SLA ve FDM geleneksel olarak reçineli ve filamentli yazıcı olarak nitelendirilen cihazlardır. İki tip cihazlarda da sektörel bazda kullanım alanları oldukça geniştir. SLA tipi yazıcılar FDM ‘e göre çok daha hassas ve detaylı parçaları daha kolay üretebilmekte ve bu yönden endüstriyel açıdan çağımızda gün geçtikçe kullanım alanları artmaktadır. SLA tipi yazıcılar ağırlıklı olarak sağlık, dental ve kuyumculuk alanlarında profesyonel olarak kullanılmaktadırlar. FDM cihazlar ağırlıklı olarak hobi amaçlı, oyuncak figür tasarım ve üretim elektrik ve elektronik sektöründe, üretimi zor karışık yapılı parçalarda, özel tasarımlarda ve ihtiyaca binaen gereken durumlarda sıklıkla kullanılmaktadır. SLA ve FDM tipi yazıcıların genel kullanım alanları olarak;
Kuyumculuk ve Takı Sektörü
Kuyumculuk sektöründe yüksek hassasiyetli SLA tipi cihazlar ile 3D baskı teknolojilerinden yararlanılıp kayıp mum tekniği kullanılarak döküm ile takı üretimleri yapılabilmektedir.
Geleneksel kayıp mum tekniğinde iş akışı şu şekildedir
Bir tasarımcı üretilmek istenen takıyı bir parça balmumundan oyarak oluşturur. Bu model hassas döküm alçısıyla kalıplanır, kalıp elde edilir. Elde edilen kalıp fırınlanarak içerisinde bulunan balmumunun uçması sağlanır. Kalıpta oluşan boşluklar eritilmiş metal ile dökülerek doldurulur. Kalıptan çıkan takıya son işlemler uygulanır. (Yolluk kesme işlemi, parlatma vb.) Yukarıda bulunan iş akışı içerisinde şüphesiz en çok zaman ve ustalık gerektiren aşama balmumu modelin oluşturulmasıdır. Bu aşamada 3D baskı yöntemiyle dökümlenebilir reçine kullanılarak üretilmiş modeller kullanılabilir. Bu aşamada 3D baskı teknolojilerinden faydalanılması modelin üretim süresini ve maliyetini düşürmektedir. Ayrıca kişiye özel üretim, tasarım özgürlüğü ve kolay seri üretim gibi pek çok avantaj sağlamaktadır.
- Prosese öncelikle kalıbı alınmak istenen model üç boyutlu yazıcıda basılarak başlanır.
- Daha sonra çıkan baskı modelleri mumdan model ağacına yapıştırılır.
- Modelin 3D yazıcıda üretilmiş üç boyutlu nesnesi kalıp oluşturmak için alçı ile kaplanır. İşte tam bu noktada castable resin (döküm reçinesi)’nin önemi belirginleşir.
Kaynak: Flashforge 3d Printer
- Alçıyla kaplanan bu model daha sonra kalıbı alınmak istenen modelin üç boyutlu nesnesi kalıbın içerisindeyken fırınlanır ve fırınlama işlemi esnasında alçının içerisindeki castable reçineyle üretilmiş üç boyutlu nesne buharlaşarak yok olur. Böylece kalıpta herhangi bir deformasyon meydana gelmeden yüksek çözünürlükte istenilen modelde kalıp elde edilmiş olur.
- Daha sonra oluşan bu alçı kalıba sıvı metal dökülerek, geleneksel metal döküm işlemi gerçekleştirilmiş olur.”
Yine bu noktada SLA veya DLP tipi reçineli 3D yazıcılar kuyumculuk sektöründe de prototip üretimi için kullanılmaktadır. Prototip üretiminde kuyum kalıp üretiminde olduğu gibi özel bir reçine kullanma gerekliliği mevcut değildir. Takı prototipleri normal reçinelerle üretilmektedir.
Sağlık Sektörü
3 boyutlu yazıcı teknolojilerinin kullanıldığı alanlardan biri de sağlık sektörüdür. Sağlık sektöründe 3 boyutlu yazıcı teknolojilerinin kullanımının son yıllarda giderek arttığı görülmektedir. 3 boyutlu yazıcı teknolojilerin yaygın olarak kullanıldığı alanlar mühendislik ve medikal alanlar olmaktadır. Sağlık alanında kullanılan 3 boyutlu yazıcı teknolojileri ile genel ürün geliştirme çalışmaları, yapay doku ve organ baskısı, kişiye özel cerrahi ve medikal cihazlar, işitme cihazları, kol, bacak, yüz gibi uzuv protezlerinin üretiminin yapılmasının yanında ağız ve diş sağlığı alanında dental ve implant uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır
Dental Sektör
Son yıllarda dijital teknolojinin getirdiği yenilikler, diş hekimliği klinik ve laboratuvar pratiğine yansıyarak diagnozların daha etkili yapılmasını, kişiye özel farklı tedavi seçeneklerinin sunulmasını, tedavilerin daha hızlı ve konforlu olmasını sağlamıştır. Bu alandaki yeniliklerden biri de ortodontik tanı ve çalışma modellerinin 3 boyutlu (3B) baskı teknolojileri kullanılarak üretimidir. 3B baskı teknolojisi ile model üretiminin geliştirilmesi, alçı modeller ve üretim aşamalarında karşılaşılan sorunların önüne geçilmesini sağlamıştır.
3B baskı teknolojisi ile dental model üretiminin ilk basamağı dijital ölçünün oluşturulmasıdır. Günümüzde ağız içi tarayıcıların yaygınlaşması ile pek çok ortodonti kliniği dijital iş akışlarının ilk basamağı olarak, konvansiyonel ölçü teknikleri yerine dijital ölçüleri tercih etmektedir. Temelde kablosuz mobil istasyon, bilgisayar monitörü ve ağız içi kameradan oluşan ağız içi tarayıcılar sayesinde ölçü alma işlemi için hastanın koltukta geçirdiği süre azalmakta, kooperasyon zorluğu çekilen veya öğürme refleksi olan hastalardan ölçü alınması kolaylaşarak hasta konforu arttırılmaktadır. 3B baskı ile model üretiminde dijital ölçü oluşturmanın bir diğer yöntemi de konvansiyonel yöntemle alınan ölçülerin masaüstü model tarama cihazları ile taranarak bilgisayar ortamına aktarılmasıdır. Oral ve maksillofasiyal yapıların 3B görüntülemesini sağlayan konik ışınlı bilgisayarlı tomografi (KIBT) ile lazer tarama verileri 3B baskı ile üretilecek sanal modelin oluşturulmasına kaynaklık etmektedir. Farklı yöntemler ile elde edilen dijital ölçü ve sanal modeller, yüzey geometrisini üçgenler ile ifade eden standart mozaikleme dili (STL) dosya formatına dönüştürülerek baskı işlemine hazırlanmaktadır. Diş hekimliği alanında model üretiminde vat fotopolimerizasyonu yoluyla 3B baskı yapan tekniklerden tarayarak ışıkla kürleme tekniği (SLA) ve dijital ışık işleme (DLP) ile materyal püskürtme yoluyla baskı yapan Polyjet teknolojisine sahip sistemler sıklıkla kullanılmaktadır.
3B baskı teknolojisi ile dental model üretiminin ilk basamağı dijital ölçünün oluşturulmasıdır. Günümüzde ağız içi tarayıcıların yaygınlaşması ile pek çok ortodonti kliniği dijital iş akışlarının ilk basamağı olarak, konvansiyonel ölçü teknikleri yerine dijital ölçüleri tercih etmektedir. Temelde kablosuz mobil istasyon, bilgisayar monitörü ve ağız içi kameradan oluşan ağız içi tarayıcılar sayesinde ölçü alma işlemi için hastanın koltukta geçirdiği süre azalmakta, kooperasyon zorluğu çekilen veya öğürme refleksi olan hastalardan ölçü alınması kolaylaşarak hasta konforu arttırılmaktadır. 3B baskı ile model üretiminde dijital ölçü oluşturmanın bir diğer yöntemi de konvansiyonel yöntemle alınan ölçülerin masaüstü model tarama cihazları ile taranarak bilgisayar ortamına aktarılmasıdır. Oral ve maksillofasiyal yapıların 3B görüntülemesini sağlayan konik ışınlı bilgisayarlı tomografi (KIBT) ile lazer tarama verileri 3B baskı ile üretilecek sanal modelin oluşturulmasına kaynaklık etmektedir. Farklı yöntemler ile elde edilen dijital ölçü ve sanal modeller, yüzey geometrisini üçgenler ile ifade eden standart mozaikleme dili (STL) dosya formatına dönüştürülerek baskı işlemine hazırlanmaktadır. Diş hekimliği alanında model üretiminde vat fotopolimerizasyonu yoluyla 3B baskı yapan tekniklerden tarayarak ışıkla kürleme tekniği (SLA) ve dijital ışık işleme (DLP) ile materyal püskürtme yoluyla baskı yapan Polyjet teknolojisine sahip sistemler sıklıkla kullanılmaktadır.
Dental Model
Kaynak: Nexa3D
Damak Modeli
Kaynak: Whip Mix Corporation
Boşluklu Boşluksuz Dental Baskı Örnekleri
Kaynak: Nexa3D
Dental sektörde bazı uygulamalar
Hasarlı bir dişin değiştirilmesi veya onarılması
Diş hekimleri, bir bilgisayar dosyası olarak kaydedilen dişlerin ve diş etlerinin 3 boyutlu bir görüntüsünü oluşturarak hastanın ağzını taramak için küçük bir dijital çubuk kullanabilir. Bu bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı, diş hekiminin bir diş onarımını dijital olarak tasarlamasını ve bitmiş ürünü bir 3D yazıcıda yazdırmasını sağlar.
Ortodontik model oluşturma
Geçmişte, ortodontistler, diş teli veya Invisalign tedavilerini tasarlamak için ilk model olarak, bir kalıba dönüşen yapışkan, rahatsız edici kili ısıran hastalara güveniyorlardı.
3D baskı ile ortodontistler dişleri taramak, ortodontik bir cihaz tasarlamak ve nihai sonucu şirket içinde yazdırmak için aynı teknolojiyi kullanabilirler.
Diş implantları üretmek
Aynı işlem, kuronları, köprüleri, başlıkları, takma dişleri ve daha fazlasını 3B yazdırmak için kullanılabilir. Tek fark, baskı işleminde kullanılan hassas malzemedir.
Cerrahi aletler yapmak
3B yazıcılar yalnızca diş implantlarını kendileri işlemekle kalmaz, aynı zamanda belirli diş prosedürlerini tamamlamak için gereken delme kılavuzlarını da 3B olarak yazdırabilir.
Gıda
3D baskının temel ve devrim niteliğindeki uygulamalarından biri de gıda endüstrisini dijital çağa taşınmasıdır. Bu teknolojinin uygulanması, hızlı otomatikleştirilmiş ve tekrarlanabilir süreçler, tasarım özgürlüğü ve ayrıca her bölge veya kişi için özelleştirilebilen pişirme işleminin büyük ve kolay değişkenliğine izin vermektedir. Robotik katman tabanlı gıda baskı sistemlerinin kullanılması, operatör hatası olmaksızın birçok kez tekrarlanabilir ve yüksek kaliteli yemekler hazırlamak için gıdanın tarifinin sayısallaştırılmasına ve saklanmasına olanak tanır. Ayrıca, yemeğin şekli ve dekorasyonu müşteriye veya duruma göre kişiselleştirilebilir. Choc Edge şirketi Choc Creator adındaki dünyanın ilk ticari 3D çikolata yazıcısını pazarlamaktadır. Eritilmiş olan çikolatayı istenilen desen ve şekle dönüştürerek üretmek için çeşitli ağızlar kullanılmaktadır. 3500$’lık fiyatı ile evlerde kullanımı için pahalı görülse de belirli müşteri ve etkinliklere göre uyarlanmış olan niş mağazalarda kullanımı için başarılı olabilir.
Tekstil
3 boyutlu yazıcılar tekstil alanında iki amaç doğrultusunda kullanılmaktadır. İlk olarak giysinin bütünü bu yöntemle üretilebilmekte, ikinci olarak ise temel olarak görülen dokuma veya örme ile oluşturulmuş yüzeylere alternatif farklı bağlantı şekilleri ve yüzeyler elde edilebilmektedir. Günümüzde 3 boyutlu yazıcıların ticari alanlarda kullanılan birçok çeşidi bulunmaktadır. Moda ve tekstil alanında kullanılan FDM, SLS ve Polijet teknolojisine sahip yazıcılar ile yapılmış örnekler bulunmaktadır. Geleneksel giyim üretiminde kalıp ve numunenin hazırlanması zaman alıcı bir işlemdir. 3 boyutlu yazıcı teknolojisi sayesinde moda ve tekstil materyallerinde esneklik sağlanmaktadır. 3 boyutlu yazıcı teknolojisi ile giysi üretmenin başka bir avantajı ise giysi üretimi için herhangi bir fabrika ya da atölyeye ihtiyaç duymamaktır. Giysinin tasarım aşamasında modellerin vücutlarının taranması sayesinde giysinin vücuda tam olmasını sağlamaktadır. Tasarım sürecinde ilk olarak insan vücudu taranır ve kolsuz ve bacaksız olarak bir kalıp 3 boyutlu bir şekilde çıkarılır. Bu aşamadan sonra en uygun kalıpta 3 boyutlu olarak çıktının alınabileceği bir model oluşturulur. Taramalar gerçekleştirilirken gerçek insan vücudu kullanılmaktadır. Genellikle bu taramalarda dört insan vücudu kullanılarak veriler toplanmaktadır. İnsan vücudunda 30 nokta üzerinden yapılan ölçüm değerleri ile örnek bir model ortaya çıkarılır.
İnşaat
Günümüzde inşaat sektöründe birçok yenilik ve gelişmeler görülmektedir. Bu gelişmelerden biri de büyük ölçekli 3 boyutlu yazım kapasitesine sahip olan yazıcıların gelişimidir. Bina endüstrisinde de kullanılan bu teknoloji sayesinde üretilen 3D beton yazdırma hem maliyet açısından hem de hız açısından avantajlıdır. Hem mimari yönden hem de yapısal tasarım yönünden de çok büyük özgürlük sunmaktadır. Eklemeli imalat yönteminin kullanıldığı 3 boyutlu yazıcılarda modeli oluşturmak için malzeme katman katman üst üste koyularak 3D model ortaya çıkarılır. Maliyetlerdeki verimlilik ve üretim hızındaki avantaj tüketici ve müteahhit açısından büyük fayda sağlamaktadır.
Otomotiv
3 boyutlu yazıcıların 1980’li yıllarda ortaya çıkmasıyla birlikte birçok sektörde kullanılmaya başlanmıştır. Bu sektörlerden birisi de otomotiv sektörüdür. 3 boyutlu yazıcıların otomotiv ve otomotiv yedek parça sektöründe kullanımı sayesinde daha düşük maliyetli parça üretimi ve esnek üretim sağlanmaktadır. Bir araç için ortalama 30.000’den fazla parça bir araya getirilmektedir. Bu parçaların seri üretimi gerçekleştirilmeden önce örnek parçaların üretilerek gerekli test ve kontrollerin yapılması ve bu testler doğrultusunda olası ataların parçanın üretimi gerçekleştirilmeden düzeltilmesi sağlanabilmektedir. 3 boyutlu yazıcı teknolojisi sayesinde FDM teknolojisi kullanılarak karmaşık geometriye sahip olan tampon, ızgara, çamurluk ve bunlara benzer plastik parçalar ABS filament ile üretilebilmektedir.
Oyuncak Sektörü:
3D yazıcı, oyuncak endüstrisi için her zaman iyi bir şey olan tasarım yaratıcılığını sağlar. Yaratıcılığın yanı sıra, oyuncak yapım sürecini hızlandırır ve basitleştirir, bu da maliyeti düşürür. Bu yangını körüklemek için, 3D baskıya artan ilgi, dijital alanda tasarımların yapıldığı ve onu sonsuz bir şekilde manipüle edilebilir hale getiren bir çağ olan bilgisayar çağına geldi. Aşağıdakiler, 3D baskının oyuncak üretim endüstrisine sunabileceği birkaç temel avantajdır.
Benzersiz Oyuncaklar
3D yazıcı ile oyuncaklar test edilebilir ve numuneler potansiyel alıcılara veya distribütörlere gösterilebilir. Testlerden ve örnek prototiplerden alınan geri bildirimler, müteakip yinelemelere dahil edilebilir. Oyuncak üreticileri, revizyon süreci eskisinden daha kolay olduğundan, aynı tasarımın daha iyi malzemeler, ergonomi ve 3D baskı özellikleriyle birden fazla versiyonunu da yapabilirler. Çoğu sektörde olduğu gibi, oyuncak üreticileri de pazarda başarılı olmak için optimize edilmiş ürünler geliştirmek için Sürekli İyileştirme Sürecini (CIP) kolayca benimseyebilir. 3D baskı, oyuncak tasarımcılarına ve üreticilere yaratıcı ve kendinden emin bir şekilde tasarım yapma gücü verir.
Kaynak: Phrozen
3D yazıcı prototip oyuncaklar, işlevsellik ve güvenlik açısından test edilebilir ve gerekli tasarım doğaçlamaları hızlı ve kolay bir şekilde kolayca birleştirilebilir. Diğer yönlerinin yanı sıra oyuncağın işlevselliğini, güvenliğini, dayanıklılığını ve yaşa uygunluğunu değerlendirmek için kontrollü test ortamlarında 3D baskılı oyuncaklar kullanan çocuklarla gözlemler yapılabilir.
Eğitimde 3D Yazıcı Teknolojisi:
3 boyutlu (3D) yazıcı teknolojisini birçok alanda kullanmak mümkün. Endüstriyel imalat, tıp ve sağlık, havacılık ve uzay, mimarlık ve inşaat, askeri uygulamalar, tekstil, gıda, eğitim ve diğer birçok alan buna örnek olarak verilebilir. Eğitim başlığı 3 boyutlu (3D) yazıcılar için stratejik bir öneme sahiptir. İnteraktif olarak geçen, mekanik ve teknik derslerdeki yaratıcılığın arttırılmasında önemli bir araç olarak görülmektedir. Bu teknolojinin eğitim ortamında etkin bir şekilde kullanımı ile çok farklı alanlarda farklı deneyimler yaşanabilmektedir. İlköğretimden üniversiteye kadar, okullar kullanılan 3D yazıcılar güven arttıran ve öğrencilerin hayal gücünü artıran yeni ve yeni öğrenme fırsatları sunan bir teknolojidir. Bu teknoloji eleştirel düşünme açısından paradigmayı değiştirirken, öğrencileri mantık ve mantık kullanarak sorunları çözen fiziksel nesneler yaratma yetkisi vermektedir. Etkileşimli, mekanik ve teknik dersler oluşturmak için bazı okulda 3D baskı teknolojileri kullanılmaktadır. Bu, genç akıllara ilham vererek ve öğrenmeyi daha eğlenceli hale getirmektedir.
- Biyoloji dersinde öğrenciler 3D yazıcılar sayesinde organ modelleri üretebilir ve bunlar üzerinde detaylı incelemeler ve deneyler yapabilirler.
- Kimya dersinde öğrenciler moleküllerin elle tutulur modellerini 3D yazıcı ile üretebilir ve karmaşık yapılarını kolayca anlayabilirler.
- Tarih dersinde öğrenciler eski dönemlere ait kalıntıların 3 boyutlu modellerini 3D yazıcılarda kolaylıkla üretebilirler.
- Matematik dersinde alan-hacim hesapları, geometrik şekiller, fonksiyonlar ve kartezyen sistemin uzayda gösterimi gibi zor konular 3D yazıcılar ile basitleşmektedir.
- Mühendislik ve tasarım öğrencileri projelerinin prototiplerini veya parçalarını 3D yazıcılar ile kolayca üretebilir.
- Mimarlık öğrencileri projelerinin 3 boyutlu modellerini kısa sürede üretebilir.
- Grafik tasarım öğrencileri çalışmalarının 3 boyutlu modellerini 3D yazıcılarda üreterek tasarımlarını hayata geçirebilir.
- Teknik lise öğrencileri kendi ilgi alanları ve projeleriyle alakalı olarak yedek parça, modifiyeli yedek parça ya da inovatif mekanik parçaların üretimini 3D yazıcılar ile gerçekleştirebilir.
Son düzenleme:
