BCN3D 3D Yazıcılarda IDEX Teknolojisi: Çift Bağımsız Ekstrüzyonun Yeniden Tanımı
Giriş:
3D baskı teknolojisi, tasarım ve üretim dünyasında devrim yaratan önemli bir yenilik olarak kendini kanıtlamıştır. Üreticiler, daha hızlı, daha hassas ve daha esnek baskı çözümleri sunma amacıyla sürekli olarak sınırları zorluyorlar. Bu bağlamda, BCN3D’nin IDEX (Independent Dual Extruder) teknolojisi, 3D baskı alanında yeni bir dönemi başlatarak kullanıcılara çift bağımsız ekstrüzyonun sunduğu avantajları sunmaktadır.
IDEX Teknolojisi: Temel İlkeler ve Çalışma Mantığı
IDEX teknolojisi, 3D yazıcıda iki bağımsız ekstrüzyonlu bir yapı oluşturmayı amaçlar. Bu tasarım, iki ayrı filament veya renk kullanarak aynı anda veya sırayla baskı yapma yeteneği sağlar. IDEX sistemi, her iki baskı başlığını da birbirinden bağımsız olarak hareket ettirme kapasitesine sahiptir. Bu da bir dizi benzersiz avantajı beraberinde getirir.
Avantajlar:
Çift Malzeme veya Renk Kullanımı: IDEX teknolojisi, aynı baskıda iki farklı filament veya renk kullanmanıza olanak tanır. Bu, çoklu renk geçişleri, karmaşık desenler ve detaylı tasarımlar için geniş yaratıcı kapılar açar.
Destek Malzemesi Kolaylığı: Destek malzemesini uygularken IDEX sistemi büyük bir kolaylık sağlar. Bir baskı başlığı ana malzemeyi basarken diğer başlık destek malzemesi olarak kullanılabilir. Bu, sonraki temizlik ve düzeltme işlemlerini daha etkili hale getirir.
Simetrik ve Asimetrik Baskılar: IDEX teknolojisi, simetrik veya asimetrik baskılarda daha fazla hassasiyet sağlar. Her iki başlık da bağımsız olarak kontrol edildiği için daha tutarlı sonuçlar elde edilir.
Üretkenlik ve Zaman Kazancı: İki ayrı baskı başlığı, aynı anda iki farklı nesne basmanıza olanak tanır. Bu, üretkenliği artırırken aynı zamanda zaman tasarrufu sağlar.
Karmaşık Tasarım Yeteneği: IDEX teknolojisi, eşsiz geometriler ve iç içe geçmiş parçalar gibi karmaşık tasarımların üretimini kolaylaştırır. İki başlık, nesnelerin farklı yüzeylerine veya katmanlarına aynı anda baskı yapabilir.
Sonuç:
BCN3D’nin IDEX teknolojisi, 3D baskı dünyasında büyük bir çığır açmıştır. Bu teknoloji, tasarımcılara ve üreticilere daha esnek, yaratıcı ve verimli bir baskı deneyimi sunma potansiyeli taşımaktadır. IDEX teknolojisinin sunduğu çok yönlülük, 3D baskıya yeni ve heyecan verici olanaklar eklemektedir.
Sonuç olarak, BCN3D 3D yazıcıları, IDEX teknolojisi ile kullanıcılarına geniş bir tasarım özgürlüğü sunmanın yanı sıra karmaşık projeleri daha rahat bir şekilde yönetme imkanı sunmaktadır. Bu teknoloji, 3D baskıyı sadece bir üretim yöntemi olarak değil, aynı zamanda yaratıcılığın ve inovasyonun bir ifadesi olarak yeniden tanımlamaktadır.
3 Boyutlu Üretilen BORN Motor Co’nun Özel Parçaları
BORN Motor Co. Modifiye ettiği motorlarda kullandığı 3d yazıcı çıkışlı parça üretim yöntemini değişerek motorbisiklet başına 2000 eur kar elde etti.
Hali hazırda, Alışılagelmiş süreçler kullanılarak yapılan ve daha sonra 3D baskılı motosiklet parçalarına geçiş yaparak motosiklet başına 2.000 € tasarruf ediyor.
Nasıl mı?
Bilindiği üzere geleneksel süreçler zaman alırken, kısa süreli üretimler amaçlandığında ise üretim planlanandan pahalı ve/veya mühendislerin tasarım özgürlüğünü sınırlar noktaya gelebiliyor. Otomotiv şirketi BORN Motor Co., farklı bir method izleyip, BCN3D Sigma’ı günlük iş akışlarının bir parçası yapmaya karar verdi. Böylelikle, mühendislerine emek, zaman ve paranın çok daha azıyla daha karmaşık parçalar oluşturma imkânı sağladı.
Meydan Okudu Sınırlarını Genişletti!
Barselona merkezli bir şirket olan Calella, yüksek kaliteli bir motosiklet üreticisi.
BORN burada, söz konusu motosikletler için ekstra avantajlar sağlayan kitleri tasarladı ve endüstriyel tasarım stüdyosu olarak estetik tasarım açısından çeşitli motosiklet üreticileriyle iş birliği yaptı.
Meraklılarının yakinen bildiği ve takip ettiği BORN, tasarım ve etkinliklerinin tamamında yalnızca estetik eklentiler gözetmekle kalmayıp, bunun yanında meraklı kullanıcılarından ve çevrelerindeki bireylerden ihtiyaçlarını dinledi ve kullanıma katmak adına çok fazla ilham aldı.
Şu an, bu kişiselleştirme ve benzersizlik konseptini sürdürmek için BORN, lazer kesim ve CNC frezeleme işlemi gibi geleneksel üretim teknolojilerini kullanmakta ve elle üretilen özel parçalardan yararlanmakta.
Tabii ki, bu yeniliklerin çoğu, kısa süreli üretimler için zaman alıcı ve üst segment bütçelerde kalıp, tasarımcının tasarım özgürlüğünü ve özel parçaların yaratılmasını sınırlayabiliyor.
Bu noktada BORN, belirli parçalar için enjeksiyon kalıplarına yatırım yapmayı düşündü, ancak düşük hacimli üretim olduğundan aradıkları çözümün tam olarak bu olmadığını tecrübe etti.
3D Baskılı Motosiklet Parçaları İmdada Yetişiyor!
3 Boyutlu baskı, BORN’un tasarımdan teste, testten üretime dek her aşamada yaratıcı sürecini hızlandırmasını sağladı.
Artık tüm ekip ve cihazlar, daha basit bir iş akışında daha hızlı üretme ve tasarımları geliştirme yeteneğine sahip. Böylelikle, önceki teknolojilerin kendilerine yaşattığı sınırlamaların üstesinden gelmiş oldular.
BCN3D Sigma 3D yazıcının sunduğu çok yönlülük sayesinde, BORN mühendisleri artık çeşitli uygulamalar için Naylon, PET-G veya ABS gibi farklı malzemelerden son kullanım parçaları üretebiliyor.
Maliyetleri Düşürmek
Maliyetlerle ilgili olarak, dikkate alınması gereken birkaç faktör vardır: boyut, fonksiyon ve geometrinin tümü, belirli özel parça için hangi üretim teknolojisinin ideal olduğunu belirtir. Aşağıdaki tablo, bir Honda CB25 için ön panel muhafazasının modifikasyonuna dayanmaktadır ve bu durumda 3D baskının maliyet verimliliğini göstermektedir.
El ile İşlenmiş 3D Baskı & Yaratıcı Özgürlük
Artık 3D baskı BORN’da günlük hayatımızın bir parçası olduğuna göre, tasarımcılar önceki emek, zaman ve paranın çok daha azıyla daha nitelikli parçalar yaratma yetkisine sahipler.
3D kullanıcıları, daha önce el yapımı bileşenlere çok fazla zaman ayırırken, artık daha yüksek katma değerli parçalara odaklanabiliyorlar.
Yeni BCN3D Firmware 1.8.2, Stratos Malzeme Profilleri ve Geliştirilmiş Açık Filament Ağı
BCN3D olarak, sizlere yeni bir haberimiz var! Yeni firmware güncellemesi, ek Stratos malzeme profilleri ve daha gelişmiş bir açık filament ağı sunuyoruz. Bu güncellemeler, BCN3D yazıcınızın performansını artıracak birçok yeni özellik sunuyor.
Yeni firmware sürümümüz olan 1.8.2, kullanıcı arayüzünü geliştirerek daha hızlı işlem ve daha fazla işlevsellik sağlıyor. Ayrıca, Stratos malzeme profilleri listesi de genişledi ve daha fazla malzeme seçeneği sunuyoruz. Bu profiller, düzenli olarak güncellenerek kullanıcılarımızın en sevdikleri malzemeleri kullanmalarını sağlıyor.
Ayrıca, geliştirilmiş açık filament ağı ile birlikte daha fazla malzeme tedarikçisi ile işbirliği yapıyoruz. Bu, kullanıcılarımızın farklı malzemeleri daha kolay ve erişilebilir bir şekilde denemelerine olanak tanır.
Güncelleme yükleme işlemi oldukça basit. BCN3D Stratos yazılımını indirip yükleyerek otomatik olarak yeni firmware güncellemesi bildirimi alabilirsiniz.
BCN3D yazıcınızın performansı ve işlevselliği, yeni Stratos malzeme profilleri ve geliştirilmiş açık filament ağı ile daha da artacak. Bu da daha yaratıcı ve yenilikçi projeler yapmanızı sağlayacak.
BCN3D ekibi olarak, en kaliteli ve yenilikçi 3D baskı deneyimini sunmak için çalışıyoruz. Yeni firmware güncellemesi ve ek Stratos malzeme profilleri ile bu hedefimize bir adım daha yaklaştığımızı düşünüyoruz.
BCN3D Yeni Firmware 1.8.2, Stratos Malzeme Profilleri ve Geliştirilmiş Açık Filament Ağı hakkında daha fazla bilgi edinmek için mağazamızı ziyaret edebilirsiniz.
Referans: http://bitly.ws/CEph
3D Metal Paketi ile Tekrarlanabilir Sonuçlar Elde Ediliyor
Replique, mobilite devinin ilk seri parça üretiminin uygulanması için Alstom ile ortaklık kurdu. 3D Metal Paketi ile oluşturulan görünür paslanmaz çelik parçanın en uygun maliyetli ve yüksek kaliteli yöntem olduğu görüldü.
Alstom, iklim değişikliğine karşı mücadelede de yoğun bir şekilde yer alan yüksek hızlı trenler, metrolar, altyapı ve benzerlerini geliştiren bir mobilite çözümleri şirketidir. Şirket, yedek parça yönetimini ve küçük seri üretimi daha sürdürülebilir hale getiren bir 3D baskı platformu Replique ile iş birliği yaptı. Böylelikle trenlerde özelleştirilebilir, görünür bir kapı durdurucu parçasının üretiminin BCN3D Metal Paketi kullanılarak üretilmesinin daha modern bir süreç olacağı sonucunu elde ettiler.
BCN3D’den Epsilon W27 Yazıcılardaki metal paketi kullanarak çok iyi ve en önemlisi tekrarlanabilir sonuçlar elde ettik. Masif metal parçaları ekonomik ve hızlı bir şekilde üretebildik .
Dr. Max Siebert, Replique’in CEO’su ve Kurucusu.
Replique’in küresel ağı
Replique, tamamen şifrelenmiş ilk 3D baskı platformudur. Ekip, geleneksel üretim yöntemlerine daha verimli bir alternatif arayan şirketler arasındaki boşluğu kapatmak için tüm ortakları dikkatlice seçer ve nitelendirir. Normalde, tren imalatında, kalıp ve alet üretiminin bir sonucu olarak, küçük partilerin üretimi uzun teslimat süreleriyle birlikte çok pahalıdır. 3D baskı sabit maliyetlerden kurtularak çok daha ucuz bir alternatif sunar.
Alstom zaten yedek parça üretimi için 3D baskı alışkanlığına sahipti, ancak merkezi olmayan üretim için ölçeklenebilir bir çözümle seri üretim yoluyla belirli müşteri ihtiyaçlarını endüstriyel düzeyde kalitede karşılayabilmek istiyordu.
Bu özel müşteri talebi için Alstom, bir dizel çoklu ünitenin yolcu bölümünü birinci ve ikinci sınıfa ayıran bir bölme kapısı için birkaç kapı durdurucu arıyordu. Replika, Alstom’a teknoloji ve malzeme seçim sürecinde rehberlik etti ve birlikte katmanlı üretimi sürdürmeyi seçtiler.
Kapı durdurucuların geliştirilmesi
Kapı durdurucu
Replika, kapı durdurucuyu 1,5 aydan kısa sürede teslim etti. Bu süreç, ilk numune testi ve montajı protokollerinden ve ayrıca seri üretim için nihai onaydan oluşuyordu. Talep üzerine üretim, malzeme seçiminde önemli bir faktördü. Üstelik tren kompartımanının içinde görülebileceği için istenen estetiğe sahip olması gerekiyordu. Bunun için Ultrafuse 316L en uygun olarak görüldü. Olağanüstü kalite ve dayanıklılığa sahip neredeyse %100 paslanmaz çelik parçalarla bir sonuç elde edildi.
Kapı durdurucuyu geleneksel yöntemlere kıyasla maliyet açısından nötr bir şekilde üretebildik. Yakın gelecekte, yeni parçaların topoloji açısından optimize edilmiş tasarımlarını oluşturarak ve hatta azaltılmış dolgu kullanarak bunları daha hafif hale getirerek teknolojinin potansiyelinden daha fazla yararlanmayı planlıyoruz.
Ben Boese, Alstom Transport Deutschland GmbH’nin 3D Printing Hub Müdürü.
3D baskı her sektöre yalın ve uygun maliyetli bir şekilde entegre edilebilir. Eklemeli imalatta ve yazdırılabilir tüm serilerde tedarik zincirlerini basitleştirebilir. Alstom’un birçok seri üretim parçasından ilki olan 3D baskı metali, maliyetleri düşürme ve yüksek kaliteli parçalara ulaşma potansiyeline giderek daha fazla şirket tanık oldukça tüm endüstrilerde hızla ilgi görebilir.
BCN3D Smart Cabinet Filament Kurutma ve Saklama Rehberi
3D baskı uygulamalarınızda fark yaratmak için filament kurutma ve ideal filament saklama koşulları hakkında alternatif çözümler sunan BCN3D Smart Cabinet’i rehberimizde tanıyalım.
Higroskopisite nedir?
3D baskı filamentleri üretildiği malzeme türüne göre avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Dezavantajlar sıralanırken önemle vurgulanan Higroskopik özellik, malzemenin neme karşı duyarlı olma yani nemi çekme özelliğidir. Bir filament higroskopik ise 3D baskı ve filament saklama sürecinde ekstra özen ve dikkat gereklidir. Havadaki nem oranı yüksek olan coğrafyalarda, kuru bir ortam temin edilmediği takdirde higroskopik filamentler kısa sürede havadaki nemi içine çeker ve deforme olur.
Filament kurutma işlemi nedir, neden gereklidir?
Tam da bu noktada, filament kurutma işleminden söz etmek gerekir. Higroskopik olmayan malzemeler, havadaki nemi yalnızca yüzeyinden emerken, higroskopik malzemeler nemi içine çeker. İlk gruptaki malzemeleri yüzeyden ısıtarak nemden kurtarmak mümkün olsa da, ikinci gruptaki malzemelerde kurutma işlemleri daha zahmetlidir ve başarı oranı daha düşüktür.
Higroskopik filamentlerin doğru koşullarda saklanması veya dehidrasyon teknikleri ile kurutulması önem taşıyor. En yaygın filamentlerden olan PA, TPU, PVA, PET-G ve ABS filamentleri de higroskopik özellikler taşıyor.
BCN3D tarafından yayınlanan bu teknik bilgi dokümanı (whitepaper), nem oranının polimerler üzerindeki etkisini ve geleneksel metotlara kıyasla Smart Cabinet’in verimliliğini inceliyor.
Nem oranı ve filamentler
En higroskopik filamentlerden PA, PVA ve TPU incelendiğinde, her birinin ne kadar su emdiğini ve ne ölçüde performans kaybı yaşandığını alttaki tabloda görebiliriz.
Farklı nem oranlarında, PVA, PA ve TPU filamentlerde yaşanan ağırlık değişimi.
İçlerinde en az higroskopik filament olduğu görülen TPU, hatalı saklama koşullarında dayanıklılığı en düşük filament oldu.
Test edilen malzemelerin 3D baskıya uygun kalma sınırları
Bir sonraki adımda, geçen zamanın farklı malzemelerin su emme oranı üzerindeki etkisi incelendi. Sonuçlar gösteriyor ki, FFF 3D baskı sürecinin istikrarı ve çıktı kalitesi üzerinde nemlilik ve yanlış muhafazanın etkisi büyük. Üçüncü testte, 4 makara PA filamentin tüm nemi alınıp, farklı nem koşullarında saklanarak çekme dayanımı ölçüldü. Sonuç olarak, filamentteki suyun çekme dayanımı ve Young modülü gibi mekanik özellikleri olumsuz yönde etkilediği görülüyor.
Farklı nem seviyelerinde saklanan PA filament makaralarının mekanik özellik değerleri
Filament kurutma yöntemleri
Filament Kurutma için Geleneksel yöntemler
1. Fırınlama
Erişilebilir bir çözüm olan fırınlama, pek verimli bir seçenek değil. Filamentlerin çekme dayanımını azaltan ve hatta erimeye sebep olan fırınlama aynı zamanda yüksek enerji maliyetleri yaratıyor. Ek olarak, çok zaman alıyor ve verimliliği düşürüyor.
2. Klima ve Nem giderici
Klima veya nem giderici gibi çözümler yüksek maliyet yaratır. Ayrıca bağıl nemi %40 seviyesinin altına getirecek şekilde filamenti kurutma becerisi yoktur. Ek olarak, ortam sıcaklığı düşükken fayda sağlamaz.
3. Nem gidericili kurutucular
Bağıl nem seviyelerini kontrol altında tutmak mümkün değildir ve sürekli olarak değişim ve bakım müdahaleleri gerektiririr. Özellikle kıyafetlerin ve ayakkabıların rutubete karşı korunması için kullanılan silika jel kurutucu paketleri de desikant (nem giderici) kurutuculardır.
Filament Kurutma için Profesyonel Yöntemler
1. Fiziksel (Adsortion) Kurutucular
Fiziksel (Adsorption) kurutucular, higroskopik katı malzemeler ve polimerlerin kurutulmasında yaygın bir yöntemdir. Havadaki su moleküllerini yakalayarak havadaki nemi büyük ölçüde azaltmayı sağlar. Silika, alümina veya havadan büyük miktarda su emme kabiliyetine sahip olan ve yeniden üretilebilen özel killerden yapılır. Havadan belirli bir miktar su emdikten sonra, adsorpsiyon malzemesi doygun hale gelir ve etkinliği hızla bozulur. Kurutucu malzemeleri ısıtma odasından izole ederek ve sıcaklığını artırarak, emilen tüm nemi çevreye bırakmak ve malzemeyi rejenerasyon ile yeniden kullanmak mümkündür.
BCN3D Smart Cabinet de bu çalışma mantığına sahiptir. Sürekli kurutma ve rejenerasyon döngüleri, depolanan makaraların etrafında sabit bir kuru ortam sağlar ve filamenti ani dış değişikliklerden korur.
2. Sıcak Hava Kurutucuları
Sıcak ve kuru havanın dolaştırılmasıyla kurutma gerçekleşir. PLA gibi malzemelerin ısı dayanımı düşük olduğu için, bu işlem daha çok, higroskopik olmayan ve erime sıcaklığı yüksek malzemelerde etkilidir.
Sıcak hava ile filament kurutma süreci. Kaynak: Process Heating
3.Vakum İşlemi
Vakumla kurutma, buhar basıncı ve sıvılarda kaynama noktasının birbirine bağlı olması prensibine dayanıyor. çevresel baskı üzerine. Normal şartlar altında, NŞA, (25 ºC ve 1 bar) hem buhar hem de sıvı halde bulunabilir. Denge durumundaki iki fazın oranı sıcaklık ve basınç ile kontrol edilebilir. Atmosfer basıncını düşürerek suyun kaynama noktasını düşürmek mümkündür. Örneğin, basınç normal atmosfer basıncının onda birine düşürülürse (1.0’dan 0.1 atm’ye), suyun kaynama noktası 100 ºC’den 33 ºC’ye iner. Bu şekilde, sıcaklığı değiştirmeden sıvıları buharlaştırmak mümkündür. Bu nedenle, vakumla kurutma, özellikle higroskopik özelliği yüksek katıların su içeriğini azaltmanın en zararsız yöntemlerinden biri olarak görülüyor. Bununla birlikte, ekipman maliyeti ve sürekli bakım gerekliliği vakumla kurutmanın önemli dezavantajlarından oluyor.
Vakum kurutucu. Görsel: AMTechniques
4. BCN3D Smart Cabinet
Bahsi geçen yöntemlere kıyasla, BCN3D Smart Cabinet çok düşük enerji tüketimine sahiptir. ( Ortalama 12 W / Maksimum 100 W) Aynı zamanda filamentleri, çoğunluk için ideal olarak %40 bağıl nem seviyesinin altıdan tutar.
750 g ila 1 kg arasında 8 makara filamenti veya adedi 2,7 kg’a kadar 4 makarayı kurutabilir. Bunu ısı kullanmadan yapar ve böylece malzemelerin çekme dayanımını korur.
BCN 3D Filament kurutma düzeneği.
BCN3D Smary Cabinet filamentleri uzun vadede korur ve neme bağlı 3D baskı hatalarını önemli ölçüde azaltır. İçindeki silika jel, baskı haznesindeki havadan nemi emer. Jel doyum noktasına ulaştığında, filamentten izole edilir ve ısıtılarak emdiği suyun sistemden uzaklaştırılması sağlanır. Bu boşaltma işleminin ardından silika jel yeniden kullanıma hazır hale gelir. Bu süreç, filamentlerin etkin bir şekilde kuru kalmasını ve kullanım için ideal koşullarda saklanmasını sağlar.
BCN 3D Smart Cabinet
Malzeme koruma özelliğinin yanı sıra Smart Cabinet, Kesintisiz Güç Tedariği (Uniterruptible Power Supply/UPS) özelliği sunar. Saatler süren baskıyı mahvedebilecek veya ekipmana zarar verebilecek enerji kesintilerine karşı koruma sağlar.
3D yazıcılar, 3D baskı filamentleri ve daha fazlası için 3dörtgen Blog‘u ziyaret etmeyi unutmayın!
CIM UPC ve BCN3D’nin 3D Baskı Üretim Serüveni
Daima yeni teknolojilerin arayışı içinde olan, eklemeli imalat alanında uzman CIM UPC, son kullanım uygulamalarının üretim sürecinde radikal bir dönüşüme başvurdu. BCN3D yazıcılardan ve Smart Cabinet‘ten (Akıllı Kabin) oluşan küçük bir baskı çiftliği, hem düşük hacimli toplu üretim hem de büyük parçalar için en iyi seçenek olduğunu kanıtladı.
BCN3D Technologies’in doğduğu yer olarak nitelendirilen CIM UPC, uzun yıllardır temel amacı eklemeli imalatı her yere yaymak olan Ar-Ge çalışmaları yürütüyor.
Esas müşteri tabanını KOBİ ve yeni işletmeler üzerine kuran şirket, ihtiyaç duyulan parçalar için en iyi teknolojiyi analiz ettikten sonra ya parçaları kendi tesislerinde üretiyor ya da söz konusu şirketin teknolojiyi benimseyerek çözüm üretmesine yardımcı oluyor. Başlıca ortak kaygıları işlevsellik, kalite, maliyet ve teslimat süresi olan şirketler prototipleme, alet ve yedek parçalardan tam üretime kadar tüm tedarik zincirleri boyunca 3D baskının faydalarını kendileri gözlemleme imkânına sahip oluyor.
FFF teknolojisi ise endüstriyel eklemeli imalat üretim makinelerine eşsiz bir alternatif getirdi.
Bir malzemeden diğerine geçmenin zor olduğu, oldukça karmaşık olan geleneksel üretim süreçlerinin aksine FFF, CIM UPC’ye çok çeşitli termoplastikler ile baskıyı değerli kılmak için tüm platformu doldurmaya gerek kalmadan üretim yapma esnekliği de tanıyor.
Masaüstü 3D yazıcılar ile:
Parçalar 48 saatten daha kısa bir sürede üretilebilir.
Diğer üretim yöntemlerine kıyasla daha düşük parça başı maliyet elde edilebilir.
Epsilon W27 ve W50 yazıcılar, büyük baskı işleri için yeterli derecede büyük bir baskı hacmi sağlar.
Enjeksiyon kalıplamada kullanılanlara eş değer malzemeler kullanılabilir.
PA12 kurulumundan PP kurulumuna geçmesi için 2 gün gereken SLS makinesinin aksine, çeşitli uygulamalar ve müşteriler için çalışan farklı püskürtme ucu boyutlarına ve malzemelerine sahip farklı yazıcı konfigürasyonlarından yararlanılabilir.
Peki BCN3D Smart Cabinet (Akıllı Kabin) nedir ve üretim sürecinde nasıl bir fark yaratıyor?
Smart Cabinet’in görevi, her şeyden önce tüm malzemeleri her zaman optimum nem seviyesinde tutmaktır. Bu sayede nemden kaynaklı bozunmalar ve zararlar önlenebilir. Bu sayede CIM UPC’nin üretim süreçlerinde kullandığı teknik malzemelerin zarar görmesi önleniyor.
Eklemeli imalatın farkını ortaya koyacak 3 farklı parça
CIM UPC’nin kendi baskı çiftlikleriyle ürettiği çeşitli şirketler için belirli parça örneklerine bir göz atalım:
Soldan sağa: 1. Havalandırma kafesi: Önemli bir altyapıya sahip demiryolu taşımacılığı sektörü parçası 2. Emme manifoldu: Otomotiv endüstrisi için bir nihai kullanım parçası 3. Su sızdırmaz tank: İlaç endüstrisi için son parça
İlk görselde yer alan havalandırma kafesi, başta enjeksiyon kalıplama ile üretiliyordu. Bu da, enjeksiyon kalıplama makinesinin yanı sıra parçanın kalıbının bulundurulmasını da zorunlu kılarak üretici için bir altyapı zorunluluğunu şart koşuyordu. Yılda sadece birkaç tane üretilen parçalar için bu durum şirketleri epey zorluyordu. Sonuç olarak, CIM UPC parçayı tarayarak ve 3D basarak süreci tamamen dijitalleştirmelerini önerdi ve ilk 50 ünite beklenen sürenin yarısında teslim edildi.
3D yazıcı ile üretilen havalandırma kafesleri
Bir üniversite otomobil yarışmasına katılmak için tasarlanan ve nihai kullanım parçası olan bu emme manifoldu, SLS işlemeden elde edilen mekanik özelliklerinden hiçbir şey kaybetmeden FFF teknolojisinde üretilebilir.
3D yazıcı ile üretilen emme manifoldu
Bu görselde ise ilaç sektörü için makine tasarlayan ve üreten bir firmanın talep ettiği su sızdırmaz tank yer alıyor. Söz konusu su sızdırmaz tanktan 15 birim üretmek için kolları sıvayan CIM UPC, 3D baskıdan yararlandı.
Tüm bu üretim süreçlerinde FFF teknolojisinin, incelenen diğer teknolojilere kıyasla 3-8 bin Euro’ya kadar tasarruf etmeyi sağladığı saptandı.
Sağ sütunda yukarıdan aşağı yer alan SLS, MFJ, MS ve FFF teknolojilerinin maliyet karşılaştırması
Havalandırma kafesi, emme manifoldu ve su sızdırmaz tank, CIM UPC’nin BCN3D baskı çiftliği ile elde ettiği geniş başarı yelpazesinin sadece birkaç örneği. 3D baskının eşsiz imkânlarını arkasına alarak harikalar yaratan baskı çiftliği, CIM UPC’nin tüm sektörlerdeki müşteri tabanının çok yönlü ihtiyaçlarını karşılamaya devam ediyor.
Metal 3D Baskı, Üretim Süreçlerindeki Sorunları Hafifletiyor
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.”
BCN3D’den Epsilon 3D yazıcıda BASF Forward AM’den metal filament ile 3D baskı
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.
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.
Hyperloop CHF ekibi
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 görmekiçin 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.
3D baskılı son kullanım parçaları
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.
FDM 3D baskı, nesnelerin önceden tanımlanmış bir şekilde katman katman malzeme bırakılarak yapıldığı bir eklemeli üretim sürecidir. Her üretim sürecinin farklı yetenekleri ve sınırlamaları varken, FDM 3D baskının tek bir temel kuralı vardır: Her yeni katmanın aşağıdaki katman tarafından desteklenmesi gerekir. Ancak, bileşeniniz havada yazdırılacak çıkıntılar veya özellikler içeriyorsa ne olur? O zaman bir destek yapısı eklemeniz gerekir. Destek malzemesi modelinizin çıkıntılarını ve köprülerini destekleyen, otomatik olarak oluşturulan yapıya yardımda bulunur.
Peki ne zaman, hangi şartlarda, ne gibi koşullarda destek materyaline ihtiyaç duyarız?
1. Çıkıntılar
Dikeyden 45º üzerindeki tüm çıkıntılar, destek yapıları kullanılarak 3D yazdırılmalıdır.
Çıkıntılar
2. Köprüler
Köprüler, iki noktayı düz bir çizgiyle birbirine bağlayan yatay çıkıntılara atıfta bulunur. 10 mm’nin altındakiler, aşağıda bir destek yapısı olmadan nispeten iyi kalitede basılabilir.
Köprüler
3. Temel Destek malzemesi ayarları
X/Y mesafesi
Baskınızın yanlardan takılma potansiyelini azaltmak için X / Y mesafeyi artırarak düşünün.
Destek X/Y Mesafesi: 0,1 mm (sol), 0,8 mm (sağ)
Z mesafesi
Bu muhtemelen en kritik destek ayarıdır ve destek yapısının son katmanı ile desteklemesi gereken kısım arasındaki mesafeyi belirler. Her tasarım ve malzemenin benzersiz değerleri olmasına rağmen standart Z mesafesi 0,2 mm’dir. Son baskıya geçmeden önce bazı örnekleri 3B yazdırarak bu ayarı test edebilirsiniz.
Destek Z Mesafesi: 0,1 mm (sol), 0,8 mm (sağ)
4. Destek yoğunluğu
Destek yapısı otomatik olarak oluşturulan bir ağdır. Dolguda olduğu gibi ağ yoğunluğunu ayarlayabilirsiniz. Standart dolgu yoğunluğu %15’tir.
Destek Yoğunluğu: %15 (sol), %30 (sağ)
5. Destek çıkıntı açısı
Modelinizde farklı bir açıda çıkıntılar varsa, bu ayar ile hangilerinin desteğe ihtiyacı olduğunu seçebilirsiniz.
Destek çıkıntı açısı: 60º (sol), 30º (sağ)
6. Yalnızca yapı plakasında destek
Her yere destek yapıları yerleştirmeyi seçerseniz, bazılarının başlangıç katmanı baskının üzerinde olabilir ve bu da dış katmanın kalitesini etkiler.
Destek yerleştirme ayarı: Her yerde (solda), Yapı plakasına dokunmak (sağda)
7. Destek arayüzü
Bu ayar, model ve destek arasında yoğun bir arayüz oluşturur. Bir arabirime sahip destek yapılarını kaldırmak, genellikle normal destekleri kaldırmaktan daha kolaydır ve yüzey kalitesi genellikle daha iyidir.
Destek Arayüzü: Devre Dışı (sol), Etkin (sağ)
8. Destek ağzı
Bu seçenek, birinci katmanın destek dolgu bölgelerinde bir kenar oluşturarak baskı plakasına desteğin yapışmasını artırır.
Destek Kenarı: Devre Dışı (sol), Etkin (sağ)
Destek malzemeleri
IDEX teknolojisi sayesinde, kaliteli bileşenler üretmenin yeni yollarını sunan farklı malzemeleri tek bir baskıda kullanabilirsiniz.
Aynı baskı malzemesi
Ürettiğiniz baskı geometrik bir tasarıma sahipse hem baskı hem de destek malzemesi için aynı malzemeyi kullanabilirsiniz.
Basit veya geometrik şekillere sahip parçalar için önerilir.
Çift malzemeli baskılara kıyasla daha kısa baskı süresine sahiptir.
Aynı malzeme oldukları için artırılmış parça desteği bağlantısı vardır.
PVA
PVA, en popüler 3D baskı malzemelerinden biridir. Suda çözünür olduğu ve diğer popüler malzemelerle kolayca birleştirilebildiği için yalnızca destek malzemesi olarak kullanılır.
Suda çözünür.
İç boşlukları olan karmaşık parçalar için önerilir.
PLA, PETG, TPU ve Naylon ile mükemmel yapışma sağlar.
BVOH
BVOH (Butendiol vinil alkol kopolimeri), FFF üretim süreci için optimize edilmiş suda çözünür bir termoplastiktir.
Suda çözünür.
PLA, PETG, ABS, PA ve PAHT CF15 ile uyumludur.
Çözülmesi hızlıdır.
Özetle, materyellerinizin hedeflenen amacını gerçekleştirmesini için aralarından seçim yapabileceğiniz bir dizi ayar ve 3D baskı malzemesi vardır. Bu hususları derinlemesine okumak için teknik incelemelere göz atabilirsiniz.