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
Çeşitli filamentler
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.
Yazıcınızın ne kadar enerji harcadığını biliyor musunuz?
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.
En popüler ve en yaygın 3D yazıcı filamenti olan PLA’yı bu kadar özel yapan şey nedir? Bu soru ve daha fazlasının cevabını bu rehberimizde bulabilirsiniz.
PLA nedir?
Açılımı Polilaktik Asit olan PLA, termoplastik polimer yapıdadır. Diğer pek çok termoplastik materyalin aksine petrol kaynaklarının distilasyonu ve polimerizasyonuyla elde edilmez.
Mısır nişastası ve şeker kamışı gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen PLA, biyokütleden üretilen plastikler anlamına gelen biyoplastik kategorisinde yer alır.
Üretildiği yenilenebilir kaynakların karbon tüketicisi olması dolayısıyla neredeyse karbon nötr olduğu söylenebilir.
Aynı zamanda doğada çözünebilir bir plastik olan PLA, bu yönüyle Polipropilen (PP), Polietilen (PE) ve Polistiren (PS)’e benzerlik gösterir. Doğada nem ve ısı etkisine bağlı olarak, mikroorganizmalar tarafından parçalanabilir.
Termoplastik olması nedeniyle, eritilip yeniden şekillendirilmesi mümkündür. Bu süreçte fiziksel özelliklerini kaybetmez, geri dönüştürülebilir bir malzemedir. Okyanusa bırakılan bir PLA şişe ortalamada 6 ila 24 ay içerisinde çözünür. Eski plastiklerin 100 ila 1000 yıl arasında doğada çözündüğü göz önünde bulundurulduğunda, PLA özellikle kısa ömürlü ve sık kullanılan şu şişesi ve sebze-meyve paketleri gibi ürünlerde kullanılmaya uygun bir adaydır. Gıda temasına uygunluğu ABD Gıda ve İlaç Kurumu tarafından teyit edilmiştir.
Katı halde toksik bir etkisi bulunmadığından tıbbi uygulamalarda kullanılmasına izin verilmiştir. Sıvı veya gaz halde solunması veya cilde/göze temas etmesi tehlikeli olduğundan üretimi esnasında gerekli önlemler alınmalıdır.
PLA Filament Nerelerde Kullanılır?
Gıda Sektörü
Sağlık ve Tıbbi Cihaz Sektörü
Mimari Uygulamalar
Tekstil Sektörü
Kozmetik Sektörü
Hobi ürünleri
Görsel prototipleme
PLA Teknik Özellikler
Reolojik Özellikler:
Reoloji, maddenin şekil değişikliğini (katıların deformasyonunu) ve sıvıların akış özelliğini inceleyen bilim dalıdır. PLA, Newtonsal olmayan akışkandır ve psödoplastik bir sıvıdır. Bu, viskozitesinin (akışa karşı direnç) maruz kaldığı strese bağlı olarak değişeceği anlamına gelir. Kesme kuvvetine maruz kaldığında (örneğin karıştırma veya çalkalama altında) kıvamları azalan yani incelen akışkanlardır (Shear thinning fluids).
Mekanik Özellikler:
PP, PS ve PU gibi geleneksel plastiklere kıyasla PLA çok iyi mekanik özelliklere sahiptir. Kuvvet ve gerilme altında uzama kabiliyeti (Young Modülü), gerilme direnci (Gerilme kuvveti, bir numunenin tahrip edilmesinden önce uzatılması sırasında kaydedilen en büyük strestir.) ve eğilme dayanımı (bir malzemenin dış fiberinin çekme dayanımının ölçüsüdür) açısından oldukça iyidir.
Termal Özellikler:
Termoplastik malzemeler erime noktalarında sıvı hale gelir (PLA 150-160 °C). Termoplastiklerle ilgili önemli bir yararlı özellik, erime noktalarına kadar ısıtılabilmeleri, soğutulabilmeleri ve önemli bir bozulma olmadan yeniden ısıtılabilmeleridir. Polilaktik Asit gibi termoplastikler yanmak yerine sıvılaşır, kolayca enjeksiyon yöntemiyle şekillendirilebilir ve ardından geri dönüştürülebilir.
PLA filament hangi üretim süreçlerinde kullanılabilir?
Ekstrüzyon
Plastik Enjeksiyon
Üflemeli Kalıplama
Dökme film ve levha
Isıl şekillendirme
3D Baskı
3D Baskı ve PLA
Dünyadaki 3D yazıcıların neredeyse %69’unun kullandığı Fused Deposition Modeling-FDM (Eriyik Yığma Modelleme) teknolojisi ile PLA ve ABS yaygın olarak kullanılmaktadır.
Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Düşük | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Yüksek
Baskı sıcaklığı: 180°C – 230°C
Baskı tablası sıcaklığı: 20°C – 60°C (PLA kullanırken ısıtmalı tabla zorunlu değildir)
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanmaz.
Çözünmez.
Gıda temasına uygunluğu için üretici kılavuzlarından bilgi alınmalıdır.
Baskı sonrası işlemler malzeme çıkarma veya ekleme tekniklerine uygundur. İlki için, zımparalama, delme, törpüleme gibi işlemler uygulanabilir. Bu noktada PLA ürünün aşırı ısınmasını önlemek önemlidir, aksi takdirme yumuşayıp deforme olabilir. İkincisi için, YouTuber Thomas Sanladerer’in Aseton ile Kaynaklama yöntemi gibi çeşitli yapıştırma, kaynaklama, ekleme teknikleri uygulanabilir. Sprey boya ve akrilik boyamaya uygundur, japon yapıştırıcısı ve epoksi gibi malzemeler iş görür. Isıya hassasiyeti haricinde baskı sonrası işlemler açısından oldukça kullanışlıdır.
Dezavantajları nedir?
Dayanıklılık: Isı dayanıklılığı düşüktür. Genellikle 50-60 °C civarlarında yumuşamaya başlar. Yüksek ısı, ateş ve uzun süreli doğrudan güneş ışığına maruz kalacak herhangi bir üründe kullanılmamalıdır.
Biyoçözünür bir materyal olması, uzun süreli kullanım kaygısı açısından olumsuz bir özellik olabilir. Normal şartlar altında oda koşullarında, biyoçözünürlüğün etkisi önemsiz olacaktır. Ancak dış mekân kullanımında, çabuk deforme olabilir. Bu tür gereksinimler için ABS, ASA ve PETG gibi malzemeler daha uygun olabilir.
Gıda Güvenliği: Orijinal formunda iken gıda temasında bir risk taşımayan PLA, çeşitli katkı maddeleri ve pigmentler eklendiğinde bakteri üreme alanı riski taşımaya başlar.
Dünyanın en güvenilir markalarının PLA filamentlerini satın almak için buraya tıklayabilirsiniz.
3D yazıcılar ile tanışmak size sınırsız yaratıcılık alanı sunan bir dünyanın kapısını aralar. İşlevsel protez uzuvlardan, hobi amaçlı masaüstü oyun ekipmanlarına uzanan geniş ürün seçeneklerinin ortak ihtiyacı ise 3D yazıcı filamentleridir.
3D baskı ham maddesi olarak çok sayıda 3D yazıcı filament seçeneği bulunuyor. Bu yazıda, PLA ve PETG gibi yaygın “günlük kullanım” filamentlerinin yanı sıra yaratıcılığınızı ortaya koymanızı sağlayacak daha farklı türleri de “egzotikler” olarak ele alacağız.
Yaygın 3D yazıcı filament tiplerini (PLA ve PETG vb.) içeren termoplastiklere ek olarak, 3D yazıcı filamenti naylon, polikarbonat, karbon fiber katkılı kompozit, polipropilen ve daha pek çok farklı malzemeden oluşabilir. Karanlıkta parlayan veya elektrik iletkenliği olan özel karışımlar da mevcut.
Sunulan bu çeşitlilik sayesinde, heyecan verici birçok malzeme ile işlevsel, görsel olarak çarpıcı ve yüksek performanslı baskılar oluşturmak çok kolaylaşıyor. Şimdi bahsedilen bu geniş filament yelpazesini daha yakından tanıyalım.
Günlük Kullanıma Uygun Temel Filamentler:
1-PLA
3D baskıda tüketicinin en iyi dostu olan PLA, Poliaktik Asit adı verilen bir materyaldir. Genellikle ABS ile kıyaslanan PLA, haklı gerekçelerle en popüler 3D baskı filament türüdür.
Baskı sıcaklığı ABS’den düşüktür. Kolay bükülmez ve bir ısıtmalı bir tabla gerektirmez.
ABS’nin aksine baskı esnasında kötü koku yaymaz. Genellikle kokusuz filament olarak bilinse de, bazı çeşitleri tatlı-şekerli kokuya da sahiptir.
Her renk ve şekilde bulunabilir. Diğer kategorilerde bahsedilecek fosforlu ve elektrik iletken bazı egzotik filamentlerin üretilmesinde genellikle PLA kullanılır.
En önemli faydalarından biri de doğada çözünebilir termoplastik malzeme yapısına sahip bir filament olmasıdır. Mısır nişastası ve şeker kamışı gibi yenilenebilir kaynaklardan üretildiği için çevre dostudur.
PLA ve ABS hakkında daha detaylı bir kıyaslama için bu sayfayı ziyaret edebilirsiniz.
PLA Filament
Filament Özellikleri:
Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Düşük | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Yüksek
Baskı sıcaklığı: 180°C – 230°C
Baskı tablası sıcaklığı: 20°C – 60°C (kullanımı zorunlu değil)
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanmaz.
Çözünmez. (İzopropil alkolde çözünür)
Gıda temasına uygunluğu için üretici kılavuzlarından bilgi alınmalıdır. (Genelde gıda temasına uygundur. Ancak katmanlı üretim teknolojisinin yapısından dolayı her zaman risk barındırır.)
PLA filament nerelerde kullanılır?
Nerede kullanılmamalıdır sorusuna cevap vermek PLA için daha kolay olacaktır. Farklı filament türlerine kıyasla PLA daha berktir, bu nedenle bükülmesi, kıvrılması gereken veya sıklıkla düşürülebilecek ürünlerin üretiminde kullanılması önerilmez. Örneğin, telefon kılıfı, kolay aşınan oyuncaklar ve alet sapları gibi ürünlerde kullanılmamalıdır.
Ayrıca yüksek sıcaklıklara maruz kalacak ürünlerde kullanılması önerilmez. PLA 60°C’den daha yüksek sıcaklıklarda deforme olmaya başlar. Bunlar haricindeki kullanım alanlarında PLA genel olarak kullanışlı bir seçenek olarak öne çıkar.
Sıklıkla kullanıldığı alanlar modellemeler, aşınımı düşük oyuncaklar, prototip parçaları ve saklama kutularıdır.
Artıları: Kolay baskı, geniş renk ve tür çeşitliliği, biyoçözünürlük
Eksileri: Kırılganlık, ortalama mekanik özellikler
ABS (Akrilonitril Bütadien Stiren), ikinci en popüler 3D yazıcı filamenti olarak bilinir. PLA’ya kıyasla daha iyi mekanik özelliklere sahip olan ABS, baskı kolaylığı açısından PLA’nın gerisinde kalıyor. Birçok ev eşyasında, bisiklet kasklarında ve Legolarda kullanılması mekanik gücünü kanıtlar niteliktedir.
Dayanıklılığı yüksek, yüksek sıcaklıklara maruz kalabilen ABS filamentler, baskı sırasında soğuma evresinde bükülme, büzülme gibi sorunlar yaratabilir. Ayrıca baskı sırasında zararlı gaz çıkışı nedeniyle iyi havalandırılan bir alanda veya kapalı bir baskı haznesi ile kullanılmalıdır.
ABS Filament Özellikleri:
Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Orta | Darbelere KarşıDayanıklılık: Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Orta
Baskı sıcaklığı: 210°C – 250°C
Baskı tablası sıcaklığı: 80°C – 110°C
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanabilir. (Bu sorunu en aza indirgemek için fanı kapatma ve ortamdaki ısıl geçişleri en aza indirme gibi yöntemler deneyebilirsiniz)
Ester, keton ve asetonda çözünür.
Gıda temasına uygun değildir.
ABS sağlamdır, yüksek stres ve sıcaklığa dayanabilir. Orta derecede esnektir. Genel amaçlı kullanım için iyi bir 3D yazıcı filamentidir ancak asıl kullanım alanı, sık kullanılan, düşen veya ısıtılan ürünlerdir. Örnekler arasında telefon kılıfları, çabuk aşınan oyuncaklar, alet tutacakları, otomotiv döşeme bileşenleri ve elektrik muhafazaları yer alır.
Artıları: Yüksek mukavemet, yüksek dayanıklılık, yüksek sıcaklara dayanıklılık
Eksileri: Büzülme yapabilir, zararlı duman salınımı yapar, yüksek sıcaklıklı baskı ekstrüderi gerektirir.
Polietilen tereftalat dünyada en çok kullanılan plastik türüdür. Özellikle su şişelerinde, kıyafet kumaşlarında, gıda saklama kutularında kullanılır. Ham PET 3D baskıda pek kullanılmıyor olsa da varyantı PETG 3D yazıcı filamenti olarak oldukça popülerleşiyor.
Filament Özellikleri:
Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Orta | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Yüksek
Baskı sıcaklığı: 220°C – 250°C
Baskı tablası sıcaklığı: 50°C – 75°C
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları düşük ölçüde yaşanabilir.
Çözünmez.
Gıda temasına uygunluğu için üretici kılavuzlarından bilgi alınmalıdır.
PETG filament nerelerde kullanılır?
PETG çok yönlülüğüyle iyi bir üründür ancak esnekliği, gücü ve hem yüksek sıcaklığa hem de darbeye karşı direnci nedeniyle diğer birçok 3D yazıcı filamentinden farklıdır. Mekanik parçalar, yazıcı parçaları ve koruyucu bileşenler gibi sürekli veya ani gerilime maruz kalabilecek işlevsel ürünlerde kullanılmaya uygundur.
Termoplastik elastomerler esasen kauçuk benzeri özelliklere sahiptir, esnek ve dayanıklıdır. Bu nedenle TPE sıklıkla otomotiv parçaları, ev aletleri ve tıbbi sarf malzemelerinde kullanılır. Ekstrüzyonu zor olabileceğinden, baskı her zaman kolay değildir. Termoplastik poliüretan (TPU), belirli bir TPE çeşididir ve kendisi de popüler bir 3D yazıcı filamentidir. Genel TPE ile karşılaştırıldığında, TPU biraz daha serttir ve baskı süreci daha kolaydır. Aynı zamanda biraz daha dayanıklıdır ve esnekliğini soğukta daha iyi koruyabilir.
Termoplastik kopolyester (TPC), TPU kadar yaygın kullanılmayan başka bir TPE çeşididir. Çoğu açıdan TPE’ye benzer şekilde, TPC’nin ana avantajı kimyasallara ve UV’ye maruz kalmanın yanı sıra ısıya (150 ° C’ye kadar) karşı daha yüksek direncidir.
Dayanıklılık: Çok Yüksek | Esneklik: Orta | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Çok Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Orta (TPE, TPC), Yüksek (TPU)
Baskı sıcaklığı: 210°C – 230°C
Baskı tablası sıcaklığı: 30°C – 60°C (gerekli değildir)
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları düşük ölçüde yaşanabilir.
Çözünmez.
Gıda temasına uygun değildir.
TPU filament nerelerde kullanılır?
Fazla aşınan nesnelerin üretiminde TPE veya TPU kullanılması önerilir. 3D basılan parça bükülür, gerilir veya sıkıştırılabilir. Örnek baskılar arasında oyuncaklar, telefon kılıfları veya giyilebilir ürünler (bileklikler gibi) yer alabilir. TPC, benzer uygulamalar için kullanılabilir, ancak özellikle dış mekanlar gibi daha zorlu ortamlarda işe yarar.
Artılar: Yüksek esneklik, bükülen sıkıştırılan parçalar için ideal
Eksiler: Baskı zorluğu, düşük baskı hızı ve sıkı bir filament taşıyıcı gerektirmesi
Birçok endüstriyel uygulamada kullanılan popüler bir sentetik polimer ailesi olan naylon, profesyonel 3D baskı dünyasında çok yaygın kullanılır. Diğer birçok 3B yazıcı filamenti ile karşılaştırıldığında, güç, esneklik ve dayanıklılık göz önüne alındığında bir numaralı rakip olarak yer alır.
Öne çıkan bir diğer faydası, boyanabilir olmasıdır. Baskıdan önce veya sonra boyanabilir. Ancak nemi emer, PETG gibi higroskopiktir. Bu nedenle serin ve kuru yerde saklanmalıdır. Genel olarak, birçok naylon sınıfı mevcuttur, ancak 3D yazıcı filamenti olarak kullanım için en yaygın olanları 618 ve 645’tir.
Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Yüksek | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Orta
Baskı sıcaklığı: 240°C – 260°C
Baskı tablası sıcaklığı: 70°C – 100°C
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanabilir.
Çözünmez.
Gıda temasına uygunluğu için üretici kılavuzlarından bilgi alınmalıdır.
Nylon filament nerelerde kullanılır?
Naylon gücü, esnekliği ve dayanıklılığı sayesinde, çeşitli aletler, işlevsel prototipler veya menteşe ve dişliler gibi mekanik parçalar oluşturmak için kullanılabilir.
Artılar: Yüksek mukavemet, yüksek esneklik, yüksek dayanıklılık
Eksiler: Genellikle maliyetlidir, neme karşı savunmasızdır, yüksek nozul ve baskı tablası sıcaklığı gerektirir
Polikarbonat (PC), bu listede sunulan en güçlü 3D yazıcı filamentlerinden biri olmasının yanı sıra, son derece dayanıklıdır, hem fiziksel darbeye hem de ısıya dayanıklıdır, 110 ° C’ye varan sıcaklıklara dayanabilir. Ayrıca şeffaflığı sayesinde, kurşun geçirmez cam, tüplü maskeler ve elektronik ekranlar gibi ticari ürünlerde kullanılır.
Orta derecede esnek olması sayesinde, pleksiglas ve akriliğe kıyasla daha az parçalanma ve çatlama eğilimindedir. Deforme olma seviyesine kadar bükülmeye izin verir.
Dayanıklılık: Çok Yüksek | Esneklik: Orta | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Çok Yüksek
Kullanım Kolaylığı: Orta
Baskı sıcaklığı: 270°C – 310°C
Baskı tablası sıcaklığı: 90°C – 110°C
Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanabilir.
Çözünmez.
Gıda temasına uygun değildir.
PC filament nerelerde kullanılır?
Fiziksel özellikleri nedeniyle PC filament; elektrik, mekanik veya otomotiv bileşenleri gibi yüksek sıcaklıklarda mukavemetini, sertliğini ve şeklini korumaya ihtiyaç duyan parçalar için ideal bir 3D yazıcı filamentidir. Ayrıca, aydınlatma projeleri, ekranlar ve şeffaflık gerektiren diğer uygulamalar için optik netliğinden yararlanabilirsiniz.
Artılar: Son derece güçlü, ısı ve fiziksel darbelere dayanıklı
Eksiler: Neme karşı savunmasızdır, yüksek baskı sıcaklığı gerektirir
Ahşap isimli olsa da, PLA karışımlı ahşap liflerinden elde edilen bu filamentler, estetik görüntü sunarken esneklik ve mukavemet konusunda geri planda kalıyor. Yüksek ısıda çalışılması zor olan filamentler yanma ve renkte koyulaşma riski taşıyor. Baskı sonrası rötuşlarla düzeltilebilen çıktılarınızın üretim sürecinde, ahşap filamentleri yazıcınızı aşındırabileceğinden dikkatli kullanılmalıdır.
Artılar: Estetik, görsel modeller için ideal
Eksiler: Zayıf mekanik özellikler, baskı aşınması
2-Metal
Bronz, pirinç, bakır, alüminyum, paslanmaz çelik gibi çeşitleri bulunan 3D yazıcı filamentleri ticari kullanıma uygundur. Ufak baskı sonrası rötüşları yeterlidir. Yazıcı esktrüderinde aşınma olacağından, ekstrüder düzenli olarak değiştirilmelidir. Genellikle %50 metal tozu ile %50 PLA veya ABS karışımı kullanılır ancak metal oranının %85’e kadar çıktığı karışımlar da mevcuttur. Estetik ve işlevsellik adına idealdir, figür, model, oyuncak, jeton gibi parçalar için kullanılabilir.
Artılar: Metalik görüntü, estetik, işlevsellik
Eksiler: Baskı zorluğu, aşındırıcı etki
3-Biyoçözünür (bioFila)
Artılar: Çevre dostu
Eksiler: Zayıf mekanik özellikler, kısıtlı seçenek, yüksek maliyet
4-İletken
Artılar: Elektronik mekanizmalar için ideal
Eksiler: Kısıtlı seçenek
5-Karanlıkta Parlayan
Artılar: Görsel çekicilik
Eksiler: Kısıtlı seçenek
6-Manyetik
Artılar: Görsel çekicilik, mıktanıs etkisi
Eksiler: Yüksek maliyet
7-Renk Değiştiren
Artılar: Görsel çekicilik, ısı ve diğer çevresel unsurları tespit etmek için kullanılabilir
Eksiler: Kısıtlı mekanik özellikler
8-Kil/Seramik
Artılar: Seramik benzeri özellikler, fırında pişebilir
Eksiler: Kısıtlı mekanik özellikler
Profesyonel Kullanıma Yönelik Filamentler
Altta yer alan filament türleri profesyonel kullanıma yöneliktir. Baskı esnasında daha özenli takip gerektirir, endüstriyel kullanımda ve özel hobi amaçlı kullanımda yaygındır.
Karbon Fiber
PLA, ABS, PETG ve naylon gibi 3B yazıcı filamenti türleri karbon fiber ile güçlendirildiğinde, sonuç nispeten az ağırlığa sahip son derece sert ve sert bir malzemedir. Bu tür bileşikler, çok çeşitli son kullanım uygulamalarına dayanması gereken yapısal uygulamalarda parlar.
Ticari dünyada, polistirenin sertliğini ve kauçuğun esnekliğini birleştiren bir kopolimer olan yüksek darbe dayanımına sahip polistiren (HIPS), CD kutuları gibi koruyucu ambalajlarda ve kaplarda yaygın olarak bulunur.
Artılar: Destek malzemesi ve güçlü 3D yazıcı filamenti olarak kullanılabilir
Eksiler: Destekleri kaldırmak için sonradan işleme gerektirir, yalnızca ABS ile uyumludur
PVA
Polivinil alkol (PVA) suda çözünmesi nedeniyle ticari kullanımda yaygındır. Popüler kullanımlar arasında bulaşık makinesi deterjanı “kapsülleri” veya balık yemiyle dolu poşetler bulunur.
Rehberdeki diğer filamentlerin aksine, 3B yazıcı filamentinin temizlenmesi nesneleri yazdırmak için değil, 3B yazıcı ekstrüderlerini temizlemek için kullanılır. Amacı, önceki baskılardan kalan sıcak uçtaki herhangi bir malzemeyi çıkarmaktır. İyi bir genel uygulama olsa da, 3B yazıcı filamentini temizlemek, özellikle farklı baskı sıcaklıklarına veya renklerine sahip malzemeler arasında geçiş yaparken kullanışlıdır.
Artılar: Farklı materyallere geçiş yaparken ekstrüderi temizler
Eksiler: Baskı süresini uzatır, kullanım alanı kısıtlıdır
Wax (MOLDLAY)
Artılar: 3D yazıcınızla kalıplar oluşturun
Eksiler: Ekstrüder ve baskı tablasında değişiklikler gerektirir, kullanım alanı kısıtlıdır
ASA
ABS’ye alternatif olarak da bilinen ASA filament, UV dayanımı sayesinde dış ortamlarda rahatlıkla kullanılmasıyla ön plana çıkıyor. ASA konusunda detaylı bilgi için buraya tıklayabilirsiniz.
Polipropilen (PP) sert, esnek, hafif, kimyasal olarak dirençli ve gıda açısından güvenlidir; mühendislik alanında kullanılan plastikler, gıda ambalajları, tekstil ürünleri ve banknotlar dahil geniş uygulama yelpazesi bundan ileri gelir.
Artılar: Güçlü mekanik özellikler, kimyasal direnç
Eksiler: Baskı zorluğu, bükülme ve büzüşme, zayıf katman adezyonu
3D Baskı Protez ve Ortez Üretiminde Kullanılan Filamentler
Gelişen teknolojiyle birlikte protez-ortez çalışmalarında çeşitli ham maddelerle birlikte farklı çözümler görmeye devam ediyoruz. 3D yazıcılar, protez üreticilerinin işini kolaylaştırırken kullanıcıların da daha kısa sürede daha kabul edilebilir maliyetlerde protez ve ortez uzuvlara ulaşmasını sağlıyor.
Protez ve Ortez Nedir?
Ortez: İşlevini kısmen veya tamamen kaybetmiş uzuvların performansını arttırmak ve daha fazla kullanılabilir hale getirmek macıyla vücuda takılan yardımcı cihazlardır.
Protez: Protez, eksik olan vücut uzuvlarını taklit edecek şekilde yapılmış aygıtların genel adıdır.
Farklı ülkelerde, ekonomik seviyeye ve vakaya göre çeşitlilik gösterse de protez ve ortez denince akla gelen 3 farklı ham madde (filament) bulunuyor.
Protez Sektöründe Tough PLA ve PLA
Ekonomik ve kolay bulunur olmasından dolayı çocuklar için üretilen basit protezlerde PLA sıkça kullanılıyor. Geçtiğimiz hafta bahsettiğimiz e-NABLE topluluğu da 100’den fazla ülkede 7000’den fazla çocuğa PLA filamentler ile üretmiş olduğu protezleri ulaştırdı. Ancak, daha dayanıklı olması; ABS’ye göre baskı deneyimi daha rahat ve güvenilir olmasından dolayı Tough PLA da tercih edilen bir filament türü.
e-NABLE topluluğu ucuz ve hızlı baskı sunabilen PLA filamentleri kullanarak ihtiyaç sahiplerine ücretsiz protez el ulaştırıyor.
Tough PLA özellikle hızlı ve kaliteli baskı deneyimi sunmasından dolayı, gerçekçi silikon protez üretiminde kalıp olarak sıkça kullanılıyor.
Protez Sektöründe XSTRAND™ GF30-PP Filamentleri Nasıl Kullanılıyor?
Polipropilen tabanlı bu filament, %30 cam elyaf desteği sayesinde piyasada bulunan en güçlü filamentlerden birisi.
XSTRAND™ GF30-PP, yüksek yük dayanımı sayesinde, bir insan bedenini kolayca taşıyabilme özelliğine sahiptir ve AFO (Ankle Foot Orthosis – Ayak ve Ayak Bileği Ortezi) vakalarında sıkça kullanılıyor.
-20 C° soğuma ve 120 C° sıcağa dayanabilen XSTRAND™ GF30-PP, bu özelliğiyle PLA’ya göre daha güvenilirken; sertlik ve dayanımıyla ise ABS’ye kıyasla %200 daha sağlam. Kimyasal ve UV ışık dayanımının piyasa ortalamasının üstünde olması ise cabası.
CPE (Co-Polysters)
CPE; mekanik parçalar için ideal bir ham madde olarak geliştirilmiş bir filament olduğu için kimyasal direnç, tokluk ve darbe dayanımı sayesinde protez olarak kullanım için biçilmiş kaftan.
Dayanıklı ve aynı zamanda esnek olması sayesinde topuk eğriliği gibi sorunları bulunan insanlara ayak tabanlığı üretimi için kullanılıyor.
Türkiye’de ve dünyada binlerce protez üreticisi, modacı, sanayici, mimar, tasarımcı projelerini bir sonraki aşamaya daha hızlı getirmek, prototiplemede maliyet avantajı sağlamak, pazarlama iletişimini güçlendirmek için 3 boyutlu yazıcıları kullanıyor.
Siz de işletmenizde 3 boyutlu yazıcıları nasıl kullanabileceğinizi merak ediyorsanız bize ulaşın:
3D Yazıcı Rehberi #2: 3D Yazıcılarda Kullanıma Uygun Hammaddeler
3D baskı teknolojisiyle yeni tanıştıysanız, 3D yazıcıların çikolatayla bile baskı yapabildiğini öğrenmek sizin için şaşırtıcı olabilir. Fakat 3D yazıcılar, bundan çok daha fazlasını vaat ediyor.
Katmanlı İmalat (Additive Manufacturing) teknolojisinden faydalanan 3D yazıcılar, hammaddeyi eriterek katmanları üst üste yığıyor ve bu sayede ortaya 3 boyutlu, gerçek bir obje çıkarıyor. İşte bu işlemi yerine getirirken kullanılan hammaddelere de filament deniyor.
Piyasada birbirinden farklı onlarca filament çeşidi bulunmakta. Bunlardan en popülerleri PLA ve ABS iken; bakır, bronz, seramik, ahşap, bambu hatta sıvı reçine bile hammadde olarak kullanılabilecekler arasında. Tüm bu hammaddeleri daha yakından incelemek iyi bir fikir olabilir…
PLA
Mısır nişastası bazlı olan PLA (Polilaktik Asit) bir çeşit bioplastiktir. Sağlığa herhangi bir zararı bulunmadığından dolayı günümüzde kullanıcılar tarafından sıkça tercih edilmektedir. Bunun yanında geri dönüşümle gübre olarak da kullanılabilmektedir. Baskı esnasında ideal işleme sıcaklığı olarak 180-220 santigrat derece arası tavsiye edilmektedir. Aynı zamanda PLA kullanıyorsanız, eflatun’dan deniz mavisine kadar geniş bir renk seçeneğine sahipsiniz demektir.
ABS
ABS (Akrilonitril bütadien stiren) petrol bazlı bir plastiktir. Oldukça sağlam olan ABS baskı için ısıtmalı platforma (heated bed) (BuildTak ile baskı alınabilmektedir.) ihtiyaç duymaktadır. Mat bir görünüme sahip olan ABS’in ideal baskı sıcaklığıysa 250-260 santigrat derecedir. Aynı şekilde PLA gibi günümüzde sıkça kullanılan filamentlerden biridir.
PVA
Havada basılamayan nesneler için baskı esnasında destek denilen yapılar oluşturulmaktadır. PVA (Polivinil Alkol) ise sıvıda çözünme özelliğiyle günümüzde mevcut olan en iyi destek materyallerinden biridir. Sıcak veya soğuk suya atıldığında çözünerek nesnenizin desteklerden kurtulmasına yardımcı olur.
Katkılı PLA Filamentler
Ahşap
Ahşap filament nesnelerinize gerçek bir ahşap görünümü ve kokusu katmak için iyi bir seçim olabilir. Aynı diğer termoplastik filamentler (ABS, PLA) gibi ahşap filament de benzer bir baskı sürecine sahiptir. Baskı için gerekli işleme ısısı 175-250 derece arasında değişirken, önerilen baskı hızı 20mm/sn’dir. (%20 woodfill)
Bakır – Bronz – Bambu
Elinize aldığınızda %30 karışımlı yapısıyla gerçek bir bakır veya bronza dokunuyormuşçasına bir izlenim bırakacak olan filamentlere edukkan.3dortgen.com’dan da ulaşabilirsiniz. Bu filamentler 3D baskılara doku olarak farklı bir değer katıyor.
Naylon
Oldukça dayanıklı ve güçlü olan naylon filament medikal alanda sıkça kullanılmaktadır. En popüler naylon filamentlere Nylon 618 ve Nylon 645 örnek verilebilir. Nylon 618’de aynı ABS gibi ısıtmalı platforma ihtiyaç duymaktadır.
PET – PETG
Pet şişelerden tanıdık gelen PET, kristalimsi ve renksiz bir hammaddedir. Fakat ısıtıldığında veya soğutulduğunda saydamlığı değişmektedir. Bunun yanında PETG gibi modifikasyona uğramış versiyonları da mevcuttur. İdeal olarak 160-210 derece arası önerilen işleme sıcaklığıdır. Havadaki suyu emebileceğinden dolayı açıkta muhafaza edilmesi tavsiye edilmez.
Sıvı Reçine (Resine)
Sıvı reçineler, özellikle Stereolithography (SLA) adı verilen bir 3D baskı tekniğinde kullanılmaktadır. Fiyatları diğer filamentlere oranla yüksek olmasına rağmen ayrıntı konusunda üst düzey bir kalite sunmaktadırlar. Kuyumculuk, mimarlık ve dişçilik sektörlerinde sıkça kullanılan bir hammadde olan sıvı reçineyle ilgili bir videoya aşağıdan ulaşabilirsiniz.
Bizi gelecekte neler bekliyor?
Gelecekte çok daha fonksiyonel filamentler göreceğimizden eminiz. Çünkü yeni hammaddelerin bulunması yeni olanaklar ve daha iyi baskılar anlamına geliyor. Geçenlerde haberini yaptığımız “ergimiş cam” ile 3D üretim bu hammadde ailesine eklenen yeni bir üye. Yakın gelecekte organdan, uçak motoruna kadar hemen her şeyin 3D yazıcılarda üretilmesi muhtemel gözüküyor.
YAZAR: Çağan Kuyucu
Satın Alma Rehberi #1: Sizin İçin En Uygun 3D Yazıcı Hangisi?
Üç boyutlu baskı teknolojisinin geçmişi yıllar öncesine dayanmasına rağmen, fiyatının son kullanıcı tarafından kabul edilebilir bir düzeye inmesi günümüzü buldu. Bu benzersiz cihazlardan çıkan nesneler kullanıcıların ilgisini fazlasıyla üzerine çekmeyi başardı. Bu nedenle biliyoruz ki ilk defa 3D yazıcılarla tanışan bir kişi bu cihazlardan birine sahip olmak istiyor.
Hal böyle olunca ve talep bu kadar artınca, tüketicinin doğru cihazı seçmesine yardımcı olacak bir rehber yazmak kaçınılmazdı. Bu rehberde size en uygun 3D yazıcının ne gibi özelliklere sahip olması gerektiğini öğreneceksiniz. Aynı zamanda toptenreviews.com tarafından sağlanan verilerle piyasadaki farklı cihazları karşılaştırabileceksiniz. Tabii ki her karşılaştırmanın da bir kazananı vardır…
Bir 3D yazıcı satın alırken nelere dikkat etmeliyim?
Bir 3D yazıcıyı diğerinden ayıran temel özelliklere göz atalım:
Baskı hızı: Seçtiğiniz baskı hızı 3D baskılarınızın kalitesine doğrudan etki edecektir. Çok yüksek baskı hızlarında yazdırmak kaliteyi düşürürken çok düşük baskı hızlarında yazdırmak baskı süresini uzatacaktır. Nesnenin karmaşık yapısı da baskı süresini etkileyen faktörlerdendir. Ortalama bir baskıda 50mm/s önerilen baskı hızıdır.
Kullanılan hammadde: Bir 3D yazıcı alıyorsanız alacağınız yazıcının hangi filamentleri desteklediğini iyi bilmelisiniz (3D yazıcıların baskı esnasında kullandığı hammaddeler filament olarak adlandırılıyor). Bunlardan en popülerleri ABS ve PLA’dır. Genellikle amatör kullanıcılar tarafından kullanılan PLA mısır nişastasından üretilmekte ve sağlığa herhangi bir zararı bulunmamaktadır. ABS ise daha profesyonel kullanıcılar ve mühendisler tarafından tercih edilen petrol bazlı dayanıklı bir hammaddedir.
Baskı kalitesi: Baskı kalitesine etki eden en önemli etkenlerden biri de katman yüksekliğidir. Katman yüksekliği Mikron olarak da adlandırılır. Piyasada 15 Mikron’dan 300 Mikron’a kadar çeşitli katman yüksekliklerini destekleyen 3D yazıcılar bulunmaktadır. Genelde 100 Mikron, yüksek çözünürlüklü baskılar almak için yeterlidir. Fakat bir objeyi 200 Mikron yerine 100 Mikronda üretmek baskı süresini uzatacaktır.
Baskı platformu: Build Plate olarak da adlandırılan baskı platformu yazıcınızda üreteceğiniz nesnelerin boyutuna karar vermenizde önemli rol oynar. Baskı alanı geniş bir yazıcı, boyut olarak büyük bir objeyi üretmenize izin verirken; küçük ve kompakt bir yazıcı boyut olarak daha küçük ürünler üretmenize izin verecektir. Alacağınız 3D yazıcıda hammadde olarak ABS kullanmak istiyorsanız ısıtmalı baskı platformu olan yazıcıları tercih etmelisiniz. Hâlihazırda çoğu 3D yazıcı zaten ısıtmalı baskı platformu kullanmaktadır. Isıtmalı baskı yüzeyine sahip olmayan 3D yazıcılar için üretilmiş BuildTake ürününü kullanabilirsiniz.
Yukarıdaki nitelikleri kendi ihtiyaçlarınıza göre değerlendirmenin en mantıklı satın alma yolu olduğunu düşünüyoruz. Küçük bir baskı platformunun size yetersiz geleceğini mi düşünüyorsunuz? Öyleyse geniş hacimli yazıcılara bakmanızda fayda var. Mesleğiniz gereği takılar veya aksesuarlar ile mi uğraşıyorsunuz? Bu durumda sıvı reçine kullanan yazıcılar ihtiyacınızı karşılayacaktır.
Yarışmanın kazananı kim?
Toptenreviews.com tarafından sağlanan bilgiler ışığında incelediğimiz Ultimaker ailesinin fiyat/performans canavarı 3D yazıcısı Ultimaker 2 rakiplerinden sıyrılmayı başarıyor. Rakiplerinin aksine geniş materyal yelpazesi ve değiştirilebilir kafa yapısına sahip olan Ultimaker 2, kullanıcılara esneklik sunuyor. Bunun yanında sunduğu geniş baskı platformuyla daha büyük nesnelerin basılmasına imkân sağlayan Ultimaker 2, son derece yeterli olan katman yüksekliği ve baskı hızıyla göz dolduruyor.
Sonuç olarak yapılan uzun testler neticesinde Ultimaker 2, 3D yazıcı meraklıları tarafından en alınası yazıcılar listesinde başı çekiyor.
Hala karar veremiyorum!
Pekâlâ, öyleyse yorumlar kısmında aklındaki soruları gidermekten mutluluk duyarız. Bu yazıcılardan birini satın aldıysan ilk izlenimlerini, hatta ilk baskılarını aynı şekilde yorumlar kısmında paylaşabilirsin. 🙂
