back to top

3D Yazıcı (Printer) Nedir? Nasıl Çalışır? Neler Yapılabilir?

Herkese merhabalar ! 3 boyutlu yazıcılar hakkında detaylı bilgi mi edinmek istiyorsunuz? Öyleyse doğru yazıdasınız. Elimden geleni yapacağım 🙂

3D Yazıcı Nedir, Ne İşe Yarar?

Sanal ortamda tasarlanmış 3 boyutlu nesneleri katı formda somut nesnelere dönüştüren makinelere 3 boyutlu yazıcı denir.

3D baskı teknolojisi ile ihtiyaç duyduğunuz bir aparat basabilir, 3D tarayıcı ile taradığınız bir cismin çıktısını alabilir, çizdiğiniz bir tasarımı prototipleyebilir, hatta kendi ürününüzü oluşturabilirsiniz.

Kısacası 3 boyutlu yazıcılar ile dilediğiniz her şeyi basabilirsiniz.

3d yazıcı

3D Yazıcı Tarihi

İlk 3D yazıcı teknolojisi Charless Hull tarafından 1984 yılında ortaya çıkmıştır. 1986 yılında 3D Systems adlı ilk 3D yazıcı şirketinin kurulmasıyla yeni bir sektör doğmuştur.

90’lı yıllarda bu teknoloji hızla ilerlemiş, Amerika’da ilk renkli baskı alınmıştır. 2005 yılında başlayan ve 2007 yılında ilk açık kaynak kodlu, kendi parçalarını dahil prototipleyebilen yazıcıları çıkaran RepRap projesi ile 3D yazıcılar evlerimize kadar ulaşmıştır. Bu girişimin amacı maliyeti azaltarak kullanımı yaygınlaştırmaktı ve günümüzde ne kadar büyük bir başarıya ulaştığını görebiliyoruz.

Nasıl Çalışır?

3D yazıcılar, katmanlı imalat (Additive Manufacturing) diye nitelendirilen bir üretim yöntemi ile çalışırlar. Baskı için birçok hammadde kullanılsa da genellikle filament diye nitelendirilen termo plastik materyaller kullanılır.

Filamentleri karşılaştırdığımız yazımızı okuyarak kendinize uygun olanı seçebilirsiniz: > https://maker.robotistan.com/3d-filament-nedir-cesitleri/

Uygun bir filamenti de Robotistan güvencesiyle sipariş verebilirsiniz.

3d yazıcı iç yapısı - nasıl çalışır

3D yazıcıların çalışabilmeleri için 3boyutlu modele, tasarıma ihtiyacı vardır. Bilgisayar ortamında AutoCAD, Solidworks, 3DsMax gibi bir CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) programı ile tasarlanmış çizimler veya 3 boyutlu tarayıcı ile taranmış olan nesneler ‘.stl’ uzantısında dışa aktarılırlar.

3D yazıcı ‘.stl’ uzantısındaki dosyayı algılar ve baskı işlemini gerçekleştirir.

3 boyutlu modelleme için program - cura örnek

Çalışma prensibinin biraz daha detayına inmek istiyorum. Baskı işlemine başlamadan önce yazıcının ucunda ‘nozzle’ diye adlandırılan kafa bölgesinin belirli bir sıcaklığa gelmesi gerekmektedir. Çünkü 3D baskı işlemi eriyen filamentin katman katman ve üst üste serilmesiyle gerçekleşir.

Filamentin düzgün bir şekilde yayılabilmesi için de kafa noktasından çıkartken yüksek sıcaklıkta erimesi gerekir. Kafa noktasından eriyerek çıkan filament yüzeyde yayılır yayılmaz donar ve katı formuna geçer. Tüm katmanlar tamamlandıktan sonra model tamamen katı formda hazır hale gelir.

3d printer çalışma mantısı
Kaynak: pinshape.com

3D Yazıcı ile Neler Yapılabilir? 

3D Yazıcı ile yapabileceklerinizin herhangi bir sınırı yok. Ürün prototipleme, ev dekorasyonu, hediyelik eşya gibi kullanım amaçları hali hazırda yaygın olanlar.

Örneğin çiçekleriniz için tasarladığınız veya hazır tasarımını bulduğunuz bir vazo basabilirsiniz. Yapmayı düşündüğünüz bir robotun gövdesinde 3D baskılara yer verebilir, hatta gövdenin tamamını 3D baskı ile yapabilirsiniz. Nasıl mı? Yaptığımız Robot Kol uygulaması bir örnek olarak gösterilebilir.

Bu arada kendinize fiyat performans olarak güzel bir 3D yazıcı almak isterseniz, bu yazımızı kesin inceleyin! >>https://maker.robotistan.com/en-iyi-3d-yazici-ucuz-3d-printer/

Daha önce de belirttiğim gibi 3D yazıcının kullanım alanları bunlar ile sınırlı değil. Çikolata basan 3D yazıcılar ile kendi tasarladığınız çikolatalar elde edebiliyorsunuz. Çikolatanın dışında 3D yazıcı teknolojisi gıda sektöründe hızla gelişmekte.

3d yazıcı ile bu tarz objeler yapılabilir

NASA (Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) astronotları ihtiyacı olan materyalleri uzaya gönderdikleri özel bir 3D yazıcıdan basarak elde ediyorlar.

3D yazıcı teknolojisi ayrıca giyilebilir teknoloji ve tekstilde de kendine yer bulmuş durumda.

Ortopedik çözümlerde, giysilerde, saat ve bileklik gibi aksesuarlarda 3D baskı teknolojisinden yararlanılmaktadır.

Ünlü spor markaları son dönemlerde spor ayakkabılarının tabanlarında ve çeşitli bölgelerinde 3D baskı kullanarak seri üretime geçirdiler. Bu sürece baktığımızda yüksek maliyet ve seri üretim sorunlarını bir nebze aştıkları görülüyor.

3d yazıcı ile ayakkabı yapılabilir

Medikal alanda ise gelişmeler fazlasıyla olumlu. 3D yazıcı ile protezler ve hastalara özel anatomi modelleri elde edilmekte. Hatta 3D baskı organ yapımı bile var.

Hollanda’da 23 yaşındaki bir hastanın kafatası ile 3D yazıcı ile üretilmiş bir kafatası değiştiriliyor ve hastanın operasyona olumlu tepkiler verdiği sonucu elde ediliyor.

3d yazıcı ile kask yapılabilir
Kaynak: wired.co.uk

Son olarak, 3D yazıcı ile ev inşaa etmek de mümkün 🙂 . Çin’de WinSun adlı şirket 3D yazıcı ile tanesi 5.000$ değerinde günde tam 10 adet ev inşaa etmeyi başarmıştır.

3 boyutlu yazıcı kullanarak yapılan ev

Gördüğünüz gibi 3D yazıcı ile gerçekten yapabileceklerinizin bir sınırı yok 🙂

3D Yazıcı Çeşitleri

Günümüzde yaygın olarak kullanılan bazı yazıcı tiplerinden bahsedeceğim. 3D yazıcı teknolojisi yazının da başında bahsettiğim gibi “Katmanlı İmalat” tekniğine sahiptir. Yani tüm yazıcılar baskılarını katmanlar halinde çıkartıyorlar.

Baskının katmanlaştırılmasının da farklı teknikleri var ve bu teknikler 3D yazıcıların çeşitlere ayrılmasına sebep oluyor. Endüstriyel 3D yazıcılar ile ev tipi 3D yazıcılar arasındaki farklar da burada ortaya çıkıyor. Gelin 3D yazıcıları çeşitlere ayıran bu teknikleri inceleyelim.

Stereolithography (SLA) Teknolojisi

3D yazıcı teknolojisindeki en eski teknik olsa da günümüzde hala kullanılmakta SLA tekniği. SLA teknolojisine sahip 3D yazıcılarda akışkan foto polimer (özel bir plastik çeşidi) hammaddeler işlenerek katı forma dönüşüyor ve baskı elde ediliyor.

Hammadde yarı akışkan forma gelecek şekilde eritildikten sonra katman oluşuyor. Oluşan katmanlar bilgisayar kontrollü ultraviyole ışınlar ile bütün bir yapıya dönüşüyorlar.

Her bir katman için bu işlem tekrar ediliyor ve baskının sonunda 3D katı bir model ortaya çıkıyor. İşlemler hızlı gerçekleşir ve detaylı, titiz baskılar elde edilir.

Digital Light Processing (DLP) Teknolojisi

DLP (Dijital Işık İşleme) tekniği SLA ile birçok ortak noktaya sahiptir. 2 teknikte de baskılar, akışkan polimerler ile gerçekleşir ve ikisi de baskıyı işlerken ışıktan faydalanırlar.

Bu akışkan polimelerler, reçine diye de tabir edilebilir. SLA ışığı lazer ile sağlar, DLP tekniği ise özel bir projektör ile. DLP tekniği fazlasıyla hızlı işler ve SLA tekniğindeki gibi temiz ve detaylı baskılar elde edilir.

Fused Deposition Modelling (FDM) Teknolojisi

FDM (Birleştirmeli Yığma ile Modelleme) masaüstü 3D baskıda en yaygın kullanıma sahip tekniktir. İşleme başlamadan önce yazıcıya bir 3D model verisi girilir.

Bilgisayar destekli bu tasarım verisini yazıcı okur ve işlem başlar. Termo plastik malzeme yazıcının extruder diye adlandırılan bölgesinde ısıtılarak erimiş plastik olarak X ve Y koordinatlarında basılır.

Tabanın en altından başlayarak Z koordinatı boyunca katmanlar serilir. Serilen katmanlar birleşerek katı formda bir model elde edilir.

Selective Laser Sintering (SLS) Teknolojisi

SLS (Seçici Lazer Sinterleme) tekniğinde SLA’de olduğu gibi işlem bir lazer ile yapılır. SLA ile aralarındaki önemli fark, SLS tekniğinde hammadde olarak akışkan yerine toz malzeme kullanır.

Bu malzemelere naylon, cam, seramik, alüminyum gibi örnekler verilebilir. Bu teknik yaygın olarak endüstride ürün geliştirmede ve hızlı prototiplemede kullanılır.

Not: Sinterlemek, katılaştırmak anlamına gelmektedir.

SLM (Selective Laser Melting) Teknolojisi

SLM (Seçici Lazer Eritme) tekniği birçok yerde SLS tekniği olarak addediliyor. Bu teknikte toz metaller yüksek güçte bir lazer ile 3D baskı haline getiriliyor. Bu teknoloji havacılık ve medikal sektörlerinde kullanılmaktadır. Alüminyum, paslanmaz çelik ve titanyum gibi malzemeler kullanılabilir.

Electron Beam Melting (EBM) Teknolojisi
EBM 3D Yazıcı Çalışma Prensibi

EBM (Elektron Hüzme Eritmesi) tekniği, toz taban füzyonu konusunda SLM tekniğine çok benziyor fakat iki tekniği birbirinden ayıran en önemli nokta kullanılan güç kaynakları.

EBM teknolojisinde güç kaynağı olarak bir vakumun içindeki elektron demeti kullanılır ve çok yüksek sıcaklıklarda işlem yapar. Bunun haricinde SLM ile çalışma prensibi neredeyse aynıdır. EBM teknolojisinde de hammadde olarak metal kullanılır.

Laminated Object Manufacturing (LOM) Teknolojisi

LOM (Katmanlı Mal İmalatı) tekniğinde ısı ve basınç yardımıyla üst üste birleştirilmiş kağıt, plastik veya metal laminatlardan oluşan hammaddeler kullanılır. Hammadde ısı ve basınç ile eritilir, bilgisayar kontrollü bir bıçak veya lazer ile kesilerek şekillendirililir. Hızlı prototipleme imkanı sağlar.

3D Yazıcıda Bulunan Parçalar ve Malzemeler

Bir 3D yazıcıda genel olarak bulunan parçaları inceleyelim.

  • Sigma Profiller

3D Yazıcının iskeletini oluştururlar.

3d sigma profil

  • Şase (alüminyum veya pleksiglas)

Ultimaker 3

  • Rulmanlar

3d yazıcı parçaları - rulman rulman

  • Kaplinler

3d printer parçaları - kaplan

  • Miller

3d yazıcı parçası - miller

  • Kayışlar ve Kasnaklar
  • Nalburiye Malzemeleri (Somun, cıvata vb.)

somun, civara

  • Ara Elemanlar (İskeletin oluşması için gerekli 3D baskı, plastik veya akrilik parçalar)
  • Step Motorlar

X,Y,Z hareketleri ve extruder’ın itiş hareketi için kullanılırlar.

step motor

  • Fanlar

Hava sirkülasyonunu sağlamak için kullanılırlar.

fan

  • Termistör

Isıyı ölçen komponenttir.

termistör

  • Isıtıcı

Filamentin gerekli ısıya ulaşmasını sağlayan komponenttir.

3d printer için ısıtıcı

  • Sıcak Tabla

Baskının üzerine yapıldığı yüzeydir.

sıcak tabla

  • Extruder

Filamentin eritilip, itilerek nozzle ucuna aktarıldığı bölgedir.

extruder

  • Nozzle

Sıcak filamentin baskı için çıktığı kafa noktasıdır.

nozzle

  • Limit Switch’ler (Endstop, durdurucular)

Yazıcıdaki X,Y ve Z koordinatlarındaki hareketler bu anahtarlar ile kontrol edilir.

  • Güç Kaynağı

220V alternatif akım enerjisini 12V veya 24V Doğru Akım enerjisine çevirerek yazıcıya enerji verir.

  • Anakart

Yazıcıdaki elektronik işlemleri anakart gerçekleştirir.

anakart

  • LCD Ekran

3D Yazıcıdaki işlemler buradan kontrol edilir.

lcd ekran

  • Filament

Genellikle ABS ve PLA yapıdaki filamentler kullanılır.

3d filament

Fiyatları Nasıl?

3D Yazıcılar evlerimize girmeye başladığından beri fiyatları bir hayli düşmekte ve teknolojinin gelişmesiyle düşmeye de devam edecektir. Düşmekte dediğime bakmayın, ev tipi olup da çok pahalı diyebileceğimiz 3D yazıcılar da mevcut.

Bir yazıcıya değer biçerken üründeki parça ve baskı kalitesi, kullanım pratikliği, baskı hızı gibi özellikler ayrıştırıcı oluyor. Günümüzde ev tipi bir 3D yazıcı almak istediğinizde fiyatlar ₺3.000 ile ₺25.000 arasında değişiyor.

Sitemizde bulunan 3D yazıcılara buradan ulaşabilirsiniz.

Makerlar için açık kaynak kodlu 3D yazıcı modelleri ve kılavuzları mevcut. Çok daha uygun fiyatlara istediğiniz parçalarla kendi 3D yazıcınızı yapabilir ve yaparken mekanik sistemleri öğrenebilirsiniz. Burada unutmamanız gereken nokta, kendi yazıcınızın teknik servisi olmayı da bilmelisiniz 🙂

Sitemizde bulunan KENDİN YAP 3D yazıcı parçalarına buradan ulaşabilirsiniz.

3D Yazıcı Neden Tercih Ediliyor?

3d yazıcı ne işe yarar? diye sorduğumuzda, 3d dünyasının birbirinden özel avantajlarıyla karşılaşıyoruz. Bunlardan bazıları:

Esnek Tasarım: 3D baskı ile, geleneksel üretim süreçlerinden daha karmaşık tasarımlar tasarlanır ve yazdırılır. Herhangi bir yazıcının kendi yapı hacmine uyan hemen hemen her şeyi oluşturabilir. Geleneksel üretim süreçlerindeki parça tasarımında, her yeni parçayı oluşturmak için, yeni bir araç, kalıp veya aparat üretilmesi gerekir. 3D baskıda is destekler eklenir ve ardından fiziksel makine veya ekipmanda çok az veya hiç değişiklik olmadan yazdırılır.

Hızlı Prototipleme: 3D baskının bir başka büyük avantajı da hızlı prototipleme teknolojileri arasında önde gelmesi ve prototip oluşturma sürecini hızlandıran parçaları saatler içinde üretebilmesidir. Bu, her aşamanın daha hızlı tamamlanmasını sağlar. 3D baskı ucuzdur ve parça oluşturmada daha hızlıdır, çünkü 3D baskı ile parça saatler içinde tamamlanabilir ve her tasarım değişikliğinin çok daha verimli bir oranda tamamlanmasına olanak tanır. Ek olarak da ucuz ve parça oluşturmada daha hızlıdır.

3D baskının sağladığı özgürlük ve yaratıcılık, pahalı makinelerle dolu depolara ihtiyaç duymadan neredeyse her şeyin yaratılabileceği anlamına gelir. Tipik olarak karmaşık imalat projelerini dış kaynak kullanımıyla ilişkilendiren uzun tedarik süreleri yoktur.

Talep Üzerine Üretim: 3D baskı, geleneksel üretim süreçlerinden farklı olarak envanter stoklamak için çok fazla alana ihtiyaç duymaması başka bir avantajıdır. Bu, gerekmedikçe toplu olarak yazdırmaya gerek olmadığı için, yerden ve maliyetten tasarruf sağlar.

3d tasarım dosyalarının tümü, CAD veya STL olarak bir 3d model kullanılarak yazdırıldıklarından sanal bir kitaplıkta depolanır. Bu, gerektiğinde bulunabilecekleri ve yazdırılabilecekleri anlamına gelir. Sonuç olarak tasarımlarda düzenlemeler de çok düşük maliyetlerle yapılabilir.

Güçlü ve Hafif Parçalar: Bazı metallerin kullanılabileceğini varsayarsak asıl 3d yazıcı hammaddesi plastiktir çünkü plastikler, metal muadillerine göre daha hafif olmaları nedeniyle avantajlar sunmaktadır. Bu, özellikle hafifliğin önemli olduğu ve daha fazla yakıt verimliliği sağlayabildiği otomotiv ve havacılık gibi sektörlerde önemlidir.
Çevre Dostu: Parçaların üretimi, geri dönüştürülemeyen malzemelerin büyük parçalarından kesilen alternatif yöntemlere kıyasla çok az veya hiç israf olmaksızın yalnızca parçanın kendisi için gerekli malzemeleri gerektirir. Süreç yalnızca kaynaklardan tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kullanılan malzemelerin maliyetini de azaltır.

3D baskı makinesi ile, imalat için daha az parçanın dış kaynak kullanımına ihtiyacı vardır. Bu, daha az çevresel etkiye eşittir çünkü dünya çapında daha az şey sevk edilir ve enerji tüketen bir fabrikayı çalıştırmaya ve bakımını yapmaya gerek yoktur.

Uygun Maliyet: Tek adımlı bir üretim süreci olarak, 3D baskı zamandan ve dolayısıyla üretim için farklı makinelerin kullanılmasıyla ilişkili maliyetlerden tasarruf sağlar. 3D yazıcılar da kurulabilir ve işe devam etmek için bırakılabilir, bu da operatörlerin her zaman hazır bulunmasına gerek olmadığı anlamına gelir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bu üretim süreci, çok az veya hiç israf olmadan yalnızca parçanın kendisi için gereken malzeme miktarını kullandığından, malzeme maliyetlerini de azaltabilir. 3D baskı ekipmanı satın almak pahalı olsa da projenizi bir 3D baskı hizmeti veren şirkete yaptırarak bu maliyetten bile kaçınabilirsiniz.

Kalite: Geleneksel üretim yöntemleri, kötü tasarımlara ve dolayısıyla düşük kaliteli prototiplere neden olabilir. 3D baskının doğası, parçanın veya ürünün adım adım montajına izin verir. Bu da tasarımın geliştirilmesini ve daha kaliteli ürünleri garanti eder.

3D Kalem Nedir?

3 boyutlu yazıcı teknolojisi hakkında daha detaylı Ar-Ge çalışmaları yapıldıktan sonra sektöre bir de 3D Pen (3 boyutlu kalem) ürünü çıkmış oldu. 3D Kalem teknolojisinin gelişmesi de çok uzun sürmedi.

İnsanlar bu 3 boyutlu dünyadan günlük hayatlarında da farklı keyifler yaşamak için yani hobi amacıyla alıyorlar genelde 3 boyutlu kalemleri. Aynı zamanda 3D kalemler ile küçük ve basit tasarımları kısa sürede basma imkanına sahip oluyorlar. 3 boyutlu kalemler hakkında daha detaylı bilgiye sahip olmak için 3D Kalem Nedir? yazımızı ziyaret edebilirsiniz.

3D Kalem

Bu yazımızda 3D yazıcıları inceledik, yazımızın sonunda da 3D kalemden bahsettik. Başka bir yazımızda görüşmek üzere, takipte kalın 😉

Son Çıkan Yazılar

8 YORUMLAR

  1. Robotistan ekibini gerçekten tebrik ediyorum.hem gelişen dünyadaki teknolojik haber kaynaği gibi hem de alışveriş yapabildiğimiz güzel bir site.

  2. Merhabalar biz şeker hamurundan figürlü pasta imalatçısıyız. Gerçek pasta ve maket pastalar yapıyoruz bunun yanında örneğin bir organizasyon da gerekli bütün malzemeleride üretmeyi planlıyoruz mesela konsept e uygun tabak,bardak,çatal,kaşık v.b. Bizim işimizi kolaylaştıracak bir yazıcı önerebilirmisiniz hem gıda ürünleri hem plastik ürünler imalatı yapacağız bize 3D yazıcı önerebilirmisiniz

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz