Generic placeholder image3D Yazıcı Tarihi

ÜÇ BOYUTLU YAZICI NEDİR ?

3D yazıcı bilgisayar üzerinde 3 boyutlu olarak taranmış modelleri, birçok farklı ham madde kullanarak ekstra bir kalıp ya da fikstüre ihtiyaç duymadan katı formda üreten bir makinedir.

FDM teknolojisi ile çalışan 3D Yazıcılar genellikle ABS ve PLA gibi termoplastik polimer malzemeler kullanmaktadır. Filaman formundaki malzeme yüksek sıcaklığa sahip bir nozül yardımı ile eritilerek katmanlar halinde inşa edilir.

3D Yazıcılar ile üretim yapabilmek için öncelikle bir 3 boyutlu modele ihtiyaç vardır. Bu alanda kullanılabilecek yazılımlardan bazıları, AutoCAD, SolidWorks, Google Sketchup, Rhino3D. Bu yazılımlar ile tasarlanan modeller STL dosyası olarak export edilerek 3D yazıcılar ile üretilebilmektedir.

3D YAZICI TARİHİ VE GELİŞİMİ

1984; İlk 3D yazıcı, stereolithography(SLA) teknolojisi kullanılarak Charles Hull tarafından geliştirildi.

1986; 3D yazıcılar üzerine 3D Systems adında ilk şirket kuruldu.

1988;-3D Systems tarafından üretilen, SLA-250 adında ilk yazıcı tanıtıldı. -Selective Laser Sintering (SLS) ve Fused Deposition Modelling(FDM) teknolojileri bulundu.

1989; FDM teknolojisinin bulucusu Scott Crump tarafından, Stratasys isimli 3D yazıcı şirketi kuruldu.

1993; Massachusetts Institute of Technology(MIT), 2 boyutlu yazıcılarda ki Injet teknolojisini kullanarak yeni bir teknoloji geliştirdi ve bu teknolojiye 3 Dimensional Printing (3DP) adı verildi. Bu teknoloji sayesinde renkli baskılar yapılabilindi.

1995; Z Corporation şirketi, MIT’ye lisans ücretini ödeyerek 3DP teknolojisini kullandı ve 3D yazıcı satışına başladı.

1996; Stratasys Genisys 3D Systems Actua2100 Z Corporation Z402 2005; Z Corporation’un tasarladığı Spectrum Z510, yüksek çözünürlüğe sahip ilk yazıcı tasarlandı. Ayrıca bu yazıcı renkli baskı özelliğinede sahiptir.

2005; 2005 yılında başlayan ve 2007 yılında ilk açık kaynak kodlu, kendi parçalarını dahil prototipleyebilen yazıcıları çıkaran RepRap projesidir. Bunun sayesinde 3D yazıcılara ulaşma ve onları geliştirme imkanı arttı.

2008; Object Geometries şirketi, Connex500’u geliştirdi ve bu ürün ile aynı anda farklı malzemeler kullanılarak 3 boyutlu ürün oluşturulabilindi. (Bu şirket 2012 yılında Stratasys ile birleşti.) connex500d Stratasys ve object birlesti

2009- ; Bu yıl itibariyle Makerbot ve 3D Systems’in geliştirdiği Cubify gibi modeller ile ev tipi 3D yazıcılarda artış oldu.

3 BOYUTLU YAZICILARIN AVANTAJLARI

1. Bilgisayar ortamında çizimi yapılmış her çeşitten ürünün modeli saatler hatta dakikalar içinde somut nesnelere dönüştürülüp kullanılabilir hale gelir.

2. Üç boyutlu yazıcılar sayesinde geleneksel yöntemlerle üretim yapılırken ihtiyaç duyulan makine, teçhizat ve işçilik ortadan kalkar. Ciddi emek gerektiren işleri (frezeleme, tornalama, üretim sonrası talaş temizleme vb.) ortadan kaldırır.

3. Karmaşık yüzey geometrisine sahip tasarımlar rahatlıkla gerçek nesnelere dönüştürülebilirler.

4. Kullanılan sarf malzemesi PLA-ABS vb. filamentler olup bunların temini hem kolaydır hem de uygun fiyattadır.

5. Örneğin kullanılan PLA sarf malzeme mısır nişastasından üretilmiş bioplastiktir. Bu malzemenin sağlığı olumsuz yönde etkileyecek özelliği yoktur. Ergitilirken çevreye zehirli gaz çıkarmaz, koku yapmaz. Bunlara ilave olarak doğada çözünebilme özelliği ile çevreye de zarar vermez.

ÜÇ BOYUTLU YAZICIDA KULLANILAN MALZEMELER

ABS PLASTİK

Akrilonitril bütadien stiren veya kısaltılmış ismi ile ABS, kalıp yolu ile üretilen ürünlerde çok yaygın olarak kullanılan hafif ve sert bir polimerdir. Borular, otomotiv parçaları, koruyucu kasklar ve oyuncaklar kullanım alanlarında birkaçıdır. Bu malzeme polibütadien içinde stiren ve akrilonitrilin polimerizasyonu ile elde edilen bir kopolimerdir. İçerdiği madde oranları 15% - 35% arası akrilonitril, 5% - 30% arası butadien ve 40% - 60% arası stiren olarak değişiklik gösterebilir. Sonuç olarak, Poli(stiren ve acrilonitrilin) kısa zincirleri ile polibütadienin uzun zincirlerinin çapraz bağlanmasıdır. Komşu zincirlerden nitril grupları, kutupsal olarak diğer zincirleri çekip bağlayarak, saf polistirenden daha dayanıklı olan, ABS oluşturular. Stiren plastiğe parlaklık ve iyi yüzey verir. Bütadien, kauçuk özelliklerini, düşük sıcaklıkta esnek olabilmeyi sağlar. ABS, −25 °C ve 60 °C arasında kullanılabilir. 1 kg ABS üretimi için, hammadde olarak 2 kg petrol e ve enerjiye ihtiyaç vardır. Dünyadaki en büyük ABS hammadde üreticisi Tayvan’dadır.[4]

PLA PLASTİK

PLA, nişasta içeren ürünlerden üretilmiştir ve doğada çözünebilir. Bundan dolayı ABS gibi diğer petrol bazlı plastiklere kıyasla çevre dostu bir malzemedir. PLA, medikal sektöründe implant ve protezlerde sıkça kullanılmaktadır ve insan vücudu içinde parçalanma süresi 6 ay ile 2 yıl arasında değişmektedir. Bunun yanında PLA malzemesi yiyecek paketlerinde, döşemelerde, hijyen ürünlerinde ve hatta bebek bezlerinde dahi kullanılmaktadır. Bununla birlikte PLA, soğuduktan sonra biraz kırılgan bir yapıya bürünür. Sıcaklık eşiği ABS’den düşük olup normal durumda 160- 220°C arasında işlenir. Isıtıcı olması zorunlu değildir ancak 50-60°C sıcaklıklarda kaliteli bir son ürün elde etmek için faydalı olabilir. Yavaş soğuyan bir malzemedir, hatta uzmanlar soğutma işlemini hızlandırmak için 3D yazıcıdan çıkan malzemeye doğru yönlendirilmiş bir fan takılmasını önermektedir. PLA malzeme ısıtıldıktan sonra biraz koku verir ancak ABS malzemesi gibi duman çıkarmaz bu yüzden kapalı alanlarda güvenli bir şekilde 3 boyutlu baskı yapılabilir ve dumanı tahliye etmek için ilave bir donanıma gerek yoktur. Baskı işleminden sonra ortaya çıkan ürün zımparalanabilir ve akrilik boya ile boyanabilir ancak bazıları astar kullanılmasını önermektedir. Bununla birlikte PLA’nın yapıştırma işlemi ABS’ninki gibi kolay değildir. Çoğu kişi Japon yapıştırıcısını kullanarak sonuç elde edebilmiştir ancak bu yapıştırıcının da kendine has zorlukları (parmaklara yapışma, hemen sertleşme vb.) vardır. Diğer petrol bazlı tüm malzemelere kıyasla çevreye dost ve daha az zararlı olduğu için PLA malzemesi bu sektördekiler için giderek popüler bir malzeme olmaya başlamıştır. Bu malzemenin en önemli dezavantajı ise ısıya fazla dayanamamasıdır, örneğin standart PLA yaklaşık 50°C’de yumuşar. Eğer 3 boyutlu baskı işlemini ilk defa yapacaksanız çalışması en kolay malzeme olarak PLA düşünülebilir. Birçok renkte mevcuttur. Ayıca esnek malzemelerin basılmasına izin veren bir Yumuşak PLA malzemesi de vardır ancak kullanımı karmaşıktır ve tedarik edilmesi meşakkatlidir. PLA malzemesi de havadaki nemi emer hatta emiciliği ABS’den daha fazladır ve havadaki nemi aldığında gevrekleşir hatta bazen baskı işlemi zorlaşır çünkü nemli PLA için ekstrüzyon sıcaklığı daha yüksek olmalıdır.

3 BOYUTLU YAZICININ KULLANIM ALANLARI ?

Sağlık, Sanat, arkeoloji, mimarlık, teknoloji, ar-ge, moda, oyuncak, eğlence, hediyelik eşya vb. alanlarda gerek son ürün gerek ise prototip amaçlı kullanılmaktadır.
Bunlara ek olarak yandaki videoda görüldüğü gibi 3D yazıcı ile bina dahi yapılabilmektedir.

En Başa Dön