İnsanlar ürün prototiplerinden jet motorlarına kadar ve bunların arasındaki her şeyi yapmak için 3D baskıyı kullanıyorlar. Bu büyülü makineler üç boyutlu nesneleri (neredeyse her şekilden) saatlerce nasıl üretir? İşte bugün kullanımda olan en yaygın dört 3D baskı teknolojisinin oldukça basit bir özeti.
FDM (Fused Deposition Modeling)
Erimiş filamentle üretim olarak da bilinen filament biriktirme modellemesi en yaygın 3D baskı tipidir. Daha önce bir 3D yazıcı gördüyseniz, muhtemelen bir FDM yazıcısıdır.
Fonksiyonel olarak, ortalama FDM makineniz bir robot tarafından çalıştırılan sıcak bir silikon tabancası gibi çalışır. Katı malzeme bir ucundan girer, sıcak bir ağızlıktan (nozzle) itilir, erir ve ince tabakalar halinde biriktirilir. üç boyutlu bir nesne ortaya çıkıncaya kadar bu devam eder. Tek fark, yapıştırıcı yerine, bu 3D yazıcıların tipik olarak ABS veya PLA gibi ısıya duyarlı bir plastik olan filament kullanmasıdır. Bu özel olarak tasarlanmış plastikler, çok özel bir sıcaklıkta erimek ve sıvı benzeri hale geçmek üzere tasarlanırlar, ancak sadece birkaç derece soğuyunca katı bir duruma dönerler.
Temel olarak 2D baskı sürekli tekrarlanır. Bir katman tamamlandığında, ağızlık biraz yukarı doğru hareket eder (veya bazen yatak aşağıya doğru hareket eder) ve bir sonraki katman bunun üzerine basılır.
SLA/DLP (Stereolithography / digital laser projection)
SLA ve DLP aynı madalyonun iki yüzüdür. SLA (Stereolitografi) ve DLP (dijital lazer projeksiyon), bir fotoreaktif reçine havuzundaki nesneleri “büyütmek” için ışığı kullanır. Aradaki fark, SLA’nın belirli bir alan boyunca sertleşmesi ve bir katman oluşturması için bir lazerin yanıp sönmesiyle çalışmasıdır. DLP makineleri ise tersine, bir katmanın tüm alanlarına aynı anda, bu katın şeklini alacak reçineye ışığı yansıtarak sertleştirir.
Teknik özelliklere bakılmadığında, SLA / DLP makineleri genellikle benzer şekilde çalışırlar. Başlangıçta, yazıcının yapı plakası bir sıvı reçine havuzuna indirilir ve tabana yalnızca bir milimetreden daha az kalır. Bu arada, bu taban plakası tamamen şeffaftır. Bu, ışığın alttan yansımasına izin verir.
Bu olduğunda, ışığın doğrudan çarptığı sıvı reçine katılaşır, böylece bir nesnenin ilk tabakası oluşturulur ve yapı plakasına kaynaştırılır. Bundan sonra, yapı plakası birkaç mikron (yukarıdan daha fazla sıvı reçine çekilir) yukarı kalkar ve süreç tekrar başlar. Bu şekilde, nesneler aşağıdan yukarıya doğru katman katman oluşturulur.
SLS (Selective Laser Sintering)
SLS (Selective Laser Sintering) baskı, FDM ve SLA’dan çok farklı çalışır. Bir nesne yaratmak için, makine ince bir toz yatağı üzerinde bir lazer ışığı yakar, böylece ince, katılaşmış bir tabaka oluşturmak için parçacıklar birleştirilir. Makine daha sonra bu katmanın üzerine daha fazla toz süpürür (etkin bir şekilde gömer) ve baskı tamamlanana kadar bu işlem tekrarlanır.
Bu şekilde basılan nesneler bir dizi farklı avantajlara sahiptir. Geniş bir malzeme yelpazesi ile çalışılır, destek malzemelerini kullanmadan büyük çıkıntılar ve açıklıklar basılabilir ve üretilen parçalar son derece yüksek kalitedir. SLS yazıcılar, enjeksiyonla kalıp oluşturma, frezeleme ve diğer geleneksel üretim süreçleri ile yaratılan parçalar kadar iyi nesneler yapabilir.
Olumsuz yanı? SLS yazıcıları, FDM ve SLA / DLP muadillerine kıyasla aşırı derecede pahalıdır. Bunun nedeni, süper ince parçacıkları birbirine kaynaştırabilen yüksek enerjili lazerlerin, başlangıçta oldukça pahalı olmasıdır. Genel olarak konuşmak gerekirse, en ucuz SLS yazıcılar bile 200.000 dolara mal olurlar – ve üst uçlar da milyonlara çıkabilir. Bununla birlikte, şu anda bu teknolojiyi yaygınlaştırmak ve daha erişilebilir hale getirmek için çalışan bir avuç şirket var, bu yüzden SLS yazıcıların çok uzak olmayan bir gelecekte hobicilerin ve tüketicilerin de kullanabilme şansı var.
PolyJet
Polyjet baskıyı FDM, SLA baskı ve normal 2D-inkjet yazıcılar arasında muhteşem bir hibrid olarak düşünün. Bu makineler bir yapı yüzeyine minik damlacıklar olan foto-reaktif reçineleri püskürtüyor ve sonra ultraviyole ışığı ile sertleştiriyor. Bu süreç daha sonra katmanları oluşturmak için yüzlerce kez tekrarlanıyor. Büyük fark şu ki, FDM yazıcıların aksine, polyjet makineleri çok sayıda ağızlıktan malzemeyi aynı anda üst üste yığabiliyor- bu da onlara çeşitli avantajlar sağlıyor.
Polyjet”in en büyük faydası, nesnelerin çok çeşitli renk, degrade ve desenler ile oluşturulabilmesidir. Birçok polyjet makinesi aynı anda birden fazla malzeme ile baskı yapabilir. örneğin, naylon gövdeli ve lastik saplı bir kablosuz matkaba ihtiyacınız varsa, yeterince gelişmiş bir polyjet makinesi, bir baskı oturumunda bu nesneyi üretme potansiyeline sahiptir.
Bunun da ötesinde, polyjet yazıcılar da son derece yüksek çözünürlüklere sahiptirler – öyle ki çoğu zaman yüksek bir teknoloji ürünü olan bir polyjet makinesinde üretilen bir nesnenin 3D basılmış olduğunu söylemek zordur.