3D Boyutlu Yazıcı Nedir ve Yazıcılar Nasıl Kullanılır?

3 Boyutlu Yazıcılar, 3 Boyutlu olarak çizimi yapılmış cisimlerin plastik ve benzeri malzemeler ile oluşturan cihazlardır.

3 Boyutlu Yazıcılarla Hayal Et, Tasarla, Çiz, Yazdır, Keşfet ve Kullan

Üretim teknolojisine devrim yaratacak nitelikte değişiklikler ve yenilikler getiren üç boyutlu yazıcılar insanoğlunun hayal gücünü zorluyor. Yaratıcı fikirler ve tasarımlar gerçek modellere, son ürünlere, parçalara ve prototiplere hızlı bir şekilde dönüşebiliyor. Kullanılmaya başlandığı ilk günden itibaren aklınıza gelebilecek her türlü ürünün yanı sıra çok özel ve ilginç ürünler de ortaya çıkaran bu yeni nesil teknoloji, geleceğimizi inanılmaz biçimlerde şekillendireceğe benziyor. Bu teknoloji sadece tasarımcılara ve mühendislere değil, isteyen herkese keşfetme ve yenilik yapma fırsatı sunuyor.

Uçak, otomobil, yedek parça, ayakkabı, bisiklet, oyuncak, robot, heykel, takı, aksesuar, saksı, el aletleri, müzik aletleri, sandalye, koltuk, bardak, çatal, kaşık, tıbbi malzeme, kimyasal madde, ilaç, takma diş, tıbbi protez hatta silah gibi aklınıza gelebilecek her türden, çeşit çeşit ürüne ek olarak, çok yakın gelecekte insan vücuduna nakledilmek üzere tasarlanan yapay organlar bile üretebilecek üç boyutlu (3D) yazıcılar aslında 1980’lerden beri geliştirilerek kullanılmaktadır.

 

Günümüz 3 boyutlu yazıcılarda birçok farklı teknolojiyi kullanılmaktadır. Bu teknolojiler, lazer sinterleme, fused deposition (bileşimli yığma), polimer kurleme gibi sıralanabilir. Yaygın kullanıma ve farklı tasarıma sahip olsa da temelde en çok kullanılan teknoloji "fused deposition modeling" tekniği ile çalışan cihazlardır. Bu teknikte bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde edilir.

Oluşturmak istediğiniz cismin öncelikle 3 boyutlu bir çiziminin oluşturulması gerekir. Bu konuda SolidWorks, AutoCad, Rhino3D, Bonzai ve benzeri sıkça kullanılan yüksek maliyetli yazılımlar bulunduğu gibi, Google Sketchup, FreeCad ve benzeri çok başarılı ücretsiz yazılımlar da mevcuttur. Oluşturulan 3 Boyutlu çizim yine bir yazılım aracı ile STL (STereoLithography) formatına dönüştürülerek katmanlar haline dönüştürülür.

3 boyutlu yazıcılarda genellikle ABS, PLA ve benzeri termoplastik malzemeler kullanılır. Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. Bu nozul bilgisayar tarafından kontrol edilerek parça geometrisini simule edecek şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve üretilmiş olur.

Kullanılan teknikler arasındaki en belirgin fark katmanların nasıl yığıldığıdır. Bazıları malzemeyi eritip yumuşatarak katmanları oluşturur, diğerleri ise sıvı haldeki malzemeleri doğrudan yığar ve yığ­ma işleminin hemen ardından malzeme sertleştirilerek ürüne son hali verilir.

3D yazıcı teknolojisi özellikle son 10 yılda hay­li hızlı bir gelişme göstererek yaygın bir şekilde kulla­nılmaya başlandı. Çok çeşitli malzeme katı, sıvı veya toz halinde kullanılıyor.

3 Boyutlu Yazıcıların Kullanım Alanları

 

 

Günümüzde üç boyutlu yazıcı teknolojisi mücev­her, aksesuar, ayakkabı tasarımında, endüstriyel ve mimari tasarımlarda, inşaat mühendisliğinde, yapı işlerinde, otomotiv sanayisinde, hava-uzay, dişçilik ve tıp sektöründe, eğitimde, coğrafi bilgi sistemle­rinde ve farklı alanlardaki bilimsel çalışmalarda bir­çok ülkede yaygın olarak kullanılıyor. Bir süredir sa­nayi sektöründe kullanılan bu yazıcıların küçük ve geliştirilmiş masa üstü modelleri, artık evlerimize de girebilir duruma geldi. Üç boyutlu yazıcılar evleri­mize girdiğinde, ihtiyaç duyduğumuz ürünü kendi başımıza üretebileceğiz.

Bunu iki şekilde yapacağız: Ya üreteceğimiz ürünün planını bilgisayarımıza indireceğiz ya da bilgisayarda ürünü kendimiz çizece­ğiz. Daha sonra yazdır tuşuna basıp, ürünü kullan­maya başlayacağız. Elimizdeki bir ürünü çoğaltma­mız da mümkün olabilecek. Planını üç boyutlu ta­rayıcılarla bilgisayara aktaracağımız bir ürünü, iste­diğimiz sayıda basıp çoğaltabileceğiz. Bu yazıcılarda renkli veya tek renk basım yapılabiliyor. Ürün plan­ları ve renkler üzerinde oynayarak, tasarlanan ürün­leri kişiselleştirebileceğiz. Örneğin, sipariş üzerine tasarlanmış robotlar, oyuncaklar ya da aksesuarlar çok farklı şekil ve renklerde üretilebilecek. Daha ya­ratıcı, yenilikçi ve ilginç sanatsal tasarım eserleri ser­gilenebilecek. Otomobil, uçak gibi ürünlerin dış gövdeleri ve büyük parçaları, fabrikalardaki büyük yazıcılarla bu­günkünden çok daha hızlı üretilebilecek. Örneğin, Boeing bazı uçak parçalarını, Audi'yse bazı otomo­bil parçalarını şimdiden bu şekilde üretmeye başla­mış bile. Bazı klasik otomobillerin piyasada zor bu­lunan yedek parçaları da hâlihazırda 3D yazıcılar ile üretiliyor.

3D yazıcıların tıp sektöründe, biyolojik dokuların ve yapay organ üretiminde hücrelerin tutunabileceği kalıpların hazırlanmasında, kimyasal bileşik veya ilaç üretiminde, biyokimyada çok farklı fonksiyonla­ra sahip protein moleküllerinin tasarlanmasında, nano teknolojide ve biyomedikal sektöründe ise parça üretiminde rahatlıkla kullanılabileceği düşünülüyor.