3D baskı veya eklemeli üretim, dijital bir dosyadan üç boyutlu katı nesneler yapma işlemidir.
Bir 3B basılı nesnenin oluşturulması, eklemeli işlemler kullanılarak elde edilir. Bir eklemeli işlemde, nesne oluşturulana kadar ardışık malzeme katmanları yerleştirilerek bir nesne oluşturulur. Bu katmanların her biri, nesnenin ince dilimlenmiş bir kesiti olarak görülebilir.
3D baskı, örneğin bir freze makinesi ile bir metal veya plastik parçasını kesip / oyarak çıkaran eksiltmeli imalatın tam tersidir.
3D baskı, geleneksel üretim yöntemlerinden daha az malzeme kullanarak karmaşık şekiller üretmenizi sağlar.
3D Yazılım
Mevcut birçok farklı yazılım aracı vardır. Endüstriyel sınıftan açık kaynağa kadar birbirinden farklı yazılım araçları mevcuttur.
Dilimleme: Yazdırılabilir dosyadan 3D Yazıcıya
Dilimleme, temelde bir 3B modeli yüzlerce veya binlerce katmana bölmek anlamına gelir ve dilimleme yazılımıyla yapılır.
Dosyanız dilimlendiğinde, 3D yazıcınız için hazır hale gelmiş demektir. Dosyayı yazıcınıza beslemek USB, SD veya Wi-Fi aracılığıyla yapılabilir. Dilimlenmiş dosyanız artık katman katman 3B yazdırmaya hazır hale gelir .
3D Baskı Sektörü
3B baskı günümüzde bir çok üretici tarafından kabul edilir hale geldi ve büyük kabul gördü, çünkü henüz tedarik zincirlerinde herhangi bir yere eklemeli üretimi entegre etmemiş olanlar, giderek küçülen bir azınlığın parçası oldular. 3D baskının erken aşamalarda yalnızca prototipleme ve tek seferlik üretim için uygun olduğu yerlerde, şimdi hızla bir üretim teknolojisine dönüşmüş hale geldi.
Mevcut 3D baskı talebinin çoğu, doğası gereği endüstriyeldir. Küresel 3D baskı pazarının 2026 yılına kadar 41 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor.
3D baskı teknolojisi neredeyse her büyük endüstriyi dönüştürmeye ve gelecekte yaşama, çalışma ve var olabilme imkanlarını etkileyecek hale gelecek potansiyele sahip bir teknolojidir.
3D baskı, aklınıza gelebilecek neredeyse tüm endüstrilerde kullanıldığı için, birçok teknoloji ve malzeme biçimini kapsar. Bunu, sayısız farklı uygulamaya sahip çeşitli endüstriler kümesi olarak görmek mümkündür.
Birkaç örnek:
– tüketici ürünleri (gözlük, ayakkabı, tasarım, mobilya)
– endüstriyel ürünler (üretim araçları, prototipler, işlevsel son kullanım parçaları)
– diş ürünleri
– protez
– mimari ölçekli modeller ve maketler
– fosillerin yeniden kullanım
– eski eserleri kopyalamak
– adli patolojide kanıtların yeniden oluşturulması
– film sahneleri
Hızlı Prototipleme ve Hızlı İmalat
Şirketler, yetmişli yılların sonlarından beri prototip oluşturmak için tasarım süreçlerinde 3D yazıcıları kullandılar. Bu amaçlar için 3B yazıcıların kullanılması hızlı prototipleme olarak adlandırılır .
Neden Hızlı Prototipleme için 3D Yazıcılar kullanılıyor?
Bu yöntemle elde etmek istediğiniz numune ürün için haftalarca beklemenize gerek yoktur maliyet ve zaman açısından oldukça tasarruf sağlar. Pahalı malzemelere olan ihtiyacınızı azaltır.
Hızlı prototip oluşturmanın yanı sıra, hızlı üretim için 3D baskı da kullanılır. Hızlı üretim, işletmelerin kısa vadeli / küçük toplu özel üretim için 3D yazıcıları kullandığı yeni bir üretim yöntemidir.
Devamını oku: En Büyük Karanlık Madde Haritası Yapay Zeka Yardımıyla Yapıldı
Bir Üretim Teknolojisi Olarak 3D Baskı
Otomobil üreticileri uzun süredir 3D baskıyı kullanıyor. Otomotiv şirketleri yedek parça, alet, aparat ve fikstürlerin yanı sıra son kullanım parçaları da basıyor. 3D baskı, daha düşük stok seviyelerine yol açan ve tasarım ve üretim döngülerini kısaltan talep üzerine üretimi mümkün kıldı.
Dünyanın her yerindeki otomotiv meraklıları, eski arabaları restore etmek için 3D baskılı parçalar kullanıyor. Böyle bir örnek, Avustralyalı mühendislerin bir Delage Type-C’yi hayata döndürmek için parçaları yazdırmasıdır . Bunu yaparken, onlarca yıldır üretim dışı kalan parçaları basmak zorunda kaldılar.
3D baskı otomatik üretimi nasıl değiştiriyor
Havacılık
Havacılık endüstrisi, 3D baskıyı birçok farklı şekilde kullanır. Aşağıdaki örnek, önemli bir 3D baskı üretimi önemli bir örnek teşkil ediyor: GE Aviation, LEAP uçak motorları için 3D baskılı 30.000 Kobalt-krom yakıt nozuluna sahip. Bu dönüm noktasını Ekim 2018’de başardılar ve kırk 3D yazıcıda haftada 600 parça ürettiler ve şu ana kadarki en büyük 3D yapımını özelliğini koruyor.
Daha önce birbirine kaynak yapılması gereken yaklaşık yirmi ayrı parça,% 25 daha hafif ve beş kat daha güçlü olan tek bir 3D baskılı bileşen olarak birleştirildi. LEAP motoru, yüksek verimlilik seviyesi nedeniyle havacılık endüstrisinde en çok satan motordur ve GE, yakıt nozüllerini 3D olarak yazdırarak uçak başına 3 milyon dolar tasarruf sağladı, bu nedenle bu tek 3D baskılı parça yüz milyonlarca dolarlık mali fayda sağlar hale geldi
İnşaat
Bir binayı yazdırmak mümkün mü? 3D baskılı evler halihazırda ticari olarak mevcuttur. Bazı şirketler parça prefabrik baskı yaparak evleri bu şekilde inşa ediyorlar.
Devamını oku: Yaratıcılık Bir Süreçtir, Bir Olay Değil
Tüketici ürünleri
2011 yıllarında , 3D baskı büyük hacimler için bir üretim yöntemi olarak kullanılmaya hazır değildi. Günümüzde çok sayıda son kullanım 3D baskılı tüketici ürünü örneği bulunmaktadır.
Ayakkabı
Adidas’ın 4D serisi, tamamen 3D baskılı bir orta tabana sahiptir ve büyük hacimlerde basılmaktadır. 2018’de 100.000 orta taban bastılar ve ilerleyen yıllarda bu yöntemle daha çok ayakkabı ürettiler.
Toplam 3 boyutlu baskılı ayakkabı pazarının 2029 yılına kadar 5,9 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor.
Gözlük
3D baskılı gözlük pazarının 2028 yılına kadar 3.4 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor. Son kullanım çerçevelerindeki hızla büyüyen bir bölüm. 3D baskı, gözlük çerçeveleri için özellikle uygun bir üretim yöntemidir çünkü bir bireyin ölçümlerinin son üründe işlenmesi kolaydır.
Takı
3D yazıcı ile takı üretmenin iki yolu vardır. Doğrudan veya dolaylı bir üretim süreci kullanabilirsiniz. Doğrudan doğruya 3B tasarımdan bir nesnenin oluşturulmasına atıfta bulunurken, dolaylı üretim, 3B yazdırılan nesnenin (desen) sonunda yatırım dökümü için bir kalıp oluşturmak için kullanıldığı anlamına gelir.
Sağlık hizmeti
Son zamalarda 3D baskılı implantlarla karşılaşmak alışılmadık bir durum değil. Çoğu zaman, bu vakalar deneyseldir ve bu da 3D baskının tıp ve sağlık hizmetleri sektörlerinde hala bir uç teknoloji gibi görünmesine neden olabilir, ancak artık durum böyle değil. Son on yılda 100.000’den fazla kalça protezi tarafından 3D olarak basılmıştır.
Tespit edilemez olma konusunda iyi bir iş çıkaran bir başka 3B yazdırılmış sağlık hizmeti bileşeni işitme cihazıdır. Son 17 yılda neredeyse her işitme cihazı, Materialize ve Phonak arasındaki işbirliği sayesinde 3D olarak basıldı. Phonak, 2001 yılında Hızlı Kabuk Modellemeyi (RSM) geliştirdi. RSM’den önce, bir işitme cihazı yapmak, el şekillendirme ve kalıp yapımını içeren dokuz zahmetli adım gerektiriyordu ve sonuçlar genellikle uygunsuzdu. RSM ile, bir teknisyen kulak kanalının bir izlenimini almak için silikon kullanır, bu izlenim 3D taranır ve bazı küçük ayarlamalardan sonra model bir reçine 3D yazıcıyla 3D olarak yazdırılır. Elektronik parçalar eklenir ve ardından kullanıcıya gönderilir. Bu süreci kullanarak, her yıl yüz binlerce işitme cihazı 3D olarak yazdırıldı.
Diş
Şu anda, kalıplar hem reçine hem de toz tabanlı 3D baskı süreçleriyle ve aynı zamanda malzeme jeti ile 3D olarak basılmaktadır. Kuronlar ve protezler, cerrahi kılavuzlarla birlikte zaten doğrudan 3D olarak yazdırılmıştır.
Biyo-baskı
İki binlik 3D baskı teknolojisi, organların ve vücut parçalarının inkjet teknikleri kullanılarak inşa edildiği doku mühendisliği uygulamalarında olası kullanım için biyoteknoloji firmaları ve akademi tarafından iki binlik 3D baskı teknolojisi üzerinde çalışıldı. Canlı hücre katmanları bir jel ortamına yerleştirilir ve üç boyutlu yapılar oluşturmak için yavaşça oluşturulur. Bu araştırma alanına biyo-baskı terimiyle tanımlanmaktadır.
Eğitim
Eğitimciler ve öğrenciler uzun süredir 3B yazıcıları kullanıyor. 3D baskı, öğrencilerin fikirlerini hızlı ve masrafsız bir şekilde hayata geçirmelerini sağlıyor.
Katmanlı üretime özgü dereceler oldukça yeni olsa da , üniversiteler uzun süredir diğer disiplinlerde 3B yazıcıları kullanıyor. 3D baskı ile uğraşmak için alabileceğiniz birçok eğitim kursu var.Üniversiteler, belirli bir aşamada 3D baskıya uygulanabilen CAD ve 3D tasarım gibi 3D baskıya bitişik şeyler üzerine kurslar sunmakta.
Prototipleme açısından, birçok üniversite programı yazıcılara yöneliyor. Katmanlı imalatta mimari veya endüstriyel tasarım dereceleri ile elde edilebilecek uzmanlıklar vardır. Basılı prototipler, sanat, animasyon ve moda çalışmalarında da çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Eğitimde tüm ülkeye 3D teknolojisi imkanını sunmak yeni fikirlerin ve yeni buluşların hayata geçirilmesini sağlayacaktır.
3D BASKININ 10 AVANTAJI
1. HIZ
3D baskı teknolojisinin en büyük avantajlarından biri hızlı prototiplemedir. Hızlı prototipleme, özelleştirilmiş bir parçayı mümkün olduğunca kısa sürede tasarlama, üretme ve test etme becerisidir. Ayrıca, gerekirse, tasarım, üretim sürecinin hızını olumsuz yönde etkilemeden değiştirilebilir.
3D baskı endüstrisi gelişmeden önce, bir prototipin üretilmesi haftalar alırdı. Her değişiklik yapıldığında, sürece birkaç hafta daha eklendi. Nakliye süreleri kararlaştırıldığında, bir ürünü baştan sona tam olarak geliştirmek kolayca bir yıl alabilir.
3B baskı teknikleriyle, bir işletme bir parçayı tasarlayabilir, profesyonel bir 3B yazıcıda şirket içinde üretebilir ve hepsini birkaç gün içinde (ve bazen daha da kısa sürede) test edebilir.
Küçük işletmeler ve hatta bireyler için bu fark önemlidir. 3D baskının sağladığı özgürlük ve yaratıcılık, neredeyse her şeyin pahalı makinelerle dolu depolara ihtiyaç duyulmadan yaratılabileceği anlamına gelir. Karmaşık üretim projelerini dış kaynaklara yaptırmak zorunda kalmayla ilişkilendirilen uzun teslim süreleri yoktur. Parçaların ve ürünlerin kolaylıkla oluşturulabilmesi ve özelleştirilebilmesi, minimum sipariş kısıtlamalarından kurtulmak anlamına gelir.
Küçük üretim çalışmaları ve prototipleme için, hız söz konusu olduğunda 3D baskı en iyi seçenektir.
2. MALİYET
Küçük üretim çalışmaları ve uygulamaları için, 3D baskı en uygun maliyetli üretim sürecidir. CNC işleme ve enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel prototipleme yöntemleri, çok sayıda pahalı makine gerektirir, ayrıca bunları çalıştırmak için deneyimli makine operatörleri ve teknisyenlere ihtiyaç duyduklarından çok daha yüksek işçilik maliyetlerine sahiptirler.
Bu, bir parçayı üretmek için yalnızca 1 veya 2 makinenin ve daha az operatörün (sisteme bağlı olarak) gerekli olduğu 3B baskı süreciyle çelişir. Çok daha az atık malzeme vardır, çünkü parça sıfırdan yapılmıştır, eksiltici imalatta olduğu gibi katı bir bloktan oyulmamıştır ve genellikle ek alet gerektirmez.
3. ESNEKLİK
3D baskının bir başka büyük avantajı da, herhangi bir yazıcının kendi yapı hacmine uyan neredeyse her şeyi yaratabilmesidir.
Geleneksel üretim süreçlerinde, her yeni parça veya parça tasarımındaki değişiklik, yeni parçayı oluşturmak için yeni bir alet, kalıp veya düzeneğin üretilmesini gerektirir.
3D baskıda, tasarım dilimleme yazılımına beslenir, gerekli destekler eklenir ve ardından fiziksel makine veya ekipmanda çok az değişiklik yapılarak veya hiç değişiklik yapılmadan yazdırılır.
3D baskı, geleneksel yöntemlerin tek bir parça halinde veya tamamen üretmesi imkansız olan geometrilerin oluşturulmasına ve üretilmesine izin verir. Bu tür geometriler, katı parçalar içindeki içi boş boşlukları ve parçalar içindeki parçaları içerir.
Geleneksel yöntemlerin aksine, 3D baskı, birden fazla malzemenin tek bir nesneye dahil edilmesine izin vererek, bir dizi renk, doku ve mekanik özelliğin karıştırılmasını ve eşleştirilmesini sağlar.
3D baskı, sınırlı CAD deneyimine sahip olanlar da dahil, tüm kullanıcıların tasarımları istedikleri gibi düzenlemesine ve benzersiz, özelleştirilmiş yeni parçalar oluşturmasına olanak tanır. Bu aynı zamanda herhangi bir tasarımın çok çeşitli farklı malzemelerden üretilebileceği anlamına gelir.
4. REKABET AVANTAJI
3D baskının hızı ve düşük maliyetleri nedeniyle , ürün yaşam döngüleri azalır. İşletmeler, daha kısa sürede daha iyi ürünler sunmalarına olanak tanıyan bir ürünü geliştirebilir ve geliştirebilir.
3D baskı, yeni bir ürünün müşterilere ve yatırımcılara onu hayal güçlerine bırakmak yerine fiziksel olarak gösterilmesine olanak tanıyarak, iletişim sırasında bilgilerin yanlış anlaşılma veya kaybolma riskini azaltır.
Ayrıca, prototip oluşturma için büyük ön harcamalar riski olmadan, somut bir ürün hakkında potansiyel müşterilerden ve yatırımcılardan geri bildirim alarak uygun maliyetli pazar testlerine olanak tanır.
5. SOMUT TASARIM VE ÜRÜN TESTİ
Daha önce rekabet avantajlarında açıklandığı gibi, bir ürünü ekranda görmek, bir prototipe gerçekten dokunmak ve hissetmekle kıyaslanamaz. Fiziksel bir prototip test edilebilir ve kusurlar bulunursa, CAD dosyası değiştirilebilir ve ertesi gün yeni bir sürüm yazdırılabilir.
6. KALİTE
Geleneksel üretim yöntemleri zayıf tasarımlara ve dolayısıyla düşük kaliteli prototiplere neden olabilir. Tüm malzemelerin birleştirildiği ve karıştırıldığı, ardından pişirmek için fırına yerleştirilen bir kek pişirmeyi hayal edin. Böyle bir durumda, elementler iyi karıştırılmamışsa, kek hava kabarcıkları gibi sorunlar yaşar veya iyice pişmez. Aynısı, çıkarma veya enjeksiyon yöntemlerinde de meydana gelebilir; kalite her zaman garanti edilmez.
3D baskının doğası, tasarımın geliştirilmesini ve daha kaliteli parça / ürünleri garanti eden parça veya ürünün adım adım montajına izin verir.
7. TUTARLILIK
Yukarıda kaliteyle ilgili olarak bahsedildiği gibi, geleneksel imalat işlemleri, bir parça partisinin bir yüzdesinin, diğer parçalara kıyasla kalite açısından kusurlu veya tutarsız olmasına neden olabilir.
3D baskıda parçalar art arda yazdırılır. Her bir ardışık ayrı parça izlenebilir, bu da hataların gerçek zamanlı olarak yakalanmasına izin vererek, üretilen parçaların tutarlı kalitesini artırırken arızalı parçaların ve israf edilen malzemelerin toplam sayısını azaltır.
8. RİSKİ AZALTMA
Kalite ve Tutarlılığın daha önce bahsedilen avantajları nedeniyle, 3D baskı, bir işletmenin üretimdeki risklerini azaltmasına olanak tanır. 3D baskı teknolojisi, ürün tasarımcılarının, potansiyel olarak felaketle sonuçlanabilecek önemli üretim yatırımlarına başlamadan önce ürün prototiplerini doğrulamasına olanak tanır.
9. ERİŞİLEBİLİRLİK
3D baskı sistemleri çok daha erişilebilirdir ve geleneksel üretim kurulumlarından çok daha geniş bir insan yelpazesi tarafından kullanılabilir. Geleneksel üretim sistemlerinin kurulması ile ilgili muazzam masrafla karşılaştırıldığında, bir 3D baskı kurulumu çok daha düşük maliyetlidir. Ayrıca, 3D baskı neredeyse tamamen otomatiktir ve makineyi çalıştırmak, denetlemek ve bakımını yapmak için çok az ek personel gerektirir veya hiç gerektirmez, bu da makineyi diğer üretim sistemlerinden çok daha erişilebilir hale getirir.
10. SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK
3D baskı ile daha az parçanın üretim için dış kaynak kullanımına ihtiyacı vardır. Bu, daha az çevresel etkiye sahiptir çünkü dünya çapında daha az ürün sevk edilmektedir ve enerji tüketen bir fabrikayı çalıştırmaya ve bakımını yapmaya gerek yoktur.
3D baskı, tek bir parça için çok daha az atık malzeme yaratır, ayrıca 3D baskıda kullanılan malzemeler genellikle geri dönüştürülebilirdir.
3D baskının temel avantajları, Hız, Esneklik ve Maliyet avantajlarında ortaya çıkar. Küçük üretim çalışmaları, prototip oluşturma, küçük işletmeler ve eğitim amaçlı kullanım için, 3D baskı diğer endüstriyel yöntemlerden çok daha üstündür.
