3 boyutlu yazıcılarla hayal et, tasarla, çiz, yazdır, keşfet ve kullan
üretim teknolojisine devrim yaratacak özellikte değişiklikler ve yenilikler getiren üç boyutlu yazıcılar insanın hayal gücünü zorluyor. Yaratıcı fikirler ve tasarımlar reel modellere, son ürünlere, parçalara ve prototiplere hızlı bir halde dönüşüveriyor. Kullanılmaya başlandığı ilk günden itibaren aklınıza gelebilecek her türlü ürünün yanı sıra çok özel ve ilginç ürünler de ortaya çıkaran bu yeni nesil teknoloji, geleceğimizi inanılmaz biçimlerde şekillendireceğe benziyor. Bu teknoloji ancak tasarımcılara ve mühendislere değil, isteyen herkese keşfetme ve yenilik yapma fırsatı sunuyor.
Tayyare, araba, yedek parça, ayakkabı, bisiklet, oyuncak, robot, heykel, takı, aksesuar, saksı, el aletleri, müzik aletleri, sandalye, koltuk, bardak, çatal, kaşık, tıbbi araç-gereç, kimyasal madde, ilaç, takma diş, tıbbi protez hatta tabanca şeklinde aklınıza gelebilecek her türden, çeşit çeşit ürüne ek olarak, çok yakın gelecekte insan vücuduna nakledilmek üzere tasarlanan suni organlar bile üretebilecek üç boyutlu (3d) makalecılar aslında 1980’lerden beri geliştirilerek kullanılmaktadır.
Günümüz 3 boyutlu makalecılarda birfazlaca farklı teknolojiyi kullanılmaktadır. Bu teknolojiler, lazer sinterleme, fused deposition (bileşimli yığma), polimer kurleme şeklinde sıralanabilir. Yaygın kullanıma ve farklı kurmacama sahip olsa da temelde en fazlaca kullanılan teknoloji “fused deposition modeling” tekniği ile çalışan cihazlardır. Bu teknikte bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde edilir.
Kurmak arzu ettiğiniz cismin öncelikle 3 boyutlu bir çiziminin oluşturulması icap eder. Bu mevzuda solidworks, autocad, rhino3d, bonzai ve benzeri sıkça kullanılan yüksek maliyetli yazılımlar bulunmuş olduğu benzer biçimde, google sketchup, freecad ve benzeri çok başarılı ücretsiz yazılımlar da mevcuttur. Oluşturulan 3 boyutlu çizim yine bir yazılım aracı ile stl (stereolithography) formatına dönüştürülerek katmanlar haline dönüştürülür.
3boyutlu makalecılarda çoğu zaman abs, pla ve benzeri termoplastik malzemeler kullanılır. Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. Bu nozul bilgisayar tarafından kontrol edilerek parça geometrisini simule edecek şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve üretilmiş olur.
Kullanılan teknikler arasındaki en bariz ayrım katmanların iyi mi yığıldığıdır. Birtakımları malzemeyi eritip yumuşatarak katmanları oluşturur, diğerleri ise sıvı haldeki malzemeleri direkt yığar ve yığma işleminin hemen arkasından malzeme sertleştirilerek ürüne son hali verilir.
3d yazıcı teknolojisi özellikle son 10 yılda hayli hızlı bir büyüme göstererek yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı. çok çeşitli malzeme katı, sıvı veya toz halinde kullanılıyor.
3 boyutlu yazıcıların kullanım alanları
Günümüzde üç boyutlu yazıcı teknolojisi mücevher, aksesuar, ayakkabı tasarımında, endüstriyel ve mimari kurmacamlarda, inşaat mühendisliğinde, yapı işlerinde, otomotiv sanayisinde, hava-uzay, dişçilik ve tıp sektöründe, eğitimde, coğrafi malumat sistemlerinde ve farklı alanlardaki bilimsel çalışmalarda birçok ülkede yaygın olarak kullanılıyor. Bir süredir sanayi sektöründe kullanılan bu makalecıların küçük ve geliştirilmiş masa üstü modelleri, artık evlerimize de girebilir duruma geldi. üç boyutlu makalecılar evlerimize girdiğinde, ihtiyaç duyduğumuz ürünü kendi başımıza üretebileceğiz.
Bunu iki şekilde yapacağız: ya üreteceğimiz ürünün planını bilgisayarımıza indireceğiz veya bilgisayarda ürünü kendimiz çizeceğiz. Daha sonra yazdır tuşuna basıp, ürünü kullanmaya başlamış olacağız. Elimizdeki bir ürünü çoğaltmamız da olası olabilecek. Planını üç boyutlu tarayıcılarla bilgisayara aktaracağımız bir ürünü, istediğimiz rakamda basıp çoğaltabileceğiz. Bu yazıcılarda renkli yada tek renk basım yapılabiliyor. ürün planları ve renkler üzerinde oynayarak, tasarlanan ürünleri kişiselleştirebileceğiz. örneğin sipariş üzerine tasarlanmış robotlar, oyuncaklar yahut aksesuarlar çok farklı şekil ve renklerde üretilebilecek. Daha yaratıcı, yenilikçi ve ilginç sanatsal tasarım eserleri sergilenebilecek. Araba, tayyare şeklinde ürünlerin dış gövdeleri ve büyük parçaları, fabrikalardaki büyük makalecılarla bugünkünden çok daha hızlı üretilebilecek. örneğin boeing bazı tayyare parçalarını, audi’yse bazı otomobil parçalarını şimdiden bu şekilde üretmeye başlamış bile. Bazı klasik otomobillerin piyasada zor bulunan yedek parçaları da hâlihazırda üç boyutlu yazıcılar ile üretiliyor.
3d yazıcıların tıp sektöründe, biyolojik dokuların ve suni organ üretiminde hücrelerin tutunabileceği kalıpların hazırlanmasında, kimyasal bileşik yada ilaç üretiminde, biyokimyada çok farklı fonksiyonlara sahip protein moleküllerinin tasarlanmasında, nano teknolojide ve biyomedikal sektöründe ise parça üretiminde rahatlıkla kullanılabileceği düşünülüyor. Amerika’li bir araştırmacı geçtiğimiz yıl arasında bir hastadan alman dokuları işleyerek, altı saat içerisinde üç boyutlu yazıcıdan böbrek çıkarmayı başarmış. Belçika’da meydana getirilen bir araştırmada ise iki ayrı hastaya 3d yazıcıda üretilen yüz ve çene takılmış. Doğal bu tıbbi araştırmaların tüm bunlar deneme aşamasında. 3d teknolojisinde yaşanmış olan müthiş hızlı gelişmeler, çok yakın gelecekte biroldukça ilmi gelişmeyi de beraberinde getireceğe benziyor.
Son 5-6 yıldan beri gelişmiş ülkelerde evlerde de kullanılan 3 boyutlu yazıcılar artık ülkemizde de, öğrencilerin, evden çalışan kurmacamcıların, küçük işletmelerin, bir bilgisayar veya akıllı cep telefonu maliyetlerine ve aynı şekilde taksitle haiz olmaları mümkün olmaktadır.