3D

3D Baskı Kullanıcı Rehberi

3D Baskı Prosesleri artık  günümüz üretim endüstrisinde önemli bir güç haline gelmeye başlamış durumda

Bu prosesler endüstrilerde kullanılan farklı makine ve üretim modellerine göre değişiklikler gösterebilir. Günümüzde pek çok şirket kendisine hangi Katmanlı Üretim Modelinin daha uygun olduğunu ve en etkin Yatırım Getirisi  (ROI) ‘nu bulmakta zorluk çekiyor.

KATMANLI ÜRETİM( ADDITIVE MANUFACTURING)

Katmanlı üretim çözümleri, en etkili şekilde hizmet ettikleri endüstrilerde çok büyük farklılıklar göstermektedirler. Belli materyal ve yöntemler  spesifik uygulamalara göre uyarlanmaktadır. Doğru çözümler, tanımlanmış  engellerle eşleştirildiğinde, müşteriler hem zaman hem de maliyet açısından yüksek getiriler olduğunu görürler. Üretim hedeflerini belirleyerek ve katmanlı üretime özgü yöntemleri anlayarak, iş akışınızı kolaylaştıracak uygun maliyetli bir çözümün yerini tam olarak saptayabilirsiniz.

KATMANLI ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ

TERMOPLASTIK MALZEMELER

Termoplastikler, katmanlı üretiminde ki en yaygın malzemelerden bazılarıdır. Termoplastik 3B baskı işlemleri, bir şekil oluşturmak için yarı biçimlenebilir oluncaya kadar bir plastik malzemenin ısıtılmasını gerektirirler.   Yaygın  termoplastikler  stres altında kırılmadan ziyade deforme olarak genellikle dayanıklıdırlar, ancak düşük kimyasal ve aşınma direnciyle birlikte nispeten düşük bir erime noktasına sahiptirler

FFF

Erimiş Filament İmalatı – Fused Filament Fabrication:

Erimiş  Filament İmalatı (FFF) en yaygın 3D baskı teknolojisidir. Bu işlemde, bir termoplastik malzeme bir nozül vasıtasıyla ısıtılır ve ekstrüde edilir. Yazıcının nozülü  hareket ettikçe, yazdırılan modelin bir kesitini biriktirir. Bu işlem, model tamamlanıncaya kadar katman katman  tekrarlanır. Basılı modeller, belirlenmiş olan  iç dolgu yüzdeleriyle  boş veya düşük yoğunluklu olabilirler. Termoplastik erimiş filament üretimi en yaygın olarak düşük duyarlı prototip ve modellerde kullanılmaktadır

Avantajları: Basit Uygulama – Ekonomik & Ulasilabilir Teknoloji

Dezavantajları: Sinirli Malzeme Seçeneği -Zayıf Parçalar – Aşınma Eğilimi

SLS

Seçmeli Lazer Sinterleme –  Selective Laser Sintering

Secmeli Lazer Sinterleme (SLS) 3D baskı işlemi toz haline getirilmiş termoplastikleri belli bir şekilde eritip bağlamak için bir lazerden faydalanmaktadır. Parçalar bir plastik toz haznesinde basılmaktadır. Her bir katmanda, bir silindir haznenin üzerinde ki yeni  tozu süpürür, bir lazer seçici olarak toz içerisindeki parçanın bir kesitini eritir ve hazne bir sonraki toz tabakasına yer açmak için girinti yapar.

Avantajları:  Yüksek Detaylar – Tam yoğunluklu parçalar-izotropik özellikler-geniş malzeme yelpazesi

Dezavantajları: Maliyetli – Solumaktan Korunma Gerekliliği

KOMPOZİT MALZEMELER

Geleneksel olarak, kompozit malzemeler, malzeme özelliklerinden dolayı oldukça  değerlidirler. Karbon fiber gibi iyi bilinen ve yoğun olarak kullanılan kompozitler, otomotiv ve havacılık endüstrilerinin ağırlık oranlarına yüksek mukavemet sağlamaktadır. 3D baskı kompozit malzemelerin son yenilikleri sayesinde, parçalar daha yaygın baskı yöntemlerinin, malzeme özelliklerinin yeterli olmayacağı mühendislik uygulamalarında kullanılmak üzere yeterince güçlendirilebilirler. 3B baskıda, kompozit malzemeler geleneksel olarak işlenmiş alüminyum bileşenlerle etkili bir şekilde yer değiştirebilirler, çünkü bunlar metalin mukavemetini ve sertliğini katmanlı üretimin kolaylığı ile birleştirirler.

FFF

Erimiş Filament İmalatı – Fused Filament Fabrication:

Bazı kompozit malzemeler FFF yöntemleri kullanılarak 3D basılabilmektedir. Bu malzemeler naylon  ve PLS gibi geleneksel termoplastiklerle karıştırılmış kesik elyaftan/fiberden (genellikle karbon fiber) oluşmaktadır. FFF işlemi değişmeden kalırken, kesik elyaflar modelin sertliğini, mukavemetini ve yüzey bitirmesini arttırır ve boyutsal kararlılığı ve hassaslığı büyük ölçüde geliştirir.

Avantajları: Gelistirilmis Boyutsal Stabilite  – parça hassasiyeti

Dezavantajları : sinirli malzemeler  – aşınma eğilimi – zayıf parçalar

CFF

Sürekli Filament İmalatı

Sürekli Filament İmalatı (CFF) 3B baskı işlemi, metal parçaların 3D baskılı parçalarla yer değiştirilmesi için uygun maliyetli bir çözümdür. CFF 3D yazıcılar, baskı işlemi esnasında FFF ekstrüde edilmiş termoplastiklerin içerisinde veya bunların yanında sürekli kompozit fiber ipleri  (genellikle karbon fiber, fiberglas veya Kevlar) dizmektedir. Takviye fiberler, olağanüstü sertlik ve mukavemet elde etmek için basılı parçanın temelini oluşturmaktadırlar.

Avantajları:      6061 alüminyumdan daha sağlam yapı  –  FFF Termoplastik tekniğinden 20 Kat daha hızlı

Dezavantajları:  ADAM (Atomic Diffused Additive Manufacturing ) tekniğine göre daha düşük yüzey sertliği ve korozyon direnci

FOTOPOLIMER MALZEMELER

Fotopolimer malzemeler, bir ışık kaynağına maruz kaldıklarında yapıyı değiştiren sıvı polimerlerdir. UV radyasyon ile katalizlendiğinde, bu sıvı reçineler katı hale gelir. Termoplastiklerden farklı olarak, fotopolimerler polimerizasyon işlemi moleküler bir değişim olduğundan dolayı eritilemezler. Fotopolimerizasyonu mümkün kılan özgül özellikler nedeniyle, reçineler sıklıkla kırılgandırlar ve termoplastikler kadar uzun süre dayanmazlar, çünkü sürekli UV’ye maruz kalmadan dolayı zamanla bozulurlar

SLA

Stereolitografi

Stereolitografi (SLA) baskı teknolojileri, UV lazer ile fotopolimerleri seçici olarak kurutarak fotopolimerlerden faydalanırlar. Bir lazer sertleştirilmiş bir tabaka oluşturmak için reçineyi seçici olarak kurutur ve modeli katman katman oluşturmak için işlemi tekrarlar. Fotopolimerizasyon ile indüklenen kimyasal bağlama işlemi nedeniyle, basılı parçalar tamamen yoğun ve izotropiktir. SLA 3D yazıcılar genellikle nispeten küçük bir yapı hacmine sahiptirler, ancak lazer ışınının hassas kontrolü sayesinde olağanüstü detay ve yüzey bitirmesi elde edebilirler.

Avantajları :        Izotropik – oldukça ayrıntılı  – pürüzsüz yüzey kalitesi

Dezavantajları:  Küçük üretim hacmi – kırılgan parçalar – kimyasal koruma gerekliliği

METAL

3D Metal Baskı , katmanlı üretimde eskiden beri süregelen bir hedef olmuştur. Ancak son zamanlara kadar genellikle maliyet, karmaşıklık ve malzeme kısıtlamalarıyla sınırlı kalmıştır. Metaller termoplastikler kadar kolay bir 

şekilde ekstrüde edilemezler ve şekillendirilebilir bir durum elde etmek için yüksek ısı ve güç gerektirirler. Metalin katmanlı  imalatını gerçekleştirmek amacıyla, birçok solüsyon, toz şeklinde ki metal ile başlar ve tozları eriterek birbirine birleştirmek için çeşitli ısıtma teknikleri kullanılmaktadır. Birçok metal baskı yöntemi, baskılı parçaları tamamen güçlendirmek veya bitirmek için işlem sonrası adımlar içermektedir

ADAM

Atomic Diffusion Additive Manufacturing  (Atomik Difuzyon Katmanlı İmalat)

Atomik Difüzyon Katmanlı İmalat (ADAM), 3D baskı ve Metal Enjeksiyon Kalıplama konseptlerini birleştiren benzersiz ve uygun maliyetli bir 3B baskı işlemidir. SLM yöntemlerine özgü metal tozu, FFF işlemlerine çok benzeyen bir ekstrüder ile bir baskı platformunda tabaka tabaka  biriktirilmiş  bir plastik bağlayıcı içine koyulmaktadır.  Parça basıldıktan sonra, bağlayıcıyı eriten ve metal tozlarının eritilerek yıkanır ve birleşmesini sağlayan bir fırında sinterlenir ve böylece bir İzotropik metal parçasının oluşur. ADAM işlemi, tıpkı enjeksiyon kalıplama gibi metal kalıpları üretmek için bir endüstri seviyesinde uygulanabilir ve karmaşık metal parçaları maliyet etkin bir şekilde üretebilir.

Avantajları :      Uygun maliyet -malzeme çeşitliliği -FFF yöntemine benzerlik

Dezavantajları: CFF’den daha güçlü parçalar için uzun teslim suresi

SLM

Lazer ile Eritme- Selective Laser Melting

Lazer  ile eritme (SLM) işlemi, metal bir parça oluşturmak için inert bir gaz haznesinde ki ince metal tozların eritilmesini gerektirmektedir.  Metal toz katmanları dağıtılır ve daha sonra metal tozları bir araya getirmek için yüksek güçlü bir lazerle seçici olarak eritilir.  Tıpkı SLS gibi, bu da katman katman olan bir işlemidir, ancak parçalar hazne içerisindeki yüksek ısı konsantrasyonları nedeniyle kolayca deforme olabilir veya çözülebilir. Sonuç olarak, SLM işlemi bazı geometri sınırlamalarına sahiptir, ancak tıbbi implantlar ve ağırlık optimize eden parçalar gibi çok pahalı veya işlenmesi mümkün olmayan işlevsel metal parçalar için kullanılabilir. Bu işlem ayrıca, destekleri çıkarmak ve parçayı temizlemek için çoklu işlem sonrası işlemler gerektirmektedir ve gevşek tozun işlenmesi için özel tesis gereklilikleri zaruridir

Avantajları  :     Metal Çeşitliliği- karışık ayrıntı seviyesi -metal-dayanıklı parçalar

Dezavantajları:  Isı artışı nedeniyle parça arızaları – aşırımaliyet- bir çok işlem karmaşası – tesis gereksinimleri – bitmiş parça için uzun bekleme sureleri

İMALATIN YENİDEN KEŞFİ   – MARKFORGED

Markforged  tasarım ve üretimde geleceğin   yeniliklerini ortaya çıkarma misyonu ile kurulmuş sistemleri üretmektedir.  Tasarımcıları ve mühendisleri onlarca yıl süren yavaş süreçlerden kurtarmak için bir Endüstriyel 3D Baskı Platformu oluşturmaktadır,    NASA, Google, Ford, Amazon, General Electric ve 50 farklı ülkede bulunan binlerce şirket, aynı prototipleri basmak ve öncekilere göre daha güçlü son kullanım parçaları üretmek için Markforged’u kullanıyorlar.   Markforged ile üretiminizi 50 kat daha hızlı sevk edebilir, maliyetlerinizi 20 mislinden fazla düşürebilir ve 20 kat daha güçlü bir ürün oluşturabilirsiniz. Detaylar için www.3dpromakim.comu hemen ziyaret edebilirsiniz 

Yorumlariniz & Gorusleriniz