Wikifactory ve Mayku, türünün tek örneği olarak nitelendirilebilecek bir inovasyon yarışması başlatmak için kollarını sıvadı. Ürünleriniz için mükemmel vakum ile üretilmiş tasarımı ortaya koymak için yarışmaya katılın ve kendi Mayku FormBox’ınızı kazanma şansını yakalayın! Prototiplerinizi satılmaya hazır bir ürün grubuna çevirin.

Tek bir ürün ortaya koymak kolaydır, fakat aynı üründen birden fazla üretmek söz konusu olduğunda işler biraz karışabilir. Biraz açmak gerekirse, yapısal ögeler ve ürün için koruma sağlayan ilaveler bir ürünün adeta derisini ve kemiğini oluşturur. Yani ortaya koyduğunuz nihai ürünün hem hava koşullarına dayanıklı ve yapısındaki bileşenleri hasardan koruyacak kadar işlevsel, hem de görsel olarak çekici ve kullanımının kolay olması oldukça önemlidir. Tüm bu zorlukların karşısında vakumla şekillendirme, birimden çoğunluğa giden yolda kullanılabilecek en hızlı ve uygun maliyetli yollardan biridir.

Ürününüz için tercih edeceğiniz doğru tasarım ve doğru vakum makinesi sayesinde, eşsiz fikrinizi nasıl esaslı bir işe dönüştürebileceğinizi hayal edin. Şimdi bunu elde etmek için bir şansınız var!

4 adet Mayku FormBox, 12 Nisan – 16 Mayıs 2021 tarihleri arasında devam edecek yarışmayı kazanacak sahiplerini bekliyor.

Harika ödüller kazanma şansını elde etmek için şimdi tıklayın!

Bu yarışmayı bir “meydan okuma” haline getiren nokta neresi?

Bunu açıklaması oldukça basit. Yapısal bileşenleri veya kılıfı-kapağı Mayku FormBox ile oluşturulabilecek yeni bir proje oluşturun. Aynı zamanda mevcut projelerinizin birinden yararlanabilir ve vakumla oluşturulmuş yeni bir versiyon ortaya koymak için modifiye edebilirsiniz.

Her ürün benzersiz olduğundan, farklı kategoriler oluşturduk. Peki bunlardan hangisi senin ürünün için en uygun?

• İşlevsellik: Bu kategori ürünün özelliklerini ve üretilebilirliğini geliştiren tasarımları göz önüne alıyor. Örnek vermek gerekirse, vakumla oluşturulmuş muhafazalar/ambalajlar/kaplamalar şeffaflık ve katlanabilme özelliğinin yanı sıra ürünün ağırlığını da azaltabilir.

• Estetik: Vakumla oluşturulmuş bir muhafaza, bir ürünün dış görünüşünü nasıl olumlu yönde etkileyebilir? Şekil bu konuda belirleyici olur mu? Ya da yeni dokular mı dahil etmelisiniz? Yeni parçalar, 3D baskı parçalar ile birleştiklerinde nasıl görünecekler? Ürününüzün gerçekten nefes kesici olması gerekiyor, bu nedenle sorduğumuz soruları doğru şekilde cevaplandırdığınızdan emin olmalısınız.

• Eğitim Uygulaması: Eğitim projeleri benzersizdir. Eğitim materyali olarak kullanılacak olmalarının yanı sıra dirençli ve çocukların kullanımına uygun olmaları gerekir. Ayrıca sınıf ortamında biraz merak uyandırmak istediğinizde interaktif özellikler büyük rol oynar.

Bu yarışmanın kuralları neler?

• 16 Mayıs’tan önce yarışmaya katılmış olun: Ürününüz sadece muhafazası ile değil, bütünüyle değerlendirilecek. Bu nedenle ne kadar erken başlarsanız o kadar iyi.

• Tasarım Kriterleri: Vakumla şekillendirilmiş yeni parçaların; ürün kalitesini artırmak, üretim süresi ve maliyeti düşürmek veya ürüne yeni bir özellik eklemek gibi bir katkısı bulunmalı. Vakumlu şekillendirmenin projenizi diğer üretim süreçlerine kıyasla nasıl iyileştirdiğini anlaşılır bir şekilde açıklayın.

• Tamamlanmış Projeler: Tüm projeler, isteyen herkesin ürünü düzgün bir şekilde oluşturabilmesi ve kullanabilmesi için gereken tüm belgeleri içermelidir. Projenizin gereken tüm bilgileri içerdiğinden emin olmak için bu şablon projeyi kopyalayabilirsiniz. Not: Tek başına konsept tasarımlar, tam proje olarak kabul edilmeyecektir.

• Hangi ürün kategorisinde yarışmak istediğinizi giriş belgenizde belirtin: Meydan Okuma Kategorileri & İlham’ı buradan kontrol edebilirsiniz.

• FormBox’ı kullanın: Yarışmanın amacı biraz da bu, değil mi? Tasarım veya temel özellikleri belirleyen bileşenlerin en az %50’sinin vakumlu şekillendirme ile üretilebilir olması gerekiyor. İsterseniz projenizin devamında vakumla oluşturulmuş parçaları CNC, lazer kesim veya 3D baskı gibi teknolojilerle birleştirebilirsiniz.

• Mevcut projelerin vakumla şekillendirme ile üretilebilecek şekilde yeniden tasarlanması mümkün fakat bahsi geçen mevcut projenin kullanıcının özgün eseri olması şartı aranıyor.

• Projenizi etiketlediğinizden emin olun: #FromOneToMany etiketini 3 proje hashtag’inizden biri olarak ekleyin, böylece bu projenin bir parçası olduğunuzdan emin olabiliriz. Siz “Katkıda bulun/contribute” düğmesine basana kadar katılımınız görünmez.

• Yarışmaya dair önemli feragatnamelere buradan ulaşabilirsiniz.

Önemli bir ipucu: Yeni fork butonumuz sayesinde açık bir projeyi çoğaltarak gönderiminizi hızlandırabilirsiniz. Ya da yeni İçe Aktar butonumuzla, GitLab veya GitHub’da bulunan projelerinizin dosyalarını oldukça hızlı bir şekilde Wikifactory’e aktarabilirsiniz.

Kazansak da kazanmasak da her yarışmaya dair en ilgi çekici detay ödül kısmıdır. Peki bu yarışmanın kazananları ne ile ödüllendiriliyor?

Genel kategoriler arasında en iyi proje

• Estetik ve işlevselliği birleştiren ve projesini bir üst seviyeye çıkarmayı başaran projeler

Ödül: 1 adet Mayku FormBox + 1 yıllık Wikifactory özel aboneliği

Estetik kategorisinde en iyi proje

• Yüzey detayları ile öne çıkan güzel muhafazalar ve pazarlanabilir ürünler

Ödül: 1 adet Mayku FormBox + 1 yıllık Wikifactory özel aboneliği

İşlevsellik kategorisinde en iyi proje

• Fazla estetik kaygısı gerektirmeyen karmaşık muhafazalar. Muhafaza projenin başka bir bileşenidir.

Ödül: 1 adet Mayku FormBox + 1 yıllık Wikifactory özel aboneliği

Eğitim uygulaması kategorisinde en iyi proje

• İnteraktiflik düzeyi, işlevsellik ve güvenlik özelliklerine göre eğitim kaynaklarına dönüştürülen projeler

Ödül: 1 adet Mayku FormBox + 1 yıllık Wikifactory özel aboneliği

15 adet ikincilik ödülü: 1 yıllık Wikifactory özel aboneliği

Peki nefes kesici tasarımlara sahne olacak bu yarışmada, ürünleri değerlendirecek jüri kimlerden oluşuyor?

• Benjamin Redford (Mayku, Kurucu Ortak)

• Jayne Robinson (Mayku, Pazarlama Müdürü)

• Christina Rebel (Wikifactory, Kurucu Ortak)

• Agustin Arroyo (Wikifactory, Mayku’nun iş partneri)

• Saverio Silli (Fablab O Shanghai, Genel Müdür Yarcımısı)

• Duke Doks (Hareketli Tasarım Grafikeri (Motion Grapher bu mudur tam olarak?) ve 3D Sanatçı)

Tüm üretim ekipmanlarında olduğu gibi 3D yazıcılar da belirli bakımlar gerektiriyor. Üreticiler genellikle bakım faaliyetleri için kısa bir kontrol listesi sunar, ancak ne yazık ki bazı durumlarda kullanıcılar 3D yazıcı bakımını tamamen göz ardı etmese de erteleme eğiliminde olabiliyor. Bununla birlikte rutin bakımı sürdürmenin bir dizi faydası bulunuyor. Bakımı düzgün yapılan yazıcılar üretim faaliyetlerini daha iyi gerçekleştirebilir ve bu sayede aksamalar önlenebilir. Bakıma ayrılan zaman ve çaba, saatlerce sorun giderme ve hatta yedek parça teslimatlarını beklemek yerine günler ve haftalar kazandırabilir. Daha da önemlisi, düzenli bakım 3 boyutlu yazıcılarla çalışırken önemli ve kritik bir güvenlik faktörü olarak işler.

Teknik servis ihtiyaçlarınız için 7 yıllık tecrübeli takımımızdan hizmet alabilirsiniz.

Alet Kiti

Bakım işlemlerine başlamadan önce elinizin altında iyi bir alet kitine sahip olmak ilk adımlardan biri olarak kabul edilebilir. Bu kısımda hemfikirsek, hayatınızı kolaylaştıracak bu kit temel olarak neler içermelidir konusuna yönelmek iyi olabilir. Birkaç öncelikli önerimiz şu şekilde:

• Tornavidalar, alyan anahtarları ve pense
• Bir tel fırça (isteğe bağlı ancak önerilir)
• Eksenler ve kılavuzlar için gres veya yağlayıcı
• Bezler ve IPA gibi temizlik malzemeleri
• Elektroniğin tozunu almak için küçük bir fırça

Alet kitimiz tamamsa şimdi bakım adımlarına geçmeye hazırız demektir.

Hafif Temizlik ve Muayene

İşe ilk olarak yazıcıyı ve ana bileşenlerini incelemekle başlayabilirsiniz. Herhangi bir hasarı ve olası sorunları doğru bir şekilde değerlendirmek için hafif bir temizlik işinize yarayabilir. Şimdilik, yüzeysel bir toz almak yeterli olacaktır.

Tüm elektrik ve bağlantı kablolarının hasar açısından incelenmesi ve sıkı bir şekilde bağlanıp bağlanmadıkları kontrol edilmesi gerekiyor. Özellikle sıcak uç ve ısıtma tablası bağlantılarına dikkat etmelisiniz. Bunlar daha yüksek akım aldığından potansiyel bir yangın tehlikesi oluşturur.

Mekanik bileşenler de aşınma ve yıpranma açısından incelenmelidir. Özellikle zamanla gevşemeye meyilli olan plastik parçalara takılan vidalar yeniden sıkılmalıdır. Tüm kayış kasnak vidalarını kontrol ederek gerektiği şekilde sıkmaya özen göstermelisiniz.

Eksen ve Kılavuz Kontrolleri

Doğrusal kılavuzlar, eksenler boyunca düzgün ve hassas hareket sağlar. FDM, büyük ölçüde iyi kontrol edilen doğrusal harekete bağlı olduğundan, uygun şekilde bakım yapıldığında genel baskı kalitesini artırabilirler. Mekanik sürtünme ve hareket bozuklukları kademeli motorlardan daha fazla tork gerektiryor. Bu da genellikle aşırı ısınmaya yol açabildiğinden bu tür bir bakımın yangın güvenliği faydaları bulunuyor.

Hem bilyalı rulmanlı lineer çubuklar hem de taşıyıcı kızaklı lineer raylar, sürtünmeden kaynaklanan aşınma ve yıpranmayı azaltmak için bir yağlamaya ihtiyaç duyar . Aslında, bu bileşenlerin yağlama olmadan ne kadar süredir çalıştığına bağlı olarak kontrol etmek iyi olabilir. Kılavuz vidaların (genellikle Z ekseninde) yağlanması öneriliyor.

Yağlayıcı Seçme: Kelimenin tam anlamıyla düzinelerce farklı gres yağı bulunuyor. Bu nedenle 3D yazıcı üreticinizin ne önerdiğini kontrol ettiğinizden emin olun. Bununla birlikte, 3D yazıcılar için yaygın olarak kullanılan yağlayıcılar, beyaz lityum gresleri ve silikon ve Teflon gibi kuru yağlayıcıları içeriyor.

Kayış Gerginliği Hizalaması

Çoğu 3D yazıcı en az iki eksende triger kayışları kullanır. Hafif kayışlar hareketi çok verimli bir şekilde aktarır ancak tam olarak gerilmeleri gerekir. Eğer çok gevşeklerse kayış gevşeyebilir ve hatta dişleri atlayabilir. Ayrıca, hız ve yöndeki ani değişikliklere iyi yanıt veremezler. Yüzey kalitesi düşüşü özellikle yüksek baskı hızlarında fark edilir. Kayışlar çok sıkı olursa motorlar gerilir ve bu durum aşırı ısınmayla sonuçlanır.

Kayış gerginlik ayarı: 3D yazıcılarda kullanılan triger kayışları genellikle kauçuktan yapılır ve bazen fiberglas veya çelikle güçlendirilir. Yapısı ne olursa olsun sonunda sıkılığını kaybedecek ve ayarlama gerektireceklerdir. Birçok 3 boyutlu yazıcıda oldukça basit bir vida ayarı gerektiren yerleşik kayış gerdirici mekanizmalar bulunur. Diğer makineler gerilimi ayarlamak için biraz tamir gerektirebilir.

Nozül Bakımı

3D yazıcı bakımı sırasında özellikle yazıcınızın püskürtme ucuna dikkat etmeniz gerekiyor. Nozül, FDM 3D yazıcının en önemli parçalarından biri olmasına rağmen kullanıcılar herhangi bir tıkanmayla karşılaşıncaya kadar nozülleri ihmal etme eğiliminde olabiliyor. Tıkanma olmasa bile nozül dışarıdan oldukça kirlenebilir. Bu, baskı kalitesini düşürebilir ve aynı zamanda eklemeli üretim alanınızın bir anda korkunç yanmış plastik kokusuyla dolmasına sebep olabilir.

Nozülleri olabildiğince temiz tutmaya çalışın. Temizlemek içinse ilk olarak nozülünüzü ısıtın ve ardışık baskılarda biriken tüm erimiş ve erimemiş plastiği çıkarmak için bir tel fırça kullanın. Bakım sırasında küçük pense veya kalın bezler de kullanılabilirsiniz ancak herhangi bir yanma tehlikesine karşı oldukça dikkatli olmalısınız. Hazır bakımdayken ısıtıcı bloğunu da temizleyebilir ve belki üzerine bir silikon kapak ekleyebilirsiniz. Eğer tel fırça kullanıyorsanız, ekstra metal güç beslemeli bileşenler arasında kısa devreye neden olabileceğinden yazıcınızı kapatmanız önerilir. Hatta bazılarının ana kartlarına zarar verdiğine dair raporlar bulunuyor.

Baskı Tablası Kontrolü

Düzgün bir ilk katman yapışması FDM 3D baskı için en önemli adımlardan biridir. Bu adım olmadan parçalar, baskının ortasında ayrılabilir ve köşeler özellikle ABS gibi sıcaklığa duyarlı malzemeler üretilirken eğilebilir. Baskıları tablaya yapıştırmak için kullandığınız stratejiden bağımsız olarak tablayı mümkün olduğunca temiz tuttuğunuzdan emin olun. Toz ve kir çok kolay birikir ve parmak uçlarımızda bulunan organik yağlar bile plastik yapışmayı bozmaya yeterlidir. Cam tablalar için IPA kullanımı öneriliyor.

Yapıştırıcı çubuklarının kullanılması yaygın bir çözümdür, ancak yapıştırıcılar kalın tabakalar halinde birikebilir ve baskı tablasını bir lavaboda sabunla yıkamanız gerekebilir. Bant veya özel yapışkan etiket kullanıyorsanız hasar olup olmadığını kontrol edin ve gerektiğinde değiştirmeyi ihmal etmeyin.

Tabla Ayarı: Temizlendikten sonra tablanın düz olduğundan emin olun. Naylon veya PC gibi yüksek termal büzülme malzemeleri kullananlar için, PEI levhalar veya yeni bir ısıtmalı tabla daha uygun olabilir.

Filament Bakımı

Makaraların nasıl saklandığına veya yazıcıda ne kadar süredir kaldığına bağlı olarak filament üzerinde küçük toz parçacıkları birikebilir. Bu parçacıklar o kadar küçük olabilir ki genellikle fark edilmeyebilirler, ancak baskılarınızı ve nozülünüzü önemli ölçüde etkileyebilirler. Doğru depolama, partikül oluşumunu önlemek için 3D yazıcı bakımı işlemlerinde alabileceğiniz en etkili önlemlerden biri olabilir. Filamentlerinizi neme karşı korumak da avantajlar sunacaktır.

Toz filtreleri: Özellikle bir mağaza ortamında veya CNC’lerin yanında bulunan 3B yazıcılarda toz oldukça hızlı bir şekilde toplanabilir. Filamente ekstrüderden önce takılan sünger filament filtreler toz birikimi için kullanılabilir. Bu nedenle, yazıcınıza bir toz filtresi eklemeyebilirsiniz. 3B yazıcı bakım rutininizin bir parçası olarak süngeri temizlemeyi ve periyodik olarak değiştirmeyi unutmayın.

Kalibrasyon

Şimdiye kadarki 3B yazıcı bakımı adımları genellikle sökme ve ayarlamaları içerse de son adım yazıcının iyi çalıştığından emin olmak diyebiliriz. Her şeyin çalışır durumda olduğundan eminseniz, XYZ kalibrasyon küpü gibi basit bir baskı ile başlayın. Bu, tabla yapışmasını ve yüzey kalitesini kontrol etmenin iyi bir yoludur. Aynı zamanda başka hangi kısımların ayarlanması gerektiğini değerlendirmelerde bulunmanıza olanak tanır.

Son kapsamlı kalibrasyonunuzdan bu yana uzun zaman geçtiyse, ekstrüderin milimetre başına adımları da dahil olmak üzere eksiksiz bir kalibrasyon sürecinden geçmeniz faydalı olacaktır.

Nozül Değişimi

Yukarıda tartışılan rutin sıcak uçlu nozül temizliğinde bile çoğu FDM 3B yazıcıdan alınan standart pirinç nozüller hem harici hem de dahili olarak zamanla yıpranabilir. Bu, genellikle karbon fiber ve metalik filamentler gibi kompozit malzemeleri basan yazıcılarda daha hızlı gerçekleşebilir.

Nozzle uzun bir zaman içerisinde bozulduğundan bu hasarı tespit etmek oldukça zor olabilir. Baskı kalitesinde ani bir değişiklik olmamasına rağmen her baskıda küçük bir bozulma meydana gelir. Bu nedenle, nozülün her zaman iyi durumda olmasını sağlamak için yıl içinde rutin değişim planlamak çok önemlidir. Peki ya nozüller hangi sıklıkla değiştirilmelidir? Nozülün ne sıklıkla değiştirilmesi gerektiği kullanıma bağlıdır. Yalnızca PLA ile kullanılan bakımlı bir nozül uzun süre dayanabilir. Genel olarak her üç ila altı ayda bir değişim yapılmalıdır.

Doğru 3B Yazıcı Bakımı = Doğru Baskı

3B baskılarınızın niteliğini önemsiyorsanız yazıcı bakımlarını ihmal etmemeniz gerektiğini unutmamalısınız. Daha da önemlisi güvenli bir eklemeli üretim süreci için yazıcılarınızın bakımını aksatmadan düzenli olarak gerçekleştirdiğinizden emin olmalısınız. Bu temel adımları yerine getirmeden kaliteli bir eklemeli üretim sürecinden bahsetmemiz pek mümkün olmayacaktır.

Kaynak: All3DP, Ultimaker

Erişilebilir çözümlerin odağı haline gelen eklemeli üretim teknolojisi birçok alanda doğru ihtiyaç analizleriyle yeniliklere liderlik etmeyi sürdürüyor. BCN3D Technologies mühendisleri ve Katalonya Parlamentosu ile Katalonya Hükûmetinden oluşan Generalitat de Catalunya eğitim departmanı yeni bir girişime imza atıyor. Bu iş birliğiyle tasarlanan ve geliştirilen açık kaynak 3D baskı robotik kol BCN3D Moveo akıllı ve erişilebilir çözümlerden biri olarak kullanıma sunuluyor.

BCN3D Technologies, dijital üretim teknolojisini herkes için erişilebilir kılma hedefine ulaşmak için önemli adımlar atmaya devam ediyor. Generalitat de Catalunya eğitim departmanı ile birlikte kendi mühendisleri tarafından geliştirilen robotik kol tasarımı BCN3D Moveo’yu kullanıcılara sundu. Bu robotik model tamamen katmanlı üretim teknolojisi ve elektronikleri kontrol eden Arduino yazılımı kullanılarak BCN3D Sigma yazıcılarla eğitim amaçlı bir parti olarak basıldı.

Tasarımın Perde Arkası

Eğitim departmanının bu tasarımın arkasındaki motivasyonlardan biri lisans öğrencilerinin stajları için kullanmaları gereken malzemelerin maliyetinin oldukça yüksek olmasıydı. Bu nedenle, öğrenciler tarafından değiştirilebilir ve düşük maliyetle yeniden üretilebilir bir açık kaynak robotik kol tasarımına ihtiyaç vardı.

Açık Kaynak Teknolojisi: Github

Kendin yap kültürü çerçevesinde geliştirilen bu açık kaynak 3D baskı robotik kol tasarımı evlerimizde kendi robotik kolumuzu üretme fırsatı sunuyor. Teknik bilgiye sahip olmadan tüm bunları nasıl yapacağım diye endişeleniyorsanız her şeyin önceden sizin için düşünüldüğünü söylemeliyiz.

Geliştirilen robotik kol tasarımını içerisinde barındıran BCN3D Moveo dosyalarının herkesin kullanımına açık olacağını paylaşmıştık. Dünyanın dört bir yanındaki kullanıcıların tasarımlarını paylaştığı bir web sitesi olan Github platformu sayesinde artık evlerimizde kendi BCN3D Moveo robotik kolumuzu üretebilecek. Peki bu nasıl olacak?

Github platformuna yüklenen dokümanda robotik kolu monte etmek için gereken tüm bileşenleri ve montaj talimatlarını bulabileceksiniz. Bunun yanı sıra CAD tasarımlarının ayrıntılarını veren malzeme listesi de bulunuyor olacak. Bu sayede BCN3D’nin tasarımını ihtiyaçlarınız doğrultusunda dilediğiniz gibi şekillendirebilirsiniz.

Moveo, diğer BCN3D Technologies ürünlerinin aksine ticarileştirilmeyecek. Proje, eğitim departmanının motivasyonuyla topluma katkı sunmak amacıyla gerçekleştirildi. Siz de kendi BCN3D Moveo robotik kolunuzu üretmeye karar verirseniz #BCN3DMoveo hashtag’ini kullanarak sosyal medya üzerinden BCN3D Technologies ile paylaşabilirsiniz.

Kaynak: BCN3D

Glasgow Üniversitesi’nden araştırmacılar, sebze nişastası ve karbon nanotüplerden yapılan elektrotlar içeren yeni bir 3D baskı pil geliştirdi.

Lityum iyon piller, icat edildikleri günden bu yana taşınabilir elektronik cihazlardan haberleşme uydularına kadar her alanda büyük bir gereksinim haline geldi. Geleceğin teknolojisinde lityum iyon pillere de yer açmak isteyen araştırmacılar, daha yüksek kapasiteli ve daha sürdürülebilir piller üretebilmek için çalışıyor. 3D baskı teknolojisi ise bu süreci daha verimli, daha hızlı ve daha ucuz hale getiriyor.

Sürdürebilirlik hedefleyen ekibin ilk işi mısır, şeker kamışı ve şeker pancarı nişastasından işlenen ve biyolojik olarak parçalanabilen bir malzeme olan polilaktik asidi (PLA) pilin yapısına eklemek oldu. Bu sayede pilin geri dönüştürülebilirliği büyük oranda artırıldı.

Peki lityum iyon pillerin üretiminde 3D baskı nerede devreye giriyor?

Teknolojinin dahil olduğu her alanda, bilim insanları karmaşık yapıları yüksek hız ve düşük maliyet ile üretebilmek için eklemeli imalata başvuruyor. Zamanla gelişen 3D baskı teknolojisi sayesinde elektronik cihazların olabilecek en küçük parçaları bile tam olarak nasıl olması gerekiyorsa öyle basılabiliyor.

Çevre dostu lityum iyon pillerin üretim sürecinde 3D baskının önemini anlayabilmek için bir pilin nasıl işlediğine yakından bakalım. Yaygın olarak kullandığımız geleneksel lityum iyon pillerin dayanıklılığı ve enerji akımı miktarını elektrotların kalınlığı belirliyor.

Elektrotlar ne kadar kalın olursa, lityum iyonlarının difüzyonu o kadar zor oluyor. Bu durum da gerilim toleranslarının azalmasına neden olarak pillerin yapısını daha hassas hale getiriyor. Elektrotlar bozulduğu takdirde pil çalışamayacağı için bu en son tercih edeceğimiz senaryo olabilir. Elektrotların boyutu ve yüzey alanı arasındaki mükemmel dengeyi bulmaya çalışan araştırmacılar 3D baskıyı sürecin kalbine yerleştiriyor, bu noktaya sihirin başladığı yer diyebiliriz.

Ekip 3D baskının sunduğu karmaşık yapıları basabilme özgürlüğünü avantaja çevirerek elektrot tasarımlarına küçük nano ölçekli ve mikro ölçekli gözenekler ekledi. Bu sayede elektrotlar, standart dış boyutu değişmeden geleneksel katı elektrotlara görece daha fazla yüzey alanına sahip oluyor. Daha fazla yüzey alanı = daha fazla dayanıklılık anlamına geldiğinden, katmanlı üretimin bize sunduğu ürün daha uzun süre çalışabilecek güçlü lityum iyon piller oluyor.

“İlk sonuçlar ümit verici ve ilerleyen süreçte de bu tür mikro-düzenlemeli malzemelerin gelecekteki tüketiciler için daha iyi, daha geri dönüştürülebilir piller yaratmak için sunduğu olasılıkları keşfetmeye devam etmek istiyoruz.” 

– Dr. Kumar

3D baskı teknolojisi bazen direkt ihtiyaçlarımıza cevap verirken, bazen de bu haberde olduğu gibi başka teknolojilerin gelişmesine yardımcı olarak hayatımızı dolaylı yoldan kolaylaştırmaya devam ediyor.

3D baskı, karmaşık yapıda ve mikro boyutta düzenlemeler gerektiren pilin yapısında küçük ölçekte değişiklikler yapılmasına olanak tanıdı. Geleneksel pillerde standart kullanılan ve geliştirildiği takdirde mevcut lityum iyon pillerin eksiklerini tamamlayacak olan metamalzemenin hassas bir şekilde tasarlanabilmesine imkân tanıdı. Lityum iyon piller sadece bir başlangıç, eklemeli imalat sayesinde mikro boyutta düzenlemeler gerektiren pek çok alanda iyileştirmeler yaşanabilir.

Bu habere konu olan makaleye ulaşmak isterseniz bu linke tıklayabilirsiniz.

Kaynak: 3D Natives, Advanced Science News

İsviçre merkezli Formula 1 takımı Sauber, eklemeli imalat ile hem yarış pistinde hem de araç geliştirmede galip gelmek istiyor.

Sauber, 2000li yılların başından beri eklemeli imalat teknolojisinden yoğun bir şekilde yararlanıyor.

Söz konusu yarış arabaları olduğunda, yıllardır üreticilerin üstüne koymaya çalıştığı belirli özellikler var: Araçları daha hızlı, daha hafif, daha güvenilir hale getirmek gibi. Bu özellikleri sağlamanın yanı sıra rakiplerine üstünlük kurabilmek isteyen yarış arabası üreticileri, karmaşık yapılı parçalara daha fazla ihtiyaç duyar oldu. Günümüzde karmaşık yapılı parçaların hızlı üretimi söz konusu olduğunda eklemeli imalat, harika bir seçenek olarak göz dolduruyor.

Başlangıçta polimer eklemeli imalat ile rüzgar tüneli testleri için prototip basan Sauber, 2007’de plastik eklemeli imalat üretim departmanını kurdu. Sauber, bu aşamada üretilecek parçalar için SLS (Seçici Lazer Sinterleme) ve SLA (Stereolitografi) teknolojilerinden yararlandı. Eklemeli imalat alanında vites artırmak isteyen şirket, 2017’de Additive Industries ile kurduğu ortaklık doğrultusunda metal 3D baskıya yatırım yaparak onar yıllık periyotlarla gerçekleştirdikleri inovatif hamlelere noktayı koydu.

Christoph Hansen, Sauber Engineering’de Teknoloji ve İnovasyon Direktörü olarak çalışıyor. Şirkette parça tasarımcısı olarak başladığı kariyeri, 2014’te Rüzgar Tüneli Üretim Şefi olmasıyla eklemeli imalat ile sıkı sıkıya bağlanmış oldu.

2015 yılında 3D baskı departmanının başına geçen Hansen, göreve getirilir getirilmez metal üretim aşamasına geçme adımını attıklarını belirtiyor.

Müşteriler için zaten bazı seri üretimler gerçekleştiriyorduk ve yarış arabamız için de polimer 3D baskı teknolojilerini kullanarak parçalar üretiyorduk. Ancak metaller, mekanik özellikler açısından bize tamamen yeni bir olasılık alanı açtı.

Sauber Group; Sauber Motorsport, Sauber Aerodynamics Ltd. ve Sauber Engineering Ltd. olmak üzere üç farklı ticari varlığı ile karşımıza geliyor. Alfa Romeo Racing ORLEN’i işleten Sauber Motorsport, işin yarış arabalarını geliştiren ve yarış takımını yöneten kısmı. Otomotiv endüstrisi için güvenlik hizmetleri ve rüzgar tüneli testleri dahil olmak üzere aerodinamik geliştirme alanına dair çalışmalar ise Sauber Aerodynamics tarafından gerçekleştiriliyor. Sauber Engineering ise 3D baskı teknolojisinin uygulandığı çalışmalara ev sahipliği yapıyor. Şirket eklemeli imalatın yanı sıra geniş endüstriyel mühendislik hizmetleri sunmaya da devam ediyor.

Bugün Sauber’in plastik eklemeli imalat alanı, hepsi 3D Systems tarafından sağlanan altı SLS ve beş SLA olmak üzere 11 büyük hacimli üretim makinesinden meydana geliyor.

Christoph Hansen, plastik eklemeli imalatın yanına metali ekleme süreçlerini şu şekilde değerlendiriyor: “Birkaç yılımızı, bileşenlerin dünya standartlarında üretimini başarabileceğimizden emin olduğumuz noktaya kadar SLS ve SLA uzmanlığımızı geliştirmek için harcadık. Ham maddeniz ister metal olsun ister plastik, eklemeli imalatta güçlü bir öğrenme eğrisi vardır. Hem üretim kararlılığı hem de güvenlik için çevresel kontrollerden yüksek düzeyde optimize edilmiş malzeme yeniden işlemeye kadar, bugüne kadar geçen yılların deneyiminden çok şey öğrendik. “

İçinde Hansen’in de yer aldığı, Sauber’de çalışan deneyimli bir ekip plastik eklemeli imalat operasyonlarının optimizasyonunu bambaşka bir seviyeye çıkardı. Örneğin, SLS makinelerindeki lazer soğutma sistemleri, optimum performans sağlamak için tamamen özelleştirildi ve SLS sistemlerinin entegre malzeme geri dönüşüm istasyonları, işlemlerini izlemek ve kontrol etmek için özelleştirilmiş bir tablet arayüzü ile yükseltildi. Hansen, bu hamlelerin tesisin kalitesi ve verimliliğinde çarpıcı bir değişim yaşatacak önemli gelişmeler olduğunu belirtiyor.

Farklı ticari kollarıyla Sauber geniş bir endüstriyel üretim ağı ile karşımıza geliyor.

Hansen geleceğin teknolojilerini yakalayabilmek için çok çeşitliliğin önemli olduğuna vurgu yapıyor. Otomotiv endüstrisi Sauber’in mirası ve ana alanı olsa da, söz konusu 3D baskı olduğunda şirket ön seri ve tasarım çalışmaları için prototip oluşturmada oldukça aktif. Hatta metal baskı özelinde; ambalajlama veya uzay ve havacılık gibi çeşitli endüstrilerdeki son kullanım uygulamaları büyük fırsatlar yaratıyor.

Hızlı pit stop

Az önce de belirttiğimiz gibi Sauber her zaman mirası olan otomotiv sektöründe en iyisi olmak için çalışıyor. Şirket Alfa Romeo gibi dünya çapındaki pek çok firma için hem metal hem de plastik endüstriyel parçalar üretse de, Formula 1 eklemeli imalat yeteneklerini sergileyebilecekleri en zorlu alan olarak görülüyor. Hansen’a göre Formula 1 araçları için parça üretimi gerçekleştirdikleri en kritik iş. Çünkü bir yarış arabasına metal baskılı bir parça üretirken, bu parçanın ciddi bir yorgunluğa dayanabilecek kadar sağlam olduğundan emin olmanız gerekiyor.

“Rekabet edebilmek için önce yarışı bitirmeniz gerekiyor, bu yüzden güvenilir bir araba yapmalısınız. Örneğin monokokta bulunacak bir parçanın tüm sezon boyunca dayanabileceğinden emin olmalısınız. Yani, sağlamamız gereken en önemli şeylerden biri güvenilirliktir. Diğer bir şey ise, arabanın içinde her zaman bir insan olması ve sadece anlamadığınız bir teknolojiyi kullandığınız için sürücünün hayatını riske atmak istememenizdir. Arabalarımızda, yuvarlanma çemberinin yanı sıra bazı çarpma parçaları, yüksek mukavemetli alüminyum kullanılarak 3D olarak basılmıştır. Ayrıca, motor bağlantıları gibi şasi ekleri titanyumla basılmıştır. “

Yıkıcı teknolojilerin egemen olduğu üretim çağında Sauber, metal eklemeli imalattan yararlanan tek F1 takımı değil.

Her ne kadar Sauber 3D baskıyı üretim ağına dahil eden tek yarış arabası üreticisi olmasa da, bu sektörde geniş alanda faaliyet göstermesi onu rakiplerinden ayırıyor. Sauber özelinde metal eklemeli imalata yapılan yatırım parça geliştirme özelinde kalmıyor, aynı zamanda üçüncü parti eklemeli imalat hizmetleri alanında hızla büyüyen iş fırsatlarının da kapılarını aralıyor. Bu hizmetlere şirketin mühendislik alanındaki otuz yıldan fazla deneyimini de eklediğimizde, en üst düzeyde hizmet sunacağı gerçeği bizi ikna ediyor.

Kaynak: 3D Printing Media Network

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

NASA ile ortak çalışma yürüten Teksaslı girişim, 3D yazıcı ile roket pisti üreten ilk şirket olacak.

NASA’nın Artemis görevi, Mars’a gönderilen Perseverance aracı derken uzay ile etkileşimimiz her geçen gün artıyor. Konu uzay keşiflerinin geleceğine geldiğinde ise yeni nesil mühendisler ve bilim insanları önemli bir role sahip oluyor. Bu anlayış doğrultusunda ilerleyen, ABD’deki 10 kolej ve üniversiteden (Aynı zamanda Artemis Generation‘a üye) toplanan lisans öğrencilerinin oluşturduğu bir ekip 3D yazıcı teknolojisi ile yaratıcı fikirlerini gerçeğe dönüştürdü.

Carl Sagan’ın da dediği gibi “Hepimiz yıldız tozundan yapıldık.” Biz yıldız tozundan yapılmışken uzay maceramıza yön veren yapılar 3D yazıcı ile Ay tozundan oluşturulsa ne olur ki?

Ay’da bulunan malzemeler ile 3D yazıcı ile roket iniş-kalkış pisti tasarlayan araştırmacılar, bir roket motorunun güçlü egzozunun tozlu ay yüzeyiyle karşılaştığında ortaya koyduğu sorunları çözmeye odaklanıyor. Egzozu yukarıya ve dışarıya yönlendirerek fırlatma ve iniş sırasında yükselen toz miktarını en aza indiren bir dizi taç benzeri kanala sahip olan tasarım Lunar Pad olarak adlandırılıyor.

ICON ekibinin fırlatma rampasının dış kabuğunu ve iç çerçevesini basması yedi saat, roketin üzerine oturduğu rampanın parçaları dahil dolguları basması 14 saat sürdü. Tasarımını gerçek hayata geçiren ekip, kısa süre önce Camp Swift’de baskı sırasında rampaya entegre edilen ve sıcaklık, gerilme, egzoz akışı gibi parametreleri ölçen aletlerle verdiği yangın testini başarılı bir şekilde geçti. Ekibin ön analizine göre Lunar PAD, tasarımına ve vadettiklerine sadık bir performans sergiledi.

3D yazıcı ile roket pisti üretimi toplamda 21 saat sürüyor.

Lunar Pad, ICON’un 3D yazıcı ile uzay inşaatının geleceğini buluşturduğu tek proje değil.

ICON, bir yandan da yine NASA’nın dahil olduğu, Ay’da bir yerleşim üssü kurma projesi ile de karşımıza geliyor. 3 boyutlu yazıcılar ile 48 saatten kısa sürede ev basabilen Teksas merkezli girişim bu sefer sadece tekniği değiştirmekle kalmıyor. Ay’da kurulacak bir yerleşke için inşaat malzemesi taşımanın hem zamansal hem de finansal sıkıntılar ortaya çıkarması, araştırmacıları bilim kurgu senaryosundan çıkma çözümler bulmaya zorluyor. ICON’un bu zorluklara önerisi ise 3 boyutlu yazıcı ile Ay tozundan ev basmak.

Olympus Projesi olarak adlandırılan projede, Ay’da altyapıyı basabilecek olası bir tam ölçekli ek yapı sistemi için prototip unsurların tasarlanmasına, geliştirilmesine odaklanılacak. NASA’nın Artemis Projesi’nin bir ayağı olan Olympus Projesi; BIG-Bjarke Ingels Group, ICON ve SEARCH+ (Space Exploration Architecture) ortaklığı ile yürütülecek.

NASA’nın uzay keşfi ve 3D yazıcılar gibi yıkıcı teknolojileri birleştiren projelerine gençlerin ilgisi oldukça büyük.

12.000’den fazla kişi, NASA’nın Ay ve Mars bağlantılı projelerinde yer alabilmek adına Artemis Generation ekibine katılmak için başvurdu. NASA, oluşturduğu geniş ve nitelikli çalışma ekibi ile ABD’nin uzay keşiflerine liderlik etmeye devam etmesini sağlamayı amaçlıyor. Düzinelerce öğrenci ekibi dünya dışı faaliyetlerde kullanılabilecek robotlar, yüksek güçlü roketler ve hatta farklı teknolojileri barındıran uzay giysileri üretmek için koordine bir şekilde çalışıyor.

Kaynak: Built in Austin

Cardiff Business School Üniversitesi’nden araştırmacılar 3 boyutlu baskı ile gerçekleştirilen imalatın hepimizin aşina olduğu çok kademeli küresel taşıma sistemlerine olan etkisini araştırıyor. 

Lojistik, klasik üretim ve tüketim faaliyetlerinin çoğu aşamasında hayati bir öneme sahip. Üretimde kullanılacak ham maddelerin satın alınması, üretim tesisine ulaştırılması, üretilen malların toptancı veya satış noktalarına dağıtılması gibi pek çok hayati aşama küresel lojistik faaliyetleri sayesinde ilerliyor. Son yıllarda hemen hemen her sektöre dokunan eklemeli imalat, bu aşamaların bir kısmını ortadan kaldıracak gibi görünüyor.

Klasik üretime dahil olan üretim, taşıma ve dağıtım aşamaları 3 boyutlu baskı sayesinde dijital ortamda tasarım ve tüketim noktasında baskıya evriliyor. Aslında ilk bakışta bu durum ham madde taşımacılığı ve nakliyat faaliyetlerini azalttığı için lojistik sektörüne zarar veriyormuş gibi görünüyor. Fakat müşteri talebinin kısa sürede cevaplanması, ürünün pazara çıkma sürecinin hızlanması ve esneklik sağlama gibi durumlar tedarik zincirini olumlu açıdan etkiliyor.

Cardiff Business School Yönetim Bilimi Doçent Dr. Emrah Demir ve meslektaşları, Üretim Sistemleri Yönetimi Kıdemli Öğretim Görevlisi Daniel Eyers ile Operasyon Yönetimi Öğretim Üyesi Yuan Huang, entegre 3 boyutlu baskı üretime dair çeşitli senaryoları araştırmak için verimli bir matematiksel model ortaya koydular.

3 Boyutlu Baskı Teknolojisini Lojistik Faaliyetlere Entegre Etmek

3 boyutlu baskı, son yıllarda şehir lojistiği başta olmak üzere kolaylaştırma ve iyileştirme sağlayabilmek adına ulaşım faaliyetlerine daha fazla entegre edilmeye başlandı. Bu gelişmelerin en çok etkilediği alan olan şehir lojistiği ise kentsel yük dağıtımını ve trafik sıkışıklığı gibi dış faktörlerin etkilerinin nasıl azaltılacağına odaklanıyor.

Örnek vermek gerekirse ABD donanması anlık yedek parça ve prototip ihtiyacını karşılayabilmek için askeri savaş gemilerinde 3 boyutlu baskı faaliyetlerini yürütebileceği bir alan yarattı. Bu gelişme, aslında bir nakliye ortamının nasıl ihtiyaçlara anında cevap verebilecek bir üretim ortamı haline getirilebileceği konusunda güzel bir örnek ortaya koyuyor.

Amazon’un 3 boyutlu yazıcı donanımına sahip olması beklenen kamyonları da mobil üretim merkezleri adına büyük bir potansiyel taşıyor. 2015 yılında bu fikrin patentini alan Amazon, kişiselleştirilmiş üretim ve hızlı teslimat imkânı sunan kamyonları ile 3D baskı ve lojistik birliği adına çok daha geniş bir iş modeline odaklanıyor. Sonuçta aynı ürünü teslimat kamyonunun içinde üretip götürmek varken kim drone veya robotla uğraşır ki?

Diğer yanda UPS , ABD’deki üreticiler için isteğe bağlı bir baskı ağı oluşturmak için bazı mağazalarına 3D yazıcılar dahil ederek 3 boyutlu baskı teknolojisine yatırım yapan bir başka büyük şirket olarak göze çarpıyor. Çoğu insanın hemfikir olduğu “3D baskının yaygınlaşması lojistik faaliyetlerini büyük oranda sınırlayacak.” düşüncesine başka bir açıdan bakan UPS, alışkın olduğumuz yedek parça taşımacılığına yeni bir soluk getirmeyi hedefliyor. 

3 boyutlu baskı ve şehir lojistiği birlikteliği sağlık hizmeti dağıtımı faaliyetlerini kolaylaştırmayı hedefliyor.

Araştırmacıların bir diğer çalışması ise şehir lojistiğine 3D baskıyı entegre etmenin, kentsel alanlarda yaşayan müşterilere sağlık ürünü dağıtımını nasıl bir etkileyeceği üzerine oldu. 3D baskı ve nakliye planlamasının birleştirildiği, sonrasında matematiksel bir modelleme oluşturulan çeşitli senaryolarda çoğunlukla işitme cihazlarının dağıtımı ele alındı.

“Çevreyi dikkate almaya gerçekten ihtiyaç olduğunu biliyoruz. Birçok lojistik şirketi buna nasıl tepki vereceğini düşünmeye başladı bile. Çalışmamızda, acil olarak ihtiyaç duyulan özelleştirilmiş tıbbi cihazlar için yerel üretim ve dağıtımın entegre edilebileceği olası bir tamamlayıcı yaklaşıma odaklanıyoruz. Bu çok özel bir durum, ancak başka alanlara da genişletilebileceğine inanıyoruz. “

Çalışmalarını özelleştirilmiş tıbbi cihazlar üzerinden yürüten araştırmacılar, lojistik noktalarına birleşik 3D baskı tesisleri kurmanın tamamen makul ve gerekli bir hamle olduğu sonucuna vardı. Üstelik bu çalışma Covid-19 salgınından önce gerçekleştirilmişti. Pandemi nedeniyle tıbbi ürünlere olan ihtiyacın şiddetle artması ve beklenmedik artış nedeniyle yaşanan tedarik kesintileri çalışmanın ne kadar haklı bir sonuca vardığını bir kez daha gözler önüne seriyor. Yaşanan kilitlenmelere çözüm olabilmesi için, salgın döneminde otonom teslimat faaliyetlerinin yanı sıra 3D baskıya verilen önem de oldukça arttı.

Kaynak: 3D Printing Industry

3D baskı teknolojisi birçok farklı alanda kullanılarak üretimin kilometre taşlarını yerinden oynatmaya devam ediyor. Eklemeli üretim teknolojisinde doğru tasarımı oluşturmak ne kadar önemliyse projelerinize nasıl hayat vereceğiniz de bir o kadar önem taşıyor. Hızlı prototipleme için en uygun üretim biçiminin eklemeli üretim olduğunu biliyoruz ancak 3 boyutlu nesneler üretmek için doğru yazıcıyı bulmak bu kadar kolay mı? 3D baskı teknolojisinin ortaya çıkışından bu yana amaç dijital bir modeli fiziksel bir ürüne dönüştürmek olsa da her teknolojinin farklı artıları ve eksileri bulunuyor. Eklemeli üretimde sürekli bir çekişme halinde olan SLA ve FDM yazıcıları inceleyerek bu sorumuza yanıt bulmaya çalışacağız.

Patenti alınan ilk 3D baskı tekniklerinden biri olan Stereolitografi (SLA), ilk olarak 1986 yılında 3D Systems’ın kurucusu Chuck Hull’un bir reçinenin lazer yoluyla fotopolimerizasyonu için ilk ticari patenti almasıyla başladı. Birkaç yıl sonraysa 1988’de Stratasys‘in kurucusu Scott Crump, ilk FDM (Fused Deposition Modeling) yazıcısını tanıttı. Bu teknoloji, kolay kullanımı ve diğer teknolojilere kıyasla düşük fiyatı nedeniyle popüler hale geldi. FDM’deki gelişme, Ultimaker, Makerbot ve Zortrax gibi şirketlerin büyük markalar haline gelmesine izin verdi.

FDM Nedir?

En demokratikleştirilmiş imalat yöntemlerinden olan FDM (Fused Deposition Modelling) ya da FFF (Fused Filament Fabrication) katmanlı bir üretim teknolojisidir. En basit anlatımıyla FDM’de, bir malzeme rulosu (termoplastik filament), belirli bir sıcaklıkla eritilerek tablaya üst üste eklenir. Baskı sırasında erimiş haldeki filament, ekstrüder (itici motor) tarafından itilerek nozuldan geçer ve baskı tablasına bırakılmış olur. Her katmanda aynı süreç tekrarlar ve 3 boyutlu obje oluşur.

FDM yazıcıların ardındaki konsept oldukça basit. Termoplastik bir filament nozülün içerisinden geçerken eriyerek üretim tablasına katman katman işleniyor. Eriyebilen birçok malzemeden yararlanarak üretim yapabilen bu teknoloji çoğunlukla ABS, PLA, ve Nylon gibi malzemeleri kullanıyor. Malzeme portföyü bunlarla sınırlı kalmayan FDM aynı zamanda fiber glass, karbon fiber veya metal gibi farklı malzemelerden de yararlanıyor. Bu durum birçok farklı rengin ve esnek malzemenin geliştirilmesinde rol oynuyor.

SLA Nedir?

Tıpkı FDM gibi eklemeli üretim tekniklerinden biri olan Stereolitografi (SLA) de modelleri katman katman oluşturur. Ancak FDM’in aksine SLA bir sıvı reçine olarak tanımlayabileceğimiz fotopolimer kullanır. SLA yazıcılar modelleri genellikle baş aşağı oluşturur.

UV’ye yakın bir lazer ışını ince bir sıvı fotopolimer reçine tabakası üzerine tasarımın 2D bir bölümünü hızlıca çizer. Işığa duyarlı reçine polimeri daha sonra reaksiyona girerek tasarımın tek bir 2D katmanını oluşturarak katılaşır. Lazerin aşağıdan veya yukarıdan gelmesine bağlı olarak, nesne reçine ile hala temas halindeyken bir katman derinliğinde yükseltilir. Aynı zamanda nesneye sırasıyla yeni bir reçine katmanı da uygulanabilir. Ardından, 3D yazdırma işlemi tamamlanana kadar süreç, tasarımın her yeni katmanı için tekrarlanıyor. Son adım olaraksa tamamlanmış nesne temizlenerek nihai destek yapıları çıkarılıyor.

Kısaca:

FDM: Katı termoplastiğin anlık olarak eritilerek, tablaya düştükten sonra hemen kuruması prensibiyle

SLA: Sıvı reçinenin ışık ile dondurulması prensibi ile çalışır.

Doğru Yazıcıyı Seçmek: SLA vs FDM

Mevcut 3D yazıcı türleriyle, belirli bir iş için doğru 3 boyutlu yazıcıyı seçmek oldukça güç bir hal aldı. 3D yazıcıların daha iyi ve daha uygun fiyatlı hale gelmesiyse bu ikilemi artırıyor. FDM ve SLA üzerine farklı kategorilerdeki karşılaştırmamızla birlikte hangi yazıcıların sizin için daha uygun olduğunu bulmaya çalışacağız.

Materyal Kullanımı

FDM yazıcılar çok çeşitli termoplastik polimerler kullanır ancak aynı zamanda filament formundaki kompozitler de kullanır. Baz termoplastik malzemeler ucuz olduğundan filamentler de oldukça ekonomiktir. Bir kilogram 3D baskı filamenti, malzeme türüne ve kalitesine bağlı olarak 24 ila 99$ arasında değişebilir.

SLA yazıcılarıysa 3D baskı için daha sınırlı bir malzeme yelpazesine sahiptir. SLA, sıvı reçine formunda ışığa duyarlı ısı ile sertleşen plastikler kullanır. Reçineler oldukça maliyetlidir ve çoğunlukla SLA yazıcı üreticileri tarafından üretilir. Bir litre reçinenin maliyeti, türüne ve kalitesine bağlı olarak yaklaşık 100 ila 200$ arasında değişebilir. SLA ile birlikte kullanılan malzemeler genellikle dişçilik ve mücevherat gibi özel uygulamalar için kullanılan malzemelerdir.

Renkler ve Karışımlar

FDM’nin malzeme portföyüne bağlı olarak renk seçimiyle çeşitlendirilebilir. Malzeme türünden bağımsız olarak, boyalar, tasarımcılara ve mühendislere büyük bir esneklik sunan bir renk paleti üretmek için üretimdeki malzeme ile kolayca birleştirilebilir. Geniş bir malzeme yelpazesi ile tedarikçiler daha fazla renk çeşitliliği sunarken, bazı üreticiler seçici müşteriler için özel renk eşleştirme hizmeti bile sunabiliyor.

SLA ise renk çeşitliliği konusunda sınıfta kalıyor. Genellikle siyah, gri ve şeffaf renklerde bulunur. Bununla birlikte, tüm SLA malzemeleri, orijinal temel malzemenin harmanlanmış formlarıdır. Renkler genellikle sınırlı olsa da deney yapanların çeşitli renkler oluşturmak için kendi pigmentlerini karıştırabilecekleri bazı durumları göz ardı edemeyiz ancak bu oldukça zor bir süreç olabilir.

Yüzey Kalitesi

FDM yazıcılarla elde edilen yüzey kalitesinin minimum katman yüksekliği nedeniyle SLA kadar estetik olmadığını söyleyebiliriz. FDM baskılarda katman çizgileri açıkça görülebilir. Çizgi kalınlığı genel olarak yaklaşık 400 mikrondur. Yandan bakıldığında çizgi kalınlığı tipik olarak 50 – 400 mikron arasında ayarlanabilir.

SLA yazıcıları, parçanın her çizgisini “çizmek” için bir lazer kullandığından, ortaya çıkan çizgiler çok daha küçük ve estetik açıdan daha pürüzsüz bir yüzey kalitesi sunar. Lazerin ve ortaya çıkan iyileştirilmiş çizgilerin yaklaşık genişliği 20 mikrondur. FDM ile karşılaştırıldığında mikron farkı oldukça göze çarpıyor.

Boyutsal Doğruluk

FDM 3D baskı, daha büyük özellikler için iyi bir boyutsal doğruluk sağlar. Daha küçük detaylar içinse boyutsal doğruluk oranı bu kadar iyi olmayabilir. Bu, 3D yazıcı türüne (DIY, masaüstü, profesyonel veya endüstriyel FDM yazıcı) bağlı olarak da değişebilir. Bu noktada doğru 3D yazıcıyı seçmek bir görev haline geliyor çünkü boyutsal doğruluk, kalibrasyon ve dilimleme ayarları gibi diğer faktörlere de bağlıdır.

Bir SLA yazıcı çok iyi bir çözünürlük elde edebildiğinden boyutsal doğruluk oranı diğer 3D baskı teknolojileriyle karşılaştırılamayacak düzeyde iyidir. Öncelikli hedefiniz yüzey kalitesi ve ince özelliklerde (mücevher veya diş hekimliği gibi) doğruluksa, SLA harika bir seçim olacaktır.

Parça Sağlamlığı

FDM yazıcılar, polimerler ve kompozitlerde baskı yapabilme yeteneklerinden dolayı dayanıklı, kullanılabilir, uzun ömürlü parçalar üretmeye gelince önemli bir avantaja sahiptir. Örneğin naylon karbon fiberde baskı yapmak inanılmaz derecede güçlü ve aynı zamanda hafif bir parça üretmenizi sağlar.

SLA yazıcılar, genel olarak güçlü parçalar yerine hassas ve ince ayrıntılı parçalar oluşturmalarıyla bilinir. Bu durum birçok faktörün birleşiminin bir sonucudur. Birincisi, kürlenmiş reçineler oldukça kırılgan olma eğilimindedir. Diğer bir nedense FDM baskılardan farklı olarak SLA baskıların katı şekilde basılamamasıdır. Bu tür parçalar çatlaklara, eğrilmelere ve sıklıkla baskı hatalarına neden olabilir.

Kullanım Kolaylığı

FDM yazıcıların kullanımı oldukça basittir. Yazıcının bir ucuna plastik filamenti diğer ucunu da ekstrüder yerleştirerek baskı işlemine başlayabilirsiniz. Bu kullanım kolaylığı FDM yazıcıları bir ev, ofis veya okıl ortamında kullanmak isteyenler için iyi bir seçenek haline getiriyor. Parçalar kuru ve temiz çıktığ için işlem sonrası sürece pek bir iş kalmıyor diyebiliriz. Kalan malzemeler bir sonraki baskı için sert plastik filament formunda kolayca saklanabiliyor. Üretimde sürdürülebilirlik açısından da bu özelliği oldukça önem taşıyor.

SLA baskı parçalar estetik açıdan güzel görünse de sürece sürece dahil olan birden fazla iş bulunuyor. Sıvı reçinede parça basmanın doğasından kaynaklanan karmaşa nedeniyle bazı parçalar için güçlük yaratabilir. Parçalar yapışkan bir şekilde çıkar ve yüksek derecede toksik olabilir. Bu sebeple baskı işlemi gözlük, eldiven ve diğer koruyucu ekipmanların kullanılmasını gerektirir.

Baskı Maliyeti

FDM, 3D baskı alanındaki en uygun fiyatlı teknoloji olabilir. Sadece yazıcı açısından değil aynı zamanda operasyonları açısından da ucuzdur. Bunun sebebi kullanılan malzemelerin diğer teknolojilere göre çok daha ucuz olmasıdır. Sonuç olarak, FDM 3D baskı yoluyla üretilen ürünler, karşılaştırmalı ürünlere göre genellikle daha uygun fiyatlıdır.

SLA yazıcılarla gerçekleştirilen eklemeli üretimse oldukça maliyetli bir süreci beraberinde getiriyor. Lazer kaynağı ve tarama aynaları gibi pahalı parçalara ek olarak, ham madde (reçine) de pahalıdır. Ayrıca neredeyse tüm modeller bir miktar destek yapısı gerektirir ve bu nedenle 3D yazdırılmış çıktılar pahalı hale gelir.

Nihai Kararınız Ne Olacak?

FDM ve SLA 3D yazıcılar birçok sektörde popüler olduklarını kanıtladı ve kullanımları giderek artmaya devam ediyor. Bazıları bir teknolojiyi diğerine tercih edebilirken, birçoğu her teknolojinin gücünden yararlanmanın faydasını görüyor. Örneğin, bir şirketteki bir tasarımcı, son bir parçaya ayrıntılı bir bakış için SLA’yı kullanırken bir mühendis, prototip testi için ABS gibi bir üretim malzemesiyle bir parça üretmek için FDM’yi kullanabilir.

Birinden birini seçmeniz gerekiyorsa kendinize yaygın malzemelerle basılmış daha sağlam bir parçaya mı yoksa güzel görünen son derece ayrıntılı bir parçaya mı ihtiyacınız olduğunu sorun. Daha güçlü, kullanışlı bir parçaya ihtiyacınız varsa, bir FDM yazıcıyı tercih edebilirsiniz. Eğer güzel görünümlü, ayrıntılı bir parçaya ihtiyacınız varsa SLA yazıcı sizin daha doğru bir tercih olacaktır. Her iki durumda da 3D baskı, dijital bir tasarımı alıp onu hızla fiziksel bir gerçeklik haline getirmenin en kolay yoludur.

İşiniz, atölyeniz veya hobileriniz için en uygun 3D yazıcıyı keşfetmekte zorlanıyorsanız; ücretsiz danışmanlık hizmetimizden faydalanmak için bizimle bu bağlantı üzerinden iletişime geçebilirsiniz.

Kaynak: 3Dnatives, Sculpteo, All3DP, Makerbot,