3D yazıcı teknolojisinin temelinde, herhangi bir objenin, sayısal bilgileri kullanılarak 3 boyutlu obje olarak üretilmesi yatar.
1984 yılında Charles Hull ilk kez sayısal bilgi kullanarak 3 boyutlu obje üretimi gerçekleştirdi. Geçmişte 3D yazıcılar çoğunlukla bir ürün piyasaya sürülmeden önce ilk örneğini geliştirerek, ürünün nasıl göründüğü hakkında fikir sahibi olmak için kullanılırdı. Bu yöntem ürün piyasaya sürülmeden önce, olası sorunların görülmesi açısından oldukça yararlı olmuştur.
Günümüzde 3D yazıcı ile yapılabilecekler, hayal gücü ile sınırlı dersek yerinde olur.
3D Yazıcılar Nasıl Çalışır?
3D yazdırma teknolojisinde, 3 temel yöntem kullanılır. Bunlar: birleştirmeli yığma, polimer dağıtılma ve lazer ile topaklaştırma teknolojisidir. Bu teknolojilerden günümüzde en çok kullanılan yöntem, FDM (Fused Deposition Modelling) yani birleştirmeli yığma yöntemidir.
Birleştirmeli yığma yöntemi, öncelikle bilgisayarda tasarım ile başlar. Tasarım 3D yazıcının anlayacağı STL formatına dönüştürülür. Bilgisayardaki STL formatındaki tasarımlar, matematiksel olarak katmanlara ayrılır. Katmanlar, üst üste inşa edilmek üzere 3 boyutlu basım yapabilen yazıcıya gönderilir. Genellikle moleküler yapılarında çapraz bağ içermeyen, ısı ve basınç altında plastik özelliklerini koruyan, Termoplastik polimer malzemeler kullanılır. Bu maddelere ısı ve basınç altında şekil vermek mümkündür. Termoplastik malzemeler, defalarca eritilebildikleri ve belirli sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknoloji için oldukça uygundur.
3 boyutlu olarak tasarlanan cisim, düzlem üzerine 2 boyutlu olarak yığılarak 3 boyutlu cisim elde edilir. Polimer malzemenin birleştirmeli yığma teknoloji ile düz ve istenilen şekilde yığılması için kullanılan malzemenin erime sıcaklığına ısıtılmış ve içinde dönen bir vida bulunan ince bir uçtan, yüzeye dökülmesi gerekir. Kullanılan malzemenin erime sıcaklığına çıkartılmış olan bu uç, bilgisayar tarafından kontrol edilir. Bu uç, bilgisayar ile daha önce tasarlanan cismin parça geometrisini simule ederek hareket ettirilir. Bilgisayar aracılığı ile hareket ettirilen uç, içindeki polimer malzemeyi yüzeye yığarak 2 boyutlu katmanlar oluşturur. Sonuçta, cisim basılmış olur.
Günümüzde aynı teknoloji ile farklı polimer malzemeler kullanılmakta, istenilen baskılar yapılmaktadır.
Birleştirmeli yığma yönteminden sonra en fazla kullanılan ikinci yöntem ise SLS (Selective Laser Sinterleme) yani seçici lazer sinterlemedir. Sinterleme teknolojisinin altında, toz haline getirilmiş metallerin ısı ve basınç altında katı cisimlere dönüştürülmesi yatmaktadır. Sinterleme işleminde lazer ışını toz haline getirilmiş metallerin üzerine hızlı şekilde yansıtılarak, katmanların oluşturulması sağlanır. Lazer ışını, lazer tarayıcı aracılığı ile oldukça hızlı katman oluşturmaktadır.
Kullanılan teknikler arasındaki en belirgin fark katmanların nasıl yığıldığıdır. Bazıları malzemeyi eritip yumuşatarak katmanları oluşturur, diğerleri ise sıvı haldeki malzemeleri doğrudan yığar ve yığma işleminin hemen ardından malzeme sertleştirilerek ürüne son hali verilir.
3D Yazıcıların Kullanıldığı Alanlar:
3D baskı teknolojisi, akademik çevrelerde geleceğin çığır açacak teknolojileri arasında gösteriliyor. Harvard ve MIT (Massachusetts Institute of Technology) olmak üzere birçok üniversitede bu teknoloji ile neler yapılabileceği konusunda araştırma laboratuvarlar kurulmuş durumda. 3D baskı teknolojisi ile kafatası, oyuncak, müzik aletleri, aksesuar, ayakkabı tasarımı, endüstriyel mimari tasarım, yapı işleri, otomotiv sanayi, tıp, sağlık, eğitim ve daha aklımıza gelmeyen birçok alanda çalışma yapılmaktadır.
Bu yıl içinde Cornell Üniversitesi Profesörü Lawrence Bonnasar, 3D baskı yöntemi ile canlı hücreleri kullanarak kulak geliştirmeyi bile başardı.
Yakında, 3D yazıcı fiyatları evlerde kullanılabilecek seviyeye düşecek. Bu sayede evimizde ihtiyaç duyduğumuz birçok şeyi kendimiz de basabileceğiz. İnternette ihtiyacımız olan ürünlerin .STL dosyalarını bilgisayarımıza indirerek istenilen ürünün basımını gerçekleştireceğiz.
3D yazıcı incelemesi yapmak isteyenler, Media Markt mağazalarının birçoğunda ürünü bulabilirler. Örneğin, Media Karkt İstanbul Mall of İstanbul ve Ankara Forum AVM‘de ürünler mevcut. Ankara Forum AVM’deki 3D yazıcının fotoğrafını sizler için buldum.
