Mimariden endüstriyel tasarıma birçok alanda kullanılabilen 3 boyutlu yazıcılar hakkında her şey.
İlk kez 1838’de Sir Charles Wheatstone’un görsel derinlik algı sürecini tanımlaması, 3D (stereoskopi) teknolojisinin çıkış noktasını oluşturur. Wheatstone, kendi stereoskopunu geliştirerek sabit resimleri 3 boyutlu olarak görüntülemeyi başarmıştır. Bu konseptte benzer, üst üste bindirilmiş iki görüntü, 3 farklı boyut şeklinde algılanır. Devam eden süreçte gelişimini sürdüren teknoloji günümüzde ise Avatar gibi sinema yapımları veya evlerde izlenen 3D filmlerle görsel bakış açısını zenginleştirmeye devam ediyor. Bu noktada stereoskopinin ayrıntılarına kısaca değinilmesi, söz konusu teknolojinin anlaşılmasında kilit rol üstlenecek.
Stereoskopi, beynin üçüncü boyutu algılama şekline dair bir atıf adeta. Yatay bir şekilde sıralı iki insan gözü arasındaki mesafe 5-7,5 cm arasında. Bu uzaklık, gözlerin dış dünyayı bir nebze farklı açılardan görmesinin kaynağını oluşturuyor. Birbirinden farklı olan iki görüntü beyne gidiyor ve geometrik bir işlem gücünün kullanılmasıyla dengeleniyor. İki göz arasındaki görüş farkı, en, boy ve derinlik ölçüleri ile beraber meydana gelen 3D kavramın temelini oluşturuyor.
3D’nin teknoloji tarafındaki ele alınış biçimi de beyinden ilham alıyor. TV veya sinema için özel olarak tasarlanan en, boy ve derinlik ölçüleri ile elbette 3 boyutlu gözlüklerin kullanılması suretiyle 3. boyutun heyecan dolu görsel etkisi vücut buluyor.
3D yazıcılar
İlk kez 80’li yıllarda ortaya çıkan prototip makinelerle gündeme gelen 3D yazıcılar, özellikle 2010’lu yıllarda öne çıkan teknoloji trendlerinden biri halini aldı. 3 boyutlu nesne elde etmek için kullanılan çığır açıcı teknoloji ürünleri olan 3D yazıcılar, özel parça üretimi, tasarım ve imalat aşamalarına yeni bir bakış açısı getirdi. Havacılıktan mobilyaya, tıptan imalat sektörüne kadar birçok alanda her türlü nesnenin 3 boyutlu basılmasına olanak tanıyan teknoloji, endüstriyel tasarım açısından anında ve kısıtlı bir alanda (büyük üretim alanlarına gereksinim duymaksızın) yedek parça ve prototip üretimine imkan tanır.
3D (3 boyutlu) yazıcı aslında ‘kişisel bir fabrika’ olarak tanımlanabilir. Katmanlı üretim teknolojisine sahip masaüstü 3 boyutlu yazıcılarla evinizde veya ofisinizde istediğiniz her türlü şeyi üretmenize imkan tanınır. Bu cihazlardan plastik olarak istediğiniz her şeyi rahatlıkla üretebilirsiniz.
3 boyutlu yazıcılarla, özellikle ofisinizde mimari işler yapıyorsanız mimari modeller, endüstriyel tasarımcıysanız endüstriyel tasarımlarınızı veya sanayi sektöründe AR-GE departmanındaysanız tasarladığınız prototipleri ve kalıpları rahatlıkla üretebilirsiniz.
Aynı zamanda evinizin ihtiyaçlarını, yedek parçalarını da 3 boyutlu yazıcılarla üretebilirsiniz. Hatta çocuğunuzun bir oyuncağının parçası bile 3 boyutlu yazıcı ile üretilebilir.
Hayal ettiğiniz ürünü internetten indirebilir, kendiniz tasarlayabilir veya üç boyutlu tarayıcılarla tarayıp direkt olarak 3 boyutlu masaüstü yazıcılarla çok düşük maliyetlerle üretebilirsiniz.
3D yazıcılarda üretim süreci
3D yazıcıların işleyişi şu şekildedir;
1- Basılması istenen modelin bir CAD programı ile dijital olarak hazırlanması gerekir.
2- Söz konusu model, bir başka yazılım üzerinden 3D yazıcının tanımlayabileceği G code adımları haline getirilir.
3- G Code’lardan oluşan program, USB kablosu gibi aktarım araçlarıyla yazıcıya gönderilir.
4- Yazıcı, kendisine verilen sıraya uygun şekilde 3D yazıcı tablasında ürünü oluşturmaya hazır durumdadır.
5- Yazıcının çalışma süresi parçanın büyüklüğü ve tasarımına göre değişir. Bir dikdörtgen basmakla, daha karmaşık bir tasarım olan insan yüzü basmak arasında süre olarak farklar vardır.
3D yazıcıların tarihi
3D yazıcılar aslında dünyada çok yeni bir teknoloji olarak geçmemektedir. 1986 yılında Charles W.Hull tarafından Stereolitography yöntemiyle çalışan ilk 3 boyutlu yazıcı keşfedilmiş ve piyasa sürülmüştür. Fakat bu süre içinde patentler dolasıyla masaüstü seviyesine hiç bir zaman 3 boyutlu yazıcılar indirgenememiştir. Endüstrinin prototipleme amaçlı kullandığı 3 boyutlu yazıcılar, ilk kez, masaüstüne 2005 yılında İngiltere’de yapılan RepRap çalışması ile indirgenmiştir. Patent süreli dolan 3 boyutlu yazıcılar artık evlere, küçük işyerlerine, mimari ofislere, tasarım ve Ar&Ge ofislerine ve en önemlisi artık okullara rahatlıkla girebilmeye başlamıştır. Fiyatları ucuzlayan ve boyutları küçülen 3 boyutlu yazıcılar hızlı bir şekilde gelişmeye devam etmiştir ve 2009’da ilk ticari masaüstü 3 boyutlu yazıcı piyasa sürülmüştür. Zaxe firması Türkiye’de seri üretim ilk masaüstü 3 boyutlu yazıcısını 2016 yılında Türk tüketicisinin beğenisine sunmuştur.
Gartner firmasının her sene yayınladığı teknoloji trendleri yıllığına göre bu sene içerisinde en önemli ve güncel olan gelişme dünyada kısaca IoT olarak geçen (Internet of Things) yani nesnelerin interneti olmuştur. Yine araştırmaya göre sadece birkaç sene içerisinde dünyada artık en çok konuştuğumuz teknolojisi “Consumer 3D Printers” yani son tüketici için geliştirmiş masaüstü 3 boyutlu yazıcılar olacaktır.
3D yazıcılarla neler yapabilirsiniz?
Mimari tasarım ofisleri
- Tasarımlarını hazırladığınız binaların modellerini, iç mimari maketlerini plastikten saatler içerisinde üretebileceksiniz.
- Sunumlarınız da artık sadece 2 boyutlu görsellerle değil, zahmetsizce, dayanıklı ve düşük bütçeli olarak ürettiğiniz ölçekli modellerinizle gidebileceksiniz.
- Üretimini yaptığımız 3 boyutlu yazıcı tüm 3 boyutlu modelleme programlarıyla ortak çalışabilmektedir.
Ar&Ge ve Ür&Ge ofisleri
- Araştırma ve üretim geliştirme ofisleri, çalışılan parça üzerine, detay, montaj detayı, ergonomi, prototipleme, yerine uygunluk gibi projelerde 3 boyutlu yazıcılar
- Dişli, makas sistemi gibi çalışan mekanizma gibi geleneksel üretim yöntemlerinde üretilmesi imkânsız veya çok zor parçalarıda 3 boyutlu yazıcılardan baskı alabilmek mümkündür.
Kalıp öncesi üretim
- ABS filament ile kalıplama öncesinde yüksek toleranslı, pürüzsüz baskılar elde edebilirsiniz. Ayrıca basılan objelerde boyama, zımparalama gibi yüzey işlemi uygulayabilirsiniz.
- 3 boyutlu yazıcılardan aldığınız baskılar sayesinde kalıplamada yaşanacak olan hataları minimize ederseniz. Ayrıca üretilecek olan ürünlerin saha analizlerini ve testlerini yapabilirsiniz.
Endüstriyel tasarım ofisleri
- Endüstriyel tasarım ofislerinde ürünleri geliştirme sürecinde ucuz ve hızlı prototipleme amaçlı çok sık kullanılabilir. Üretime yönelik baskılarda, sunumlarda, ergonomi ve mukavemet testlerinde, ölçekli model baskılarında kullanabilirsiniz.
- Tasarladığınız ürünleri Thingiverse, MyMiniFactory gibi 3 boyutlu yazıcı topluluklarına yükleyerek tüm dünyada başka 3 boyutlu yazıcı sahiplerinin de tasarımlarınıza ulaşmasını sağlayabilirsiniz.
Moda tasarım ofisleri
- Tasarladığınız bilezik, küpe, kolye, kolye ucu gibi takı; ayakkabı; çanta gibi birçok moda ürününü ve tamamlayıcı ürünleri çok küçük boyutlara kadar yüksek bir çözünürlükle direkt kullanıma uygun bir şekilde baskı alabilirsiniz.
- 2013’den beri New York’da 3D Printing Show kapsamı altında moda defileleri düzenleniyor.
3D yazıcılar ve gelecek
Havacılık, ev içi kullanım, mimari, uzay gibi farklı alanlarda kullanılabilen 3D yazıcı teknolojisinin gelecekte insan hayatını çok daha efektif şekillerde kolaylaştırması bekleniyor. Bu kapsamda özellikle protez uygulamaları ve organik hammadde gibi tıp alanındaki kullanım şekilleri, geniş araştırmalar neticesinde geleceğin merak uyandıran gelişmelerine göz kırpıyor.
Ferhat Verdi – Newtech
