3D Printer Teknolojileri Nelerdir, Nasıl Çalışır

Bir kaç çeşit 3D Printer teknolojileri vardır. Hepsi eklemeli üretim (additive manufacturing) yöntemi ile nesneleri oluşturmaktadır. Bazı metotlar malzemeyi eriterek bir nozzle’ dan dışarı çıkarır. Bazı metotlarda ise malzeme uv ışın ile yakılarak nesneler oluşturulmaktadır.

3D Printer Teknolojileri
  1. Vat Photopolymerisation
    1. Stereolithography (SLA)
    2. Digital Light Processing (DLP)
    3. Continuous Liquid Interface Production (CLIP)
  2. Material Jetting
  3. Binder Jetting
  4. Material Extrusion
    1. Fused Deposition Modeling (FDM)
    2. Fused Filament Fabrication (FFF)
  5. Powder Bed Fusion
    1. Selective Laser Sintering (SLS)
    2. Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
  6. Sheet Lamination
  7. Directed Energy Deposition
Vat Photopolymerisation

Bu yöntemde sıvı polimer dolu bir kap katman katman UV ışık ile kürleştirilerek nesne oluşmaktadır.

Stereolithography (SLA)

En çok kullanılan teknoloji Stereolitografi (SLA), nesnenin katmanlarını birer birer oluşturmak için bir ultraviyole ile kurutulabilen fotopolimer reçine ve bir ultraviyole lazer kullanır. Her katman için, lazer ışını, sıvı reçinesinin yüzeyindeki parça modelinin bir kesitini izler. Ultraviyole lazer ışığa maruz kalmak, reçine üzerinde izlenen kalıbı sertleştirir ve katılaştırır ve aşağıdaki tabakaya birleştirir.

Stereolithography (SLA)
Stereolithography (SLA)
Digital Light Processing (DLP)

Dijital Işık İşleme metodu, ışık ve ışığa duyarlı polimerler kullanan bir baskı yönteminidir. Stereolitografiye çok benzemekle birlikte, anahtar fark ışık kaynağıdır. DLP projeksiyonlarda kullanılabilir. Bazı el yapımı 3d yazıcı projelerinde DLP teknolojili printer kullanılmaktadır.

Continuous Liquid Interface Production (CLIP)

3D Printer Teknolojileri için CLIP sürecinin kalbi Dijital Işık Sentezi teknolojisidir. Bu teknolojide, özel yüksek performanslı bir LED ışık motorundan gelen ışık, UV ile sertleşen reçinenin hassas şekilde kontrol edilen bir şekilde kısmen sertleşmesine neden olan 3D baskılı parçanın bir kesitini açığa çıkaran bir dizi UV görüntüsünü yansıtır. Oksijen, oksijen geçirgen pencereden geçerek pencere ile ölü bölge olarak bilinen basılı parça arasında ince bir sıvı olmayan bir arayüz oluşturur. Ölü bölge, on mikron kadar ince. Ölü bölge içerisinde oksijen, pencereye en yakın konumda bulunan reçineyi kürlemekten ışık saçılmasını engeller, böylece basılı bölümün altındaki sürekli sıvı akışını sağlar. Ölü bölgenin hemen üstündeki UV ışınları yukarı doğru çıkarken, parçanın sertleşmesi gibi bir kaskaja neden olur.

Material Jetting

Bu işlemde, yaygın bir inkjet kâğıt matbaacının çalışma şekline benzer şekilde küçük çaplı bir nozül aracılığıyla damlacıklar halinde malzeme püskürtülür, ancak 3 boyutlu bir nesneyi oluşturan ve daha sonra UV ışığı ile sertleştirilen bir yapı platformuna katman uygulanır.

Material Jetting
Material Jetting
Binder Jetting

Bu metotda iki malzeme kullanılır: toz baz malzemesi ve bir sıvı bağlayıcı. Yapı haznesinde, toz eşit katmanlar halinde yayılır ve toz parçacıklarının birbirine bağlamak için yapışkan bir malzeme nozzler tarafından püskürtülür. Bitmiş nesne, toz bazlı malzeme ile kapta bulunan bağlayıcı kalıntıları ile birbirine yapıştırılmıştır. Baskı bittikten sonra kalan toz temizlenir ve bir sonraki nesneyi 3D baskı için kullanılır. Bu teknoloji ilk olarak 1993 yılında Massachusetts Institute of Technology’de geliştirilmiştir ve 1995 yılında Z Corporation özel bir lisans almıştır.

Binder Jetting
Binder Jetting
Material Extrusion

Bu metot en çok kullanılan 3D Printer Teknolojileri’ nden biridir. Yaygın olarak kullanılmasının sebebi ucuz maliyetli bir malzemesi olmasıdır. Bobine sarılmış tel şeklindeki malzemeyi akışını açıp kapatabilen bir ekstrüzyon nozzle ile dökerek çalışır. Nozzle, malzemeyi eritmek üzere ısıtılır ve bilgisayar destekli üretim (CAM) sayesinde nesne katman katman oluşturulur.

Nesne, malzeme nozülden ekstrüzyondan hemen sonra sertleştikçe, tabakalar oluşturmak için eritilmiş malzeme ekstrüzyonu ile üretilir. Bu teknoloji en çok iki plastik filament malzeme tipi ile kullanılır: ABS (Akrilonitril Bütadien Stiren) ve PLA (Polilaktik asit). FDM, 80’lerin sonunda Scott Crump tarafından icat edildi.

Material Extrusion
Material Extrusion
Fused Filament Fabrication (FFF)

Tam olarak eşdeğer bir terim olan Fused Filament Fabrication (FFF), RepRap projesinin üyeleri tarafından, kullanımında yasal olarak kısıtlanmayacak bir ifade vermek için yapılmıştır.

Birçok farklı FFF 3D Yazıcı yapılandırması vardır. En popüler düzenlemeler şunlardır:

  • Kartezyen-XY-Head
  • Kartezyen-XZ-Head
  • Delta
  • Core XY
Powder Bed Fusion
Selective Laser Sintering (SLS)

3D Printer Teknolojileri SLS metodu, plastik, seramik veya cam tozlarının küçük parçacıklarını istenen üç boyutlu şekle sahip bir kütleye kaynaştırmak için yüksek güçlü bir lazer kullanır. Lazer, toz halindeki bir yatağın yüzeyi üzerindeki 3D modelleme programı tarafından oluşturulan kesitleri (veya katmanları) tarayarak toz haline getirilmiş malzemeyi seçici olarak kaynaştırır. Her bir kesit tarandıktan sonra, toz tabaka bir tabaka kalınlığında azaltılır. Daha sonra üstüne yeni bir malzeme tabakası uygulanır ve nesne tamamlanana kadar işlem tekrarlanır.

Powder Bed Fusion
Powder Bed Fusion
Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

DMLS temel olarak SLS ile aynıdır, ancak plastik, seramik veya cam yerine metal kullanır.

El değmemiş tüm tozlar olduğu gibi kalır ve nesne için bir destek yapısı haline gelir. Dolayısıyla SLS ve SLA’ya göre bir avantaj olan herhangi bir destek yapısına gerek yoktur. Kullanılmayan tüm tozlar bir sonraki baskı için kullanılabilir. SLS, 1980’lerin ortalarında Teksas Üniversitesi’nde Dr. Carl Deckard tarafından DARPA sponsorluğunda geliştirilmiş ve patentlenmiştir.

Sheet Lamination

Bu metot malzemeyi harici kuvvetle birbirine bağlanan tabakalarda içerir. Levhalar metal, kağıt veya bir polimer olabilir. Metal levhalar, tabakalar halinde ultrasonik kaynak ile birbirine kaynaklanır ve daha sonra CNC uygun bir şekilde öğütülür. Kağıt tabakaları da kullanılabilir, ancak yapıştırıcı yapıştırıcı ile yapıştırılır ve hassas bıçaklar ile kesilir.

Sheet Lamination
Sheet Lamination
Directed Energy Deposition

Bu süreç daha çok yüksek teknolojili metal endüstrisinde ve hızlı imalat uygulamalarında kullanılmaktadır. 3D baskı aparatı genellikle çok eksenli bir robot koluna bağlanır ve bir yüzeyi metal tozu veya teli ve onu eriten bir enerji kaynağı (lazer, elektron ışını veya plazma arkı) biriktiren ve katı bir nesne oluşturan bir nozuldan oluşur.

Directed Energy Deposition
Directed Energy Deposition

Kaynak

Thank you for reading!

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.