3D baskıkatmanlı üretim olarak da bilinen 3D baskı, ürün tasarımı ve üretim süreçlerinde devrim yaratmıştır. Nesneleri aşağıdan yukarıya katman katman inşa ederek, 3D baskı, özel takım veya kalıplar olmadan talep üzerine üretime olanak tanır. Şu anda her biri kendi avantajları ve sınırlamaları olan çok sayıda 3D baskı teknolojisi mevcuttur. Bu kılavuz, günümüzde kullanılan başlıca 3D baskı süreçlerine kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır.
Temel 3D Baskı Yöntemlerine Genel Bakış
3D baskı teknolojileri genel olarak 7 türe ayrılabilir:
Tablo: Başlıca 3D Baskı Yöntemlerine Genel Bakış
| Yöntem | Malzemeler | Temel Özellikler | Tipik Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Kaynaşmış Biriktirme Modelleme (FDM) | PLA, ABS gibi termoplastikler | Düşük maliyet, iyi mukavemet | Prototipler, hobi amaçlı baskı |
| Stereolitografi (SLA) | Fotopolimerler | Yüksek hassasiyet, pürüzsüz yüzey | Prototipler, üretim |
| Seçici Lazer Sinterleme (SLS) | Termoplastikler, metaller | İyi mekanik özellikler | Fonksiyonel prototipler, üretim |
| Çoklu Jet Füzyonu (MJF) | Termoplastikler | Hızlı baskı, iyi doğruluk | Üretim, kitlesel özelleştirme |
| Elektron Işınıyla Eritme (EBM) | Metaller | Tam yoğun metal parçalar | İmalat, havacılık ve uzay |
| Lamine Nesne Üretimi (LOM) | Kağıt, metal, plastik levhalar | Düşük maliyetli, büyük parçalar | Konsept modeller, takımlar |
| Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED) | Metal alaşımları | Büyük metal parçalar, onarımlar | Havacılık ve uzay, otomotiv |
Tabloda görüldüğü gibi, 3D baskı yönteminin seçimi hedef uygulama, uygun malzemeler, doğruluk, hız ve maliyet gibi faktörlere bağlıdır. Her yöntemin, belirli kullanımlar için diğerlerine göre tercih edilmesini sağlayan artıları ve eksileri vardır.
Bu kılavuzun geri kalanında bu tekniklerin her biri daha derinlemesine incelenmektedir.
Kaynaşmış Biriktirme Modelleme (FDM)
Kaynaşmış biriktirme modellemesi veya FDM, günümüzde kullanılan en yaygın ve uygun fiyatlı 3D baskı türüdür. FDM'de bir ekstrüder termoplastik filamenti yarı sıvı hale getirecek şekilde ısıtır ve bir nesne oluşturmak için katman katman biriktirir.
FDM 3D Baskı Nasıl Çalışır?
FDM süreci şunları içerir:
- Termoplastik filamenti esnek hale getirmek için camsı geçiş sıcaklığının üzerinde ısıtmak
- Yarı erimiş malzemenin bir nozül aracılığıyla yapı plakası üzerine ekstrüde edilmesi
- 2 boyutlu bir katmanın izini sürme, soğumaya ve sertleşmeye bırakma
- Yapı plakasını aşağı hareket ettirme ve bir sonraki katmanla tekrarlama
FDM yazıcılar, malzeme biriktirirken XY koordinatlarında bir takım yolunu takip eden hareketli bir ekstrüder kafasına sahiptir. Kullanılan en popüler malzemeler ABS ve PLA plastikleridir. Çift ekstrüzyon makineleri çözünebilir destekler ve çoklu renkler kullanarak baskı yapabilir.
FDM Uygulamaları
Tablo: FDM 3D Baskı – Kullanım Alanları ve Yetenekleri
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Düşük maliyetli 3D baskı, 300 doların altındaki makineler |
| Malzemeler | ABS, PLA, PETG, esnek TPU, kompozitler |
| Doğruluk | ±100 mikron, orta çözünürlük |
| Hız | Orta, 30-100 mm/s ekstrüzyon |
| Parça Boyutu | Küçük ila orta boy, maksimum 1 fit küp civarında |
| Anahtar Uygulamalar | Konsept modeller, prototipleme, hobi amaçlı baskı |
FDM, ucuz, hızlı ve düşük israflı prototipleme kabiliyetinden yararlanan kritik olmayan uygulamalar için tercih edilir. Ortalama doğruluk ve yüzey kalitesi, onu işlevsel prototiplerden ziyade form ve uyum testleri için uygun hale getirir. Parçalar işlem sonrası delinebilir, zımparalanabilir, boyanabilir veya elektrolizle kaplanabilir.
FDM Baskının Avantajları
- Düşük makine ve malzeme maliyetleri, küçük işletmeler için erişilebilir olmasını sağlar
- Eksiltici yöntemlere kıyasla minimum atık
- Minimum eğitim veya uzmanlık gerektiren kullanım kolaylığı
- Çok renkli baskılar için filamenti duraklatma ve değiştirme yeteneği
- İyi mekanik özelliklere ve termal dirence sahip fonksiyonel parçalar
FDM Baskının Sınırlamaları
- 100 mikronluk orta hassasiyet, ince ayrıntıların hassasiyetini sınırlar
- Görünür katman çizgileri yüzey kalitesini etkiler
- Diğer süreçlere kıyasla sınırlı sayıda malzeme
- Çıkıntılar ve köprüler destek yapıları gerektirir
Genel olarak FDM, uygun fiyat ve kabiliyet arasında bir denge kurarak katmanlı üretimin faydalarını araştıran şirketler için çok yönlü bir başlangıç noktası oluşturuyor.
Stereolitografi (SLA)
Stereolitografi (SLA), 1980'lerde icat edilen ilk ticari 3D baskı işlemiydi. Yüksek doğruluğu ve yüzey kalitesi nedeniyle popüler bir seçim olmaya devam etmektedir.
SLA Baskı Nasıl Çalışır?
SLA, ultraviyole lazer kullanılarak katman katman seçici olarak kürlenen bir sıvı fotopolimer reçine fıçısı kullanır.
Ana adımlar şunlardır:
- Bir yapı platformu sıvı reçine teknesine indirilir
- Bir lazer ışını modelin enine kesitini izleyerek reçineyi sertleştirir
- Platform yükselir ve taze reçinenin altından akmasına izin verir
- Bir sonraki katman bir öncekinin hemen üzerinde izlenir
- Tamamlandıktan sonra model durulanır ve daha fazla kürlenir
Işık, reçine içindeki polimerlerin çapraz bağlanmasına neden olarak sıvı reçineyi istenen şekilde katı plastiğe dönüştürür. SLA, mükemmel yüzey kalitesine sahip son derece ayrıntılı modeller oluşturur.
SLA Baskı Uygulamaları
Tablo: SLA 3D Baskı – Kullanım Alanları ve Yetenekleri
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Orta makine maliyeti, reçine 100-200 $/litre |
| Malzemeler | Standart ve tasarlanmış reçineler, şeffaf, esnek, dökülebilir |
| Doğruluk | Çok yüksek, 25 mikrona kadar |
| Hız | Hızlı, 110 mm/saate kadar |
| Parça Boyutu | Orta, maksimum 1 fit küp civarında |
| Anahtar Uygulamalar | Detaylı prototipler, son kullanım parçaları, dişçilik, mücevherat |
İnce çözünürlük, SLA'yı konsept modeller, görselleştirme prototipleri, diş hizalayıcıları, mücevher dökümü ve havacılık, sağlık ve tüketici ürünleri genelinde hassas son kullanım parçaları gibi uygulamalar için ideal hale getirir.
SLA Baskının Avantajları
- Mükemmel yüzey kalitesi ve 25 mikron çözünürlüğe kadar küçük detaylar
- Hassas uyumlar için yüksek boyutsal doğruluk
- Enjeksiyon kalıplama ile karşılaştırılabilir iyi mekanik özellikler
- Destekler baskıdan sonra kolayca çıkarılabilir
SLA Baskının Dezavantajları
- Fotopolimer reçine FDM filamentinden daha pahalıdır
- Durulama istasyonları ve UV kürleme odaları gibi son işlemler gereklidir
- Reçine ışığa ve neme karşı hassastır
- Diğer süreçlere kıyasla sınırlı malzeme yelpazesi
Genel olarak, SLA cazip bir hız, detay ve güç dengesi sunarak onu çok yönlü bir hızlı prototipleme süreci haline getirir.
Seçici Lazer Sinterleme (SLS)
Seçici lazer sinterleme (SLS), toz halindeki malzemeyi katman katman birleştirerek 3 boyutlu bir nesne oluşturmak için yüksek güçlü bir lazer kullanır. Carl Deckard tarafından 1980'lerde Teksas Üniversitesi'nde geliştirilmiştir.
SLS 3D Baskı Nasıl Çalışır?
SLS baskı şunları içerir:
- Bir silindir, yapı alanı boyunca ince bir toz tabakası yayar
- Bir lazer tozu seçici olarak sıyırır ve katman kesitini izler
- Yapı platformu alçalır, bir kat daha toz serpilir
- Parça tamamlanana kadar işlem tekrarlanır
- Fazla toz, baskı sırasında çıkıntıları destekler
- Tamamlanan parçalar toz yatağından çıkarılır
SLS makinelerinde çeşitli termoplastik ve metal tozları kullanılabilir. Lazer, tozu kaynama noktasının hemen altında eriterek parçacıkları katı bir şekilde birbirine kaynaştırır.
SLS Baskı Uygulamaları
Tablo: SLS 3D Baskı – Kullanım Alanları ve Yetenekleri
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Yüksek makine maliyeti, orta düzeyde malzeme maliyeti |
| Malzemeler | Naylon, TPU, PEEK, alüminyum, çelik, alaşımlar |
| Doğruluk | plastikler için ±100 mikron, metaller için ±50 μm |
| Hız | Orta, 5-7 in3/saat |
| Parça Boyutu | Orta ila büyük, 15 x 13 x 18 inç'e kadar |
| Anahtar Uygulamalar | Fonksiyonel prototipler, son kullanım parçaları, takımlar |
SLS'nin temel avantajları arasında iyi mekanik özellikler, minimum destek ve çok malzemeli baskı yer alır. Otomotiv, havacılık ve tıp sektörlerinde fonksiyonel prototipler için yaygın olarak kullanılmaktadır.
SLS Baskının Avantajları
- Naylon 12 tozu ile mükemmel mukavemet ve termal özellikler
- Özel destek yapılarına gerek yok
- Tek bir yapıda basılabilir büyük parçalar
- Plastikten kompozitlere kadar çeşitli malzemeler
- Gözenekli metal yapılar mümkün
SLS Baskının Dezavantajları
- Toz bazlı proses dağınıktır ve taşıma sistemleri gerektirir
- Yaklaşık 100 mikron civarında daha düşük çözünürlük
- Pürüzsüzleştirme gerektiren gözenekli ve grenli yüzey kaplaması
- Şu anda sınırlı sayıda metal alaşım mevcuttur
- Özellikle metal tozları için yüksek ekipman maliyeti
Genel olarak SLS, diğer 3D baskı süreçlerinin çoğunda bulunmayan son derece işlevsel prototipler ve son kullanım parçaları üretebilir. Malzemelerde devam eden ilerlemeler, yeteneklerini daha da genişletecektir.
Çoklu Jet Füzyonu (MJF)
HP tarafından geliştirilen Multi Jet Fusion, yüksek yapı hızlarıyla bilinen endüstriyel bir 3D baskı işlemidir. Polimer tozunu katman katman birbirine kaynaştırmak için bir mürekkep püskürtmeli yazıcı kafası ve kızılötesi lazerler kullanır.
Multi Jet Fusion Nasıl Çalışır?
MJF baskı süreci şunları içerir:
- Yapı platformu üzerine yayılmış bir toz tabakası
- Mürekkep püskürtmeli yazıcı kafaları seçici olarak kaynaştırma ve detaylandırma maddeleri bırakır
- Kızılötesi lambalar, eritici maddenin uygulandığı tozu eritir ve kaynaştırır
- Üzerine yeni bir toz tabakası serpilir, işlem tekrarlanır
- Kaynaşmamış toz, baskı sırasında çıkıntıları destekler
- Tamamlanan parçalar toz yatağından çıkarılır
MJF, SLS'den 10 kata kadar daha hızlı, tam renkli mükemmel kalitede parçalar üretir. Katmanlı yaklaşım aynı zamanda işlevsel gradyanlar ve esnek özellikler sağlar.
MJF Baskı Uygulamaları
Tablo: Çoklu Jet Füzyon Yetenekleri
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Yüksek makine maliyeti, orta düzeyde malzeme maliyeti |
| Malzemeler | Naylon 12, PBT, TPU plastikler |
| Doğruluk | 80 mikrona kadar |
| Hız | Çok hızlı, 5-15 cm/saat |
| Parça Boyutu | Orta ila büyük, 380 x 284 x 380 mm yapı hacmi |
| Anahtar Uygulamalar | Son kullanım parçaları, toplu özelleştirme, takımlama |
MJF'nin temel güçlü yönleri hızı, kalitesi ve işlevselliğidir. Otomotiv, endüstriyel, medikal ve tüketim mallarında kısa süreli üretim için idealdir.
MJF 3D Baskının Avantajları
- Katman bazlı yaklaşım sayesinde son derece yüksek inşa hızları
- Mükemmel mekanik özellikler ve özellik detayı
- Voksel kontrolü ile CMYK'da tam renkli baskılar mümkündür
- Özelleştirilebilir fonksiyonel gradyanlar ve durometreler
- Eritilmemiş tozun yüksek yeniden kullanılabilirliği
MJF'nin Sınırlamaları
- Nispeten yeni bir süreç, yazıcı maliyeti 200 bin doların üzerinde
- Şu anda Naylon 12 dışında sınırlı malzeme bulunabilirliği
- Sinterlenmemiş tozun işlenmesini gerektirir
- SLA veya PolyJet'e kıyasla daha düşük hassasiyet (~80 mikron)
- SLS sistemlerine göre daha küçük üretim hacimleri
Teknoloji olgunlaştıkça, MJF hız, kalite ve işlevselliği bir araya getiren, üretime hazır bir eklemeli imalat çözümü olmayı vaat ediyor.
Elektron Işınıyla Eritme (EBM)
Elektron ışını eritme (EBM), metalik tozları eritmek ve katman katman tamamen yoğun parçalar haline getirmek için vakumda güçlü bir elektron ışını kullanır. İsveç'te 1990'larda Arcam AB tarafından geliştirilmiştir.
EBM 3D Baskı Nasıl Çalışır?
EBM baskı süreci aşağıdaki gibi çalışır:
- Metal tozu vakumda bir yapı platformuna eşit olarak yayılır
- Bir elektron ışını, her katmanı izlemek için tozu seçici olarak eritir
- Düşük sıcaklıklar tozu erime noktasının hemen altında önceden ısıtır
- Yapı plakası alçalır ve toz dağıtıcı yeni katman uygular
- Tamamlandıktan sonra, parçalar makineden çıkarılmadan önce soğumaya bırakılır
Herhangi bir iletken metal EBM kullanılarak 3D yazdırılabilir, ancak titanyum alaşımları ve kobalt krom en yaygın olanlarıdır. Yüksek güç, mükemmel malzeme özellikleri sağlar.
EBM Baskı Uygulamaları
Tablo: Elektron Işınıyla Ergitme – Kullanım Alanları ve Yetenekleri
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Çok yüksek makine maliyeti, orta düzeyde malzeme maliyeti |
| Malzemeler | Titanyum alaşımları, paslanmaz çelik, nikel, kobalt krom |
| Doğruluk | ±100 mikron veya daha iyi |
| Hız | Orta, yaklaşık 40-50 cm3/saat |
| Parça Boyutu | Orta ila büyük, 275 x 275 x 380 mm'ye kadar |
| Anahtar Uygulamalar | Ortopedik implantlar, havacılık ve uzay parçaları, otomotiv |
EBM, yüksek mukavemet, ısı direnci ve biyouyumluluk gerektiren uygulamalar için tamamen yoğun son kullanım metal parçaları oluşturur. Havacılık ve uzay endüstrisi erken benimseyenlerden biriydi.
EBM 3D Baskının Avantajları
- Mükemmel malzeme özelliklerine sahip tamamen eritilmiş metaller
- İyi hassasiyet ve yüzey kalitesi
- Düşük iç gerilimler bükülmeyi azaltır
- Yüksek ışın gücü iyi bir yapı hızı sağlar
- Kullanılmayan toz yeniden kullanılabilir, böylece malzeme maliyetleri en aza indirilir
EBM Baskının Dezavantajları
- Çok yüksek ekipman maliyeti, benimsenmeyi sınırlıyor
- İletken malzemelerle, çoğunlukla metallerle sınırlıdır
- Desteklerin kaldırılması gibi işlem sonrası işlemler gerekli
- Diğer yöntemlere göre daha yavaş orta düzeyde inşa hızları
- Vakum sistemleri mühendislik karmaşıklığı yaratır
Genel olarak EBM, geleneksel üretimle kıyaslanamayacak kadar yüksek performanslı metallerde karmaşık geometriler üretebilir. Havacılık, tıp ve otomotiv uygulamalarında büyümeye devam edecektir.
Lamine Nesne Üretimi (LOM)
Lamine nesne üretimi veya LOM, 3D bir nesne oluşturmak için ısı veya yapıştırıcı ile birleştirilmiş malzeme tabakalarını kullanır. Daha sonra Cubic Technologies tarafından satın alınan Helisys Inc tarafından 1985 yılında tanıtılmıştır.
LOM 3D Baskı Nasıl Çalışır?
LOM süreci aşağıdaki şekilde işler:
- Malzeme tabakaları bir blok oluşturmak için birbirine yapıştırılır
- Isıtılmış bir silindir her yeni yaprağı istifin üzerine lamine eder
- Bir lazer veya bıçak, her katmanın dış hatlarını levhaya keser
- Çıkıntıları desteklemek için fazla malzeme yerinde kalır
- Baskı tamamlandığında, parça ekstra malzemeden ayrılır
Laminasyon malzemesi olarak kağıt, plastik, kompozitler ve metaller kullanılabilir. LOM nispeten düşük maliyetlidir ve büyük katmanlı nesneler üretebilir.
LOM Baskı Uygulamaları
Tablo: Lamine Nesne Üretimi – Özellikler
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Düşük makine maliyeti, düşük malzeme maliyeti |
| Malzemeler | Kağıt, plastik, kompozitler, sac metaller |
| Doğruluk | Orta, yaklaşık 200 mikron |
| Hız | Yavaş, katman bağına bağlıdır |
| Parça Boyutu | Büyük, 16 ft x sınırsız uzunluğa kadar |
| Anahtar Uygulamalar | Konsept modeller, form çalışmaları, kalıplama |
LOM'un en önemli avantajı, büyük katmanlı nesneleri düşük maliyetlerle hızlı bir şekilde üretebilmesidir. Estetik prototipleri ve diğer yöntemlerle mümkün olmayan tam ölçekli modelleri değerlendirmek için harika bir yoldur.
LOM Baskının Avantajları
- Düşük makine ve malzeme maliyetleri LOM'u erişilebilir kılıyor
- Yapı hacmi teorik olarak sınırsızdır
- Minimum malzeme atığı veya işlem sonrası
- Destek yapıları gerektirmez
- Ahşap, kağıt ve kompozitlerin kolay entegrasyonu
LOM'un Dezavantajları
- 200 mikron civarında düşük hassasiyet
- Görünür katman çizgileri yüzey kalitesini etkiler
- Basılı parçanın zahmetli son ayrımı
- Sınırlı malzeme ve malzeme özellikleri
- Yapıştırma katmanları zaman alıcı olabilir
Kalite fonksiyonel parçalar için uygun olmasa da, LOM tüketici dostu fiyatlarla tam ölçekli estetik modeller için cazip bir teknoloji olmaya devam etmektedir.
Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED)
Yönlendirilmiş enerji biriktirme (DED), malzemeyi aynı anda eritmek ve biriktirmek için lazer, elektron ışını veya plazma arkı gibi odaklanmış bir ısı kaynağı kullanır. Büyük metal parçalar üretebilen bir eklemeli üretim sürecidir.
DED 3D Baskı Nasıl Çalışır?
AFAD aşağıdaki genel süreci kullanır:
- Bir nozül, metal tozunu hassas bir konuma bırakır
- Lazer gibi bir enerji kaynağı tozu eriterek metalürjik bir bağ oluşturur
- Parça, malzemenin biriktirilmesi ve eritilmesiyle katman katman oluşturulur
- DED sistemleri genellikle tam kapsama için çok eksenli kollara monte edilir
- Manipülatörler parçayı oluştururken döndürür ve konumlandırır
- Baskı sırasında minimum destek yapıları gereklidir
DED, makine takımları veya motor blokları gibi mevcut bileşenlere özellikler yazdırabilir. Bu da metal parçaların hızlı bir şekilde onarılmasını, geliştirilmesini ve modifiye edilmesini sağlar.
DED Baskı Uygulamaları
Tablo: Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme – Uygulamalar
| Öznitelik | Açıklama |
|---|---|
| Maliyet | Yüksek ekipman maliyeti, yüksek malzeme maliyeti |
| Malzemeler | Paslanmaz çelik, titanyum, Inconel, kobalt alaşımları |
| Doğruluk | ±100 mikron |
| Hız | 0,1-0,5 kg/saat yüksek biriktirme oranı |
| Parça Boyutu | Çok büyük, cihaz hareket ettikçe sınırsız |
| Anahtar Uygulamalar | Metal kaplama, onarım, kalıplama, havacılık, savunma |
DED'in en önemli avantajı, neredeyse sınırsız boyutlarda büyük metal bileşenler üretme ve mevcut varlıkları değiştirme yeteneğidir.
DED Baskının Avantajları
- Feet cinsinden ölçülen ekstra büyük metal parçalar üretebilir
- Son derece taşınabilir, çok eksenli kol aracılığıyla varlığa getirilen yetenekler
- Haftalar yerine saatlerle ölçülen hızlı geri dönüş
- Mevcut metal parçalara özellik ekleyebilir
- Talaşlı imalata kıyasla daha az malzeme israfı
DED Baskının Dezavantajları
- Milyonlarca dolarlık çok yüksek ekipman maliyetleri
- Saatlerle ölçülen yavaş döngü süreleri
- Sınırlı hassasiyet ve yüzey kalitesi
- Kapsamlı operatör eğitimi gerektirir
- Parçaları bitirmek için gereken işleme gibi son işlemler
DED, nihai parça üretimine kıyasla hızlı bir şekilde metal malzeme eklemek için daha uygundur. Teknoloji geliştikçe, birçok sektörde saha onarımını ve modifikasyonunu dönüştürmeyi vaat ediyor.
3D Baskı Teknolojisi Nasıl Seçilir?
Aralarından seçim yapabileceğiniz çok sayıda 3D baskı süreci varken, bir uygulama için doğru yöntemi nasıl seçersiniz?
Adım 1: Tasarım Gereksinimlerini Anlayın
Öncelikle, uygulamanızın temel gereksinimlerini analiz edin:
- İhtiyaç duyulan hedef malzemeler nelerdir – plastik, metal, polimer?
- Hangi doğruluk ve toleranslar bekleniyor?
- İstenen parça boyutu ve üretim hacmi nedir?
- Yüzey kaplamasının pürüzsüz mü yoksa kaba mı olması gerekiyor?
- Parçanın belirli mekanik özelliklere ihtiyacı var mı? Mukavemet, esneklik, sertlik?
- Ne kadar miktar gerekli – birkaç prototip mi yoksa daha yüksek üretim mi?
- Projenin ne kadar hızlı tamamlanması gerekiyor?
Uygulamanız için sahip olunması gereken nitelikleri belgeleyin. Bu, bir 3D baskı yöntemi seçmenin temelini oluşturur.
Adım 2: Gereksinimleri Baskı Teknolojileriyle Eşleştirin
Ardından, gereksinimlerinizi her bir 3D baskı teknolojisinin yetenekleriyle eşleştirin:
- Metaller gerekiyorsa DMLS, SLS veya EBM'ye bakın
- Pürüzsüz yüzey kalitesi için SLA, DMLS, PolyJet'i düşünün
- FDM iyi mukavemet ve işlevsel prototipleme sağlayabilir
- LOM büyük içi boş parçaların basılmasına olanak tanır
- SLA, SLS, Malzeme Jeti çok malzemeli parçaları mümkün kılar
- Binder Jetting yüksek karışım üretimi için idealdir
Eşleşmeyi görselleştirmek için gereksinimleri potansiyel 3D baskı yöntemleriyle ilişkilendiren bir tablo oluşturun.
Adım 3: Önem ve Uyumluluğa Göre Sıralama
Gereksinimlerinizi mutlak gerekliliklerden hoşa gidenlere doğru önceliklendirin.
Ardından her bir teknolojiyi önceliklerinize ne kadar uyduğuna göre 1-5 arası bir ölçekte sıralayın.
Bu, süreçleri karşılaştırmak için objektif bir puan sağlayacaktır. En iyi eşleşme, temel gereksinimleri ve yetenekleri dengeler.
Adım 4: Maliyet, Teslim Süresi ve Deneyimi Değerlendirin
Pratik hususları da hesaba katın:
- Şirket içinde hangi 3D baskı deneyimine ve becerilerine sahipsiniz? Eğitime ihtiyaç var mı?
- Bütçeniz için hangi ekipman maliyeti, işletme maliyeti ve malzeme maliyeti mantıklı?
- Yöntemin işlem sonrası gereksinimlerini yönetebiliyor musunuz?
- Proje teslim tarihiniz nedir? Yapım hızı programınıza uyuyor mu?
En uygun teknoloji seçimini yapmak için nitel ve nicel faktörleri birlikte tartın. Benimseme riskini azaltmak için gerekirse 3D baskı hizmetlerinden yararlanın.
Adım 5: Prototipleme ile Doğrulama
Sonuçlandırmadan önce, uyumluluğu doğrulamak için kısa listeye alınan teknolojiler üzerinde bazı test prototipleri oluşturun.
Doğruluk, bitiş, mekanik performansın beklenen sonuçlarla eşleşip eşleşmediğini değerlendirin ve gerekirse yineleyin.
Prototipleme sürprizleri azaltır ve bir uygulama için en iyi 3D baskı sürecinin kilitlenmesine yardımcı olur.
Bu yapılandırılmış kriterlerin izlenmesi, 3D baskı yatırımlarınızın maksimum değer ve üretkenlik kazanımları için hedeflenmesini sağlar.
3D Baskının Geleceği
3D baskı teknolojisi, 30 yıl önceki başlangıcından bu yana hızlı adımlar attı. Pazarın yılda ortalama büyümeye devam ederek 2024 yılına kadar dünya çapında 34 milyar doları aşacağı tahmin ediliyor.
Çeşitli trendler sektörler arasında benimsenmeyi teşvik ediyor:
Malzeme Alanındaki Gelişmeler
Yeni 3D yazdırılabilir fotopolimerler, kompozitler, esnek filament ve metal alaşımları, yüksek performanslı parça üretimi için yetenekleri genişletiyor.
Hibrit Üretim
3D baskıyı işleme, robotik ve diğer süreçlerle tek bir platformda birleştirmek otomasyonu artırır.
Toplu Özelleştirme
Çevik 3D baskı, yalnızca prototip oluşturmaya karşı ölçekte özel son ürünler sağlar.
Metallerde Büyüme
Metal 3D baskıya olan talep havacılık, dişçilik ve tıp sektörlerinde her yıl 'nin üzerinde artıyor.
Dağıtık Üretim
kullanım noktasına daha yakın konumlandırılmış 3D baskı tesisleri lojistik maliyetlerini ve çevresel etkiyi azaltır.
Katmanlı üretim önümüzdeki on yıl içinde imalat, sağlık, tüketim malları ve inşaat sektörlerinde tasarım, prototipleme, üretim ve iş modellerini dönüştürecektir.
Temel Çıkarımlar ve Özet
3D baskı teknolojilerine ilişkin bu genel bakıştan çıkarılacak başlıca sonuçlar:
- Her biri benzersiz yeteneklere sahip çok sayıda 3D baskı süreci mevcuttur
- En uygun yöntemin seçilmesi, hedef malzeme, doğruluk, parça boyutu, üretim miktarları vb. faktörlere bağlıdır.
- FDM en uygun fiyatlı ve FFF en çok kullanılan teknolojidir
- SLA mükemmel yüzey kalitesi ve ince detaylar sunar
- SLS, iyi özelliklere sahip işlevsel prototipler sağlar
- MJF kısa süreli üretim için hız ve kaliteyi birleştiriyor
- EBM ve DED büyük metal parçaların 3D baskısında kullanılır
- Hibrit üretim, maksimum esneklik için 3D baskıyı diğer süreçlerle birlikte kullanır
- Malzeme ve yöntemlerdeki gelişmeler uygulamaları genişletmeye devam edecek
Özetle, her bir eklemeli üretim teknolojisinin arkasındaki ilkelerin anlaşılması, belirli bir ürün gereksinimi için en iyi sürecin belirlenmesini sağlar. Temel seçeneklerin prototipini oluşturmak, riski en aza indirmek için daha fazla doğrulama sağlar. Çok yönlülüğü, üretkenliği ve atık azaltma potansiyeli ile 3D baskı, sektörler arasında geleceğe yönelik önemli bir üretim teknolojisi olmayı vaat ediyor.
SSS
İşte 3D baskı teknolojileriyle ilgili bazı yaygın soruların yanıtları:
S: En ucuz 3D baskı teknolojisi hangisidir?
C: Kaynaşmış biriktirme modelleme (FDM) en uygun fiyatlı 3D baskı teknolojisidir. PLA ve ABS gibi yaygın termoplastikler kullanan FDM için hem ekipman hem de malzeme maliyetleri en düşük seviyededir.
S: Hangi 3D baskı yöntemi en iyi doğruluğa sahiptir?
C: Stereolitografi (SLA), çoğu fotopolimer için 25 ila 100 mikron arasında değişen tüm yaygın 3D baskı teknolojileri arasında en yüksek doğruluğu sunar. Bu, sıkı toleranslar gerektiren uygulamalar için idealdir.
S: Hangi 3D baskı süreci çok renkli baskılara izin verir?
C: Tam renkli bağlayıcı püskürtme ve çoklu jet füzyon (MJF) gibi toz yatağı füzyon yöntemleri, malzeme birikimini hassas bir şekilde kontrol ederek çok renkli baskıları destekler. FDM gibi termoplastik ekstrüzyon yöntemleri de çoklu baskı kafaları ile renk karışımını mümkün kılar.
S: Hangi metaller 3D olarak basılabilir?
C: Titanyum alaşımları, paslanmaz çelik, kobalt krom, alüminyum, nikel alaşımları, toz yatağı veya yönlendirilmiş enerji biriktirme yöntemleri kullanılarak 3D olarak basılabilen en yaygın metallerdir.
S: Kumaşlar veya esnek malzemeler için en iyi 3D baskı yöntemi hangisidir?
C: Esnek TPU filament kullanarak erimiş biriktirme modellemesi, kumaşlara ve kauçuğa benzer elastik özelliklere sahip esnek malzemeyi 3D yazdırmanın en basit yoludur. SLS baskı, toz poliüretan malzeme kullanarak esnek parçalar da üretebilir.
S: 3D baskılı bir parça ne kadar büyük olabilir?
C: İnşaat için geniş formatlı 3D yazıcılar 50 fit uzunluğunda parçalar üretebilir. Bununla birlikte, çoğu endüstriyel sistem için maksimum parça boyutu aralığı:
- SLS: 15 x 13 x 18 inç
- SLA: 1 ayak küpü
- FDM: 12 x 12 x 12 inç
- DED: Neredeyse sınırsız boyut
S: En hızlı 3D baskı süreci hangisidir?
C: Oluşturma hızı açısından, HP'nin Multi Jet Fusion'ı SLS ve SLA süreçlerinden 10-100 kata kadar daha yüksek hızlara ulaşabilir. DED yöntemleri de 0,5 kg/saat'e kadar yüksek biriktirme hızlarına sahiptir, ancak tam bir parça oluşturmak için daha fazla geçiş gerektirir.
S: Seri üretim için hangi 3D baskı yöntemleri kullanılıyor?
C: Bağlayıcı püskürtme ve malzeme püskürtme ölçekli üretim için en uygun yöntemlerdir. FDM, SLS ve MJF, 10.000'lerce birime kadar kısa vadeli üretim için uygundur. DED büyük hacimli metal parçalara olanak sağlar.
S: Metal 3D baskı ne kadar doğrudur?
C: Metallerin toz yatağı füzyonu 50-100 mikron civarında hassasiyet sağlayabilirken, işleme ve son işlem hassasiyeti daha da artırabilir. Soğuk sprey DED 200 mikron civarında daha düşük hassasiyete sahiptir.
