Tasarla – Üret: 3D Yazıcı Dünyası

3D yazıcı; 3 boyutlu bilgisayar datasını katı, elinizle tutabileceğiniz gerçek nesnelere dönüştüren bir makinedir. Bu teknoloji geleneksel imalat yöntemleri gerçekleştirilmesi mümkün olmayan geometrileri üretebilmektedir. 3D yazıcı teknolojisi aslında yeni bir teknoloji değildir. İlk uygulaması 1984 yılına dayanmaktadır. Ancak geçtiğimiz yıllarda bu yöntem prototipleme alanının dışında pek fazla ilgi görmemiştir, 2006 yılı ile birlikte geniş kitlelere ulaşmaya başlamıştır.

3D Yazıcılardaki çalışma mantığı şu şekildedir:
Modelleme: Üretilecek ürün 3 boyutlu tasarım programları (CAD) ya da 3 boyutlu tarama sistemleri ile bilgisayar datası oluşturulur. Oluşturulan model genellikle STL dosya formatına çevrilerek, 3D baskı sürecine geçilir. 3 boyutlu olarak çizilen her şey 3D Yazıcı ile üretilebilmektedir.
3D Baskı: Günümüz 3 boyutlu yazıcı teknolojisi birçok farklı teknolojiyi kapsamaktadır. 3D baskı işleminde obje katmanlar halinde üst üste serilerek oluşturulur. Günümüz teknolojisinde bu katmanlar plastik ergitme, laset sinterleme ve sterolitografi gibi farklı yöntemler ile gerçekleştirilebilmektedir. Yaygın kullanıma ve farklı tasarıma sahip olsa da temelde en çok kullanılan teknoloji “Fused Deposition Modeling” tekniği ile çalışan cihazlardır. Genellikle termoplastik malzemeler kullanılır. Termoplastik malzemeler thermoset malzemeler ile karşılaştırıldığında defalarca eritilebildikleri ve belirli sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknoloji için oldukça uygun malzemelerdir.
Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. Bu nozul bilgisayar tarafında kontrol edilerek, parça geometrisini simule edecek şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır
Makinenin bu katmanlar sırasındaki takım yolunu takip etmesi için STL dosyası hazırlanmış model dilimleme yazılımı ile katmanlara ayrılır. Katmanlı üretim (Additive Manufacturing) olarak kabul edilen 3D yazıcı teknolojisi, bilgisayar ortamında tasarladığınız 3 boyutlu objeleri somut hale dönüştürebileceğiniz hızlı prototipleme araçlarıdır. Bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak, 3 boyutlu ürün elde edilir. ihtiyacınız olan şeyler 3 eksenli bir cnc ve kontrol kartı; bu kontrol kartı ve cnc ile iletişimde olabilecek bir yazılım ve malzeme yığma özelliğine sahip bir takımdır.
STL dosyası olarak kaydedilen 3 boyutlu tasarımlar 3D yazıcıya gönderilerek, katman katman gerçeğe dönüştürülür.
Yüzey İyileştirme: 3D yazıcı ile gerçekleştirilen objeler geleneksel teknolojiler ile karşılaştırıldığında boyutsal açıdan daha hatalı olabilmektedir. Bu nedenle kritik objelerde son bir yüzey temizleme, iyileştirme ve son ölçüye getirme işlemi uygulanabilmektedir.
FDM bir yazılım süreci ile başlar, yazılım STL formatındaki modelleri matematiksel olarak katmanlara ayırır ve bu katmanları üst üste inşa etmek üzere 3 eksenli cnc kontrollü bir cihaza gönderir.
Bazı tasarımları üretebilmek için profesyonel makinalar gerekebilir. Bu noktada ise FDM teknolojisi kullanan masaüstü 3D yazıcılar sizin için yeterli olmayabilir. Ayrıca hangi maddeden baskı almak istediğinize göre de 3D yazıcı değişiklik gösterir. Örnek vermek gerekirse; protez el üretimden, otomotiv sektöründe kullanılana, çikolata ve meyve basanlara kadar birçok farklı 3D yazıcı tipi mevcuttur.