Teknoloji Forumu

3D Metal Baskı Nedir? Nasıl Çalışır?

3D metal baskı, bir CAD modelinden veya dijital bir modelden, gerçek bir üç boyutlu metal model oluşturulmasıdır. 80’li yılların sonunda ilk 3 boyutlu plastik baskı yazıcısı geliştirildi. Bu da 3D metal baskının yolunu açmış oldu. Metallerin lazerle eritilmesine ilişkin ilk patent 1995 yılında alındı ve metal baskı 2000’lerde büyüme göstermeye başladı. Bugün 3D metal baskının 720 milyon dolarlık bir pazar olduğu tahmin ediliyor. 

3D metal baskı, toz halindeki metalleri kullanan lazer tabanlı bir tür eklemeli (katmanlı) üretim teknolojisidir. Bu, nihai ürünün; tornalama, frezeleme gibi herhangi bir işleme tâbi tutulmadan kademeli olarak malzemenin eklenmesiyle oluştuğunu gösterir. Üretim, herhangi bir temas gerektirmeksizin sadece lazer ışının gücüyle uzaktan yönetilir.

3D Metal Baskı Yazıcıları Nasıl Çalışır?

3D metal baskı
3D Metal Baskı

3D metal baskıları yapan yazıcıların çalışma sürecini başlatmak için öncelikle bilgisayar destekli bir tasarıma ihtiyaç vardır (CAD). İstenilen tasarımın tüm açılardan ayrıntılı bir görüntüsü oluşturulduktan sonra, 3D metal yazıcının talimatları yorumlamasını sağlamak için, formatı uygun hale (STL) dönüştürülür. 

Metal baskı işlemi, diğer 3 boyutlu baskı formları gibi çok katmanlı bir üretim süreci içerir, tasarımın inşasına başlamadan önce yatay düzlemde çok ince dilimler halinde ve üst üste geleceği düşünülerek tasarlanması gerekir. 3D metal yazıcı talimatlarını bilgisayardan alır ve üretici lazere hangi şeklin izleneceğini bildirir. Lazer de aldığı talimatla, nesnenin katı şeklini oluşturacak olan metal tozuna darbeler verir ve kullanılmak üzere onu ısıtır.

Daha sonra 3 boyutlu baskı işlemi başlar. Üretilen ve üst üste eklenen hiçbir katman 0,1 mm’den daha kalın değildir. Bu çok kademeli ekleme sürecinde, 3D metal yazıcıların, lazerden gelen ısıyla katı bir şekil oluşturması sonucu ürün elde edilir. Bu işlem, kullanılan ısıya, tozun tamamen eritilip eritilemediğine veya kaynaşacak kadar ısıtılmasına göre DMLS veya SLM olarak ikiye ayrılır. 

3D metal yazıcı teknikleriyle yapılabilecek ürün olasılıkları neredeyse sınırsızdır. Yapılması teknik olarak imkansız veya aşırı pahalı tasarımlar artık bu yolla hayata geçirilebilir. 3D baskı, lazerin oluşturması için talimat verilen şekli alacaktır. Bu da sınırlama olmadan istediğiniz herhangi bir ögeyi metal ile üretebileceğiniz anlamına geliyor.

3D Metal Baskının Başlıca Kullanım Alanları

3 boyutlu metal baskı, diğer malzemelerle karşılaştırıldığında daha pahalıdır. Oldukça yüksek sıcaklıklar gerektirmesi de 3 boyutlu metal baskının plastiğe göre daha az kullanılabilmesine sebep oluyor. Evde kullanılabilecek bazı 3D metal yazıcılar olmasına karşın, metal üzerine lazer baskı normalde endüstri dışında mevcut değildir.

3D metal baskı
3D Metal Baskıyla Üretilmiş Bazı Ürünler

Uzay

Hafif yapılar oluşturmak uzay endüstrisi için çok önemlidir. Uzaya bir kilogram yük fırlatmanın mevcut maliyeti yaklaşık 10.000 ile 20.000 dolar arasında değişiyor. Bu nedenle 3 boyutlu metal baskı yöntemi ile üretilebilen hafif modeller bu sektörde büyük bir potansiyele sahip.

Tıp

Her bireyin anatomisine göre kişiselleştirilmiş organik yapılar oluşturma yeteneği, 3D metal baskıyı tıp endüstrisi için de oldukça önemli bir yere taşımaktadır. Günümüzde titanyum gibi insan vücuduyla uyumlu malzemelerden tıbbi implantlar yapılması, 3D metal baskının tıptaki başlıca uygulamalarındandır.

Otomotiv

Otomotiv endüstrisinde parça üretiminde, 3D metal baskının kullanımı son dönemde oldukça yaygınlaşmıştır. Şimdilik 3 boyutlu metal baskının başlıca kullanıldığı alan yüksek performanslı yarış araçlarıdır.

3D Metal Baskı Avantajları

3 Boyutlu Metal Baskı

3D metal baskının, geleneksel metal işleme yöntemlerine göre daha maliyetli olmasına karşın birçok avantajı bulunuyor:

  • Geleneksel metal işleme yöntemlerine göre, 3D metal baskıda sıfır atık vardır. Bu da çevre dostu olduğu anlamına gelir. Bu özelliği karbon ayak izini azaltmayı hedefleyen şirketlerin ilgisini çekmektedir.
  • 3 boyutlu metal baskı sürecinde kullanılmayan metal tozlarının hepsi yeniden kullanılabilir.
  • Geleneksel metal işleme yöntemlerine göre 3D baskı, olağanüstü derecede geniş bir tasarım yelpazesine sahiptir. Çıkan sonuç beğenilmediği takdirde tekrardan ayarlaması kolaydır.
  • Bu baskı yöntemiyle daha güçlü ve sağlam yüzeyler oluşturulabilir.
  • Yapılan pahalı tasarımların stoklanmasına gerek duyulmaz çünkü gerekli malzemeye sahip olunduğu sürece mevcut yazılım dosyasıyla aynı ürün yeniden basılabilir.
  • Küçük ve özenli dilimlerle çalışabilme yeteneği süper ince ve hatta içi boş tasarımların yaratılabileceğini gösterir. Bu sayede ürünlerin ağırlıkları azalır. Bu özelliği yakıt tüketimini azaltmak için hafif ürünler tercih eden havacılık gibi bazı sektörlerin oldukça işine yaramaktadır.

3D metal baskı için kullanılabilen mevcut metal malzeme sayısı hızla artıyor. Sektörlerde kullanımı artan ve piyasası büyüyen metal baskıyı ilerleyen yıllarda çok daha fazla duyacağız gibi görünüyor.

Teknoloji'den geri kalmamak için e-posta listemize abone olun!

Endüstriyel tasarım öğrencisi, teknoloji meraklısı ve sanatsever :3


Yorum yapın