması süreçlerinde değerlendirilebiliyor. 3D baskı nasıl üretim süreçleri için zaman ve maddi kaynak tasarrufu sağlıyorsa, 3D tarama da tasarım süreçleri için aynısını sunuyor. SHINING 3D EinScan ailesinin kolay kullanıma odaklanan yapısı, hybrid teknolojilerden faydalanması ve özel yazılımları, tersine mühendislik uygulamaları için çözüm yaratıyor.

Üretim süreçlerine oldukça aşina olan, küçük ölçekli 3D yazıcılardan, büyük ölçekte metroloji ve dental çözümlere kadar geniş bir kapsama alanına sahip Tayland merkezli Print3DD.com YouTube’da harika bir kanala sahip.

Bu şirket, 2019 yılında, çok işlevli 3D tarayıcı olan SHINING 3D EinScan Pro 2X kullanarak bir tersine mühendislik projesi gerçekleştirdi. EinScan Pro 2X’i benzersiz kılan özelliklerinin başında çok işlevli bir 3D tarayıcı olması, elde taşınabilmesinin yanında bir tripodla da monte edilebilir olması geliyor. Her iki yöntemle de çok çeşitli ürünleri tarayabilmesi ile birçok soruna çözüm üretebiliyor. EinScan Pro 2X’ı benzerlerinden ayıran bir özelliği de her tarayıcının SIEMENS PLM’nin Solid Edge SHINING 3D Edition Lisansı ile geliyor olmasıdır. Bu yazılım EinScan Pro 2X ile alınan taramalar üzerinde tersine mühendislik çalışmaları yapmanız için ideal bir tasarım aracıdır.

Bahsi geçen 3D tarayıcının daha güncel bir modeli olan EinScan Pro HD’Yi buradan inceleyebilirsiniz.

Bu proje özelinde Print3DD ellerinde CAD dosyası bulunmayan küçük bir türbine tersine mühendislik uygulamaya ihtiyaç duyuyordu.  Türbin, referans alınacak işaretçiler veya hedefler kullanılmadan taranması zor simetrik bıçaklardan oluşan küçük bir parçaydı. EinScan Pro 2X’in otomatik döner tablasında, hedef kullanılmadan küçük parçaların da algılanabilmesine izin veren yerleşik referans işaretçileri bulunduğu için türbinin yapısı sorun olmaktan çıktı. Türbin, otomatik döner tabla üzerine yerleştirildikten sonra tarayıcı tripoda monte edildi.

EinScan Pro 2X’in Sabit Tarama modu kullanılarak tarama işlemi otomatikleştirildi. Birkaç dakika içerisinde tersine mühendislik çalışmaları yapılacak ve değiştirilmek istenen parçanın eksiksiz ve yüksek çözünürlüklü taraması yapıldı. Daha sonra kaydedilen tasarım doğrudan tasarım yazılımına aktarıldı.

• 

• 

Solid Edge SHINING 3D ile tarama verileri yazılıma aktarıldı, hizalandı ve tersine mühendislik süreci başladı. İşin bu kısmı tarama sürecinden daha fazla vakit alıyor olsa da bir parça için sıfırdan çizim yapma ve tasarlama sürecine kıyasla çok daha hızlı bir işlem. Print3DD mühendisleri, çıkarmaları gereken özellikleri, silindiri, tabanı ve kanatları tanımlamak için yazılım araçlarını kullandı. Solid Edge, taranan parçadaki kusurları düzeltmelerine olanak tanır ve böylece nihai CAD dosyası beklentiyi tam olarak karşılayabilir.

Siz de iş akışınıza 3D tarayıcıları entegre ederek daha hızlı bir üretim süreci oluşturmak için bizimle iletişime geçerek ücretsiz danışmanlık hizmetimizden faydalanabilirsiniz.

İlk kez 1984 yılında Chuck Hull (3D Systems) tarafından ‘icat’ edilen üç boyutlu yazıcılar, 2000’li yıllar itibariyle daha geniş kitlelerin ilgi odağı haline geldi. Zamanla yaygınlaşan ve daha erişilebilir hale gelen 3B yazıcılar artık küçük, orta ve büyük ölçekli birçok işletmenin ve bireysel kullanıcının vazgeçilmez yardımcısı. 3D yazıcıların en önemli getirilerinden biri olan azalan maliyetler makerların yaratıcı projelerinin önündeki engeli kaldırırken, ilham veren birçok uygulama alanı ortaya çıktı. Günümüzde aklınıza gelebilecek her alanda 3B baskı uygulamalarına rastlıyoruz. Belli başlı kategoriler içinde yaygın ve özgün 3D baskı uygulama alanlarını sizler için derledik.

Sağlık Sektöründe 3D Baskı

3B Baskı Yapay Doku ve Organ

Doku ve organ nakli için bağışçı bulma zorluğu ve bulunanların da alıcı bünye tarafından kabul edilmeme riski, birçok hastanın iyileşme sürecinin önünde ciddi bir engel olarak duruyor. 3D yazıcılar sayesinde, birçok doku ve organ eklemeli imalat yöntemi ile elde edilebiliyor. Eklemeli üretim sürecinde önce basılan ve bekleyen katmanların korunabilmesi için, Berkeley Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen yöntemle 2D katmanlar 3D yapıya eklendikten hemen sonra donduruluyor. Çok geniş materyal seçeneklerinin ham madde olarak kullanılabildiği üç boyutlu yazıcılar, getirdiği hız avantajı ile birçok kişinin hayatına umut oluyor.

• 

3D Baskı Protez ve İmplant

3D yazıcılar ile kişiye özel biyonik uzuvların tasarlanması ve üretilmesi çok daha erişilebilir ve düşük maliyetli bir alternatif haline geldi. Protez kol, el, bacak gibi uzuvların üretiminin kolaylaşması ile birçok insan hayatında daha bağımsız hale gelirken, eğitim ve çalışma hayatına daha özgüvenle katılabiliyor.

Cerrahi işlemlerle insan vücuduna yerleştirilen implantların sayısı da yıllar içinde artış gösterdi. FDA (Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi) tarafından değerlendirilen ve olumlu görüş alan biyonik implantlara örnek olarak, üretilmesi maliyetli olan ve uzun zaman alan karmaşık yapıdaki diz, kalça kemikleri verilebilir. 3D tarayıcılar sayesinde kişiye özel tasarımlarla kişinin hayat kalitesi artırılırken, ameliyat ve tedavi başarılarında da yükselme sağlanıyor.

• 

• 

3B Yazıcı ile İşitme Cihazları

Yaygın engel gruplarından biri olan işitme engeli, farklı seviyelerde birçok insanın hayat kalitesini ciddi ölçüde düşürürken, günlük yaşamında bağımsızlığını elinden alıyor. Çalışma ve eğitim hayatında dezavantajlı konuma düşen işitme engelli bireyler, yüksek ücretler ödeyerek satın almalarına rağmen satın aldıkları işitme cihazlarını konforlu bir şekilde kullanamıyor. Bu noktada, kişinin kulak yapısına özel tasarlanan 3D baskı işitme cihazları benzersiz bir fayda sağlıyor. 2001 yılından itibaren geliştirilen RSM (Rapid Shell Modelling) yazılımı sayesinde bilgisayar destekli modelleme ile verimli ve hızlı bir şekilde gerekli tasarımlar oluşturulabiliyor.

• 

3B Baskı ile Kişiselleştirilmiş İlaçlar

3D yazıcılar ile üretilen haplar sayesinde ilaç tedavilerinde kişiye özel doz ayarlaması yapılabiliyor. Nadir hastalıkların özel tedavilerinde, yüksek maliyetli ilaç üretimi bu sayede daha erişilebilir bir alternatif haline geliyor ve süreç hızlanıyor. Gelecekte birden fazla tedavi için kullanılan etken maddelerin, bir kapsülde veya polihap( birden fazla farmasötik bileşeni içeren tek bir hap veya kapsül formu) birleştirilmesi yaygın bir yöntem haline gelebilir.

Cerrahi İşlemler için 3D Baskı Anatomik Modeller

Ameliyatlarda robotların kullanılmaya başlanması ile insan faktörün önemli ölçüde azalırken, artık 3D baskı ile kişiye özel üretilen anatomik modeller sayesinde doktorlar cerrahi işlem öncesinde çalışma alanını çok daha detaylı inceleme ve olası riskleri tespit etme şansı elde ediyor.

• 

Endüstride 3D Baskı

Prototipleme

Birçok sektörde AR-GE çalışmalarına hız veren, maliyeti ve kaybedilen zamanı azaltan 3D yazıcılar, endüstriyel tasarımcılar ve mühendislerin maliyet endişelerinden sıyrılıp yaratıcılığını özgür bırakmasına yardımcı oldu. FDM (Fused Deposition Modeling) ve LS (Laser Sintering) gibi teknolojiler sayesinde çok geniş materyal seçeneği ile ihtiyaca yönelik prototipleme yapılabiliyor. Endüstri 4.0 dönüşümü kapsamında, Arçelik Garage ve Atölye 4.0 ekipleri bünyelerinde yer alan prototipleme merkezlerinde çeşitli 3D yazıcılar ile bir yandan maker kültürünü de geliştirmeyi hedefliyor.

Yedek Parça ve İş Güvenliği

Dünyanın önde gelen bira üreticilerinden Heineken, İspanya Sevilla tesislerinde 3D yazıcı laboratuvarlarında geliştirdikleri yedek parçalar ile dışa bağımlığı, giderleri ve kayıp zamanı azaltmayı başardı. Yine aynı üretim tesisinde, seri üretim bantlarında yer alan robot ve makinelerin bakjım ve onarım sürecinde, iş kazalarının önlenmesi için üretilen 3D baskı aparatlar sayesinde iş güvenliği iyileştirilmiş oldu.

Benzer bir örnek olarak, Ashley Furniture üretim tesislerinde 3D yazıcıları kullanarak yedek parça tedarik ve depolama sorununu çözdü ve maliyetlerde önemli ölçüde düşüş sağladı.

• 

Eğitimde 3D yazıcılar

3B Baskı ile Modelleme

Soyut modellerin daha anlaşılır hale getirilebilmesinde önemli rol oynayan üç boyutlu yazıcılar sayesinde, özellikle matematik ve geometri öğrencileri üzerinde çalıştıkları problemlerin somut modellerini basarak daha iyi kavrama imkânı elde ediyor. Coğrafya alanında 3D baskı haritalar ile topografi çalışmaları kolaylaşıyor. Kimya ve biyoloji alanında hücre, doku organ ve molekül yapılarının 3D yazıcılar ile somut modeller hale getirilmesi, çalışmaları kolaylaştırırken öğrencilerin kavramasını güçlendiriyor. Grafik tasarım alanında ise yapılan sanatsal çalışmaların 3D versiyonlarını bastırabilen öğrenciler ve öğretmenler, somut çıktılar üzerinden daha verimli çalışabiliyor.

• 

Sanatta 3 Boyutlu Baskı

3D Baskı ile Reprodüksiyon ve Restorasyon

Günümüzde birçok sanat eserinin dijital kopyalama ile oldukça başarılı replikaları üretilebiliyor. Ancak 3D modelleme ve baskı ile, orijinal eserde ressamın fırça darbeleri, kullandığı boya miktarı ve teknikler çok daha yüksek netlik ve doğrulukla kopyalanabiliyor. Bu sayede, sanat tarihi ve teknik eğitimlerde önemli kaynaklar elde ediliyor.

Restorasyon alanında çığır açan 3D baskı teknolojisi, değerli tarihi eserlerin onarım ve restorasyonunda orijinaline sadık kalınarak en doğru malzeme ve tasarımın elde edilmesine ve maliyetlerin düşürülmesine olanak veriyor.

• 

3D Yazıcılar ile Sanatta Demokratikleşme

Saygın sanat eğitimlerinin ve sanatçıların ihtiyaç duyduğu araç gereç ve malzemelerin yüksek maliyetli olmasından doğan adaletsizliği 3D baskının yaygınlaşması önemli ölçüde azaltabilir. Aşağıda, 3D modelleme, tasarım ve baskı için kullanabileceğiniz ücretsiz ve açık kaynak kodlu 3 yazılımı bulabilirsiniz.

Blender: Ücretsiz, açık kaynak kodlu bu program sanatçılara animasyon, modelleme ve tasarım çalışmalarını gerçekleştirmek için güzel bir alan sunuyor.

MatterControl 2.0: Ücretsiz ve açık kaynak kodlu bu yazılım ile 3D baskı ürünlerinizin tasarım, dilimleme ve kontrol süreçlerini yönetebilirsiniz.

Slic3r : Ücretsiz ve açık kaynak kodlu bu yazılım ile, 3D modellerinizi 3D baskıya dönüştürebilirsiniz.

Bonus:

Eğer ben bu konulara hiç hakim değilim, giriş seviyesi bir şeyler öğrenmek istiyorum ve anlık ihtiyaçlarımı karşılamak istiyorum diyorsanız burada anlattığımız web tabanlı 3D modelleme platformlarından da faydalanabilirsiniz.

Eklemeli İmalat ile Heykelcilik

Sanatçıların yaratıcılık ve oyun alanını genişleten 3D baskı ile, heykelcilikte de malzeme çeşitliliği arttı ve sanatçılar daha özgün modellerin baskısını alabilmeye başladı.

• 

Mimaride 3D yazıcılar

Mimari alanında, modellemenin kolaylaşması ve maliyetlerin azalması ile tasarımların somutlaştırılması kolaylaştı. Işık ve gölge dengesinin kontrolü ve peyzaj gibi alanlarda somut modeller ile mimarlara önemli bir destek kaynak ortaya çıktı.

• 

Bu yazıda derlediğimiz örneklere ek elbette ki sayısız 3D baskı uygulaması bulunuyor. Kişisel kullanımda hobi amaçlı üretimlerden, ticari ve sanayi kuruluşlarda büyük çaplı üretim organizasyonlarına dek sınırsız bir uygulama alanı mevcut. İçimizdeki maker’a seslenip harekete geçmek gerek, gerisi 3D yazıcılar ile oldukça kolay!

Kaynak:               Machine Design

                              PEW

                              Sonova

                              MakerBot

                              3D Universe