3D (Üç Boyutlu )Yazıcılar

Yazıcı dediğimizde aklımıza sadece evlerimizde ya da ofislerimizde kullandığımız yazıcılar gelir. Bunlarla sadece yazı veya resimlerimizi basarız. Peki, bastırdığımız resmin çerçevesini de kendimiz satın almak yerine oluştursak nasıl olurdu? Bunu belki bugün evimizde yapamıyoruz ama birkaç yıl içerisinde bunu yapmamız çok kolay olacak. İşte 3D yani üç boyutlu yazıcılar bu iş için geliyorlar.

3D yazıcılar verilen herhangi bir nesneyi üç boyutlu bir halde oluşturan yazıcılardır. Bunun için basmak istediğimiz nesnenin üç boyutlu çizimi gerekmektedir. Bu üç boyutlu çizim yazıcıya gönderildikten sonra yazıcının kullandığı teknolojiye göre bu nesne yazıcıda oluşturulur. Bu yazıcılar tasvir etmek başta biraz güç gelebilir. Bunun için bir kutu hayal edin, sonuçta kâğıt üzerine bir şey basmayı düşünmüyoruz. Bu kutunun alt kısmında sağa sola dönebilen bir parça olsun. Kutunun üst tarafında malzemeyi yavaş yavaş kutunun içerisine püskürten bir parça olsun. Bu malzemeyi yavaş yavaş eritip alttaki parçanın üzerine dökelim. Bu dökülen malzeme kuruduğunda üzerine bir kat daha malzeme dökelim ve bu işlemi istediğimiz materyal ortaya çıkana kadar devam ettirelim. İşte bu yazıcılar böyle çalışır. (Mumu eritip bir yere dökün, bu soğuyunca bir kat daha dökün ve bu işlemi devam ettirin sonunda üç boyutlu bir materyal elde edersiniz.)

Günümüzde 3 boyutlu yazıcı teknolojisi birçok farklı teknolojiyi kapsamaktadır. Bu teknolojiler, laser sintering (lazer sinterleme) , fused deposition modeling  FDM  (bileşimli yığma modeli), polimer kürleme gibi sıralanabilir.

Ev kullanıcıları için tasarlanmış olan 3D yazıcılarda en çok kullanılan teknoloji bileşimli yığma modeli ‘dir. Bu teknikte bilgisayarda 3 boyutlu modeli bulunan cisim 2 boyutlu katmanlar halinde yığılarak 3 boyutlu ürün elde edilir.

Yukardaki şekilden de anlayacağınız üzere (1) Plastiğin püskürtüldüğü kafa (2)Katılaşmış plastik  (3)Hareket eden tabla.

Bileşimli yığma modeli (FDM) bir yazılım süreci ile baslar. Her şeyden önce istenilen objenin bir program aracılığıyla üç boyutlu tasarımı yapılır. Bu tasarım hazırlanırken katmanlar halinde olması gerekir. Yazılım modelleri matematiksel olarak katmanlara ayırır ve bu katmanları üst üste inşa etmek üzere 3 eksenli bir cihaza gönderir. Genellikle termoplastik malzemeler kullanılır. Termoplastik malzemeler thermoset malzemeler ile karşılaştırıldığında defalarca eritilebildikleri ve belirli sıcaklık aralığında sıvılaşabildikleri için bu teknoloji için oldukça uygun malzemelerdir. Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış  bir kafadan püskürtülmesi gerekmektedir. Bu kafa bilgisayar tarafında kontrol edilerek parça geometrisini  uygulayacak şekilde hareket ettirilir ve termoplastik malzemenin yığılması ile beraber parça 2 boyutlu katmanlar halinde tablaya yığılır ve üretilmiş olur. 

3D yazıcılarda genellikle malzeme olarak PLA (Poliaktid, Laktik asit polyesteri) ve PLA (Poliaktid, Laktik asit polyesteri) kullanırlar. PLA malzemesinin kullanımı daha rahattır, çünkü kuruma sırasında fazla çekmemektedir ve oluşan objenin boyu daha isabetlidir. Fakat PLA yapısal olarak daha dayanıksız ve 60 ⁰C sıcaklıkta yumuşamaya başlamaktadır. ABS yapısal olarak daha kararlıdır ve ancak 100 ^oC üzerindeki sıcaklıklarda yumuşamaya başlamaktadır. Kuruma esnasında hacim kaybetmektedir.

Peki, 3D yazıcıların fiyatları ne kadardır. Şu an için fiyatları oldukça pahalı, ev kullanımı için yaklaşık olarak 1200 € ‘dan bunlara ulaşabilirsiniz. Tabii ki profesyonel çözümler için tasarlanmış olan modeller 10000  €’dan başlıyor.

Bu yazıcıları hangi alanlarda kullanabilir diye sorabilirsiniz. Bunu için fazla uzağa gitmeye gerek yok. Örneğin cep telefonunuzun kapağı kırıldı. Bunu bu yazıcıdan bastırabilirsiniz. Buzdolabınıza bir yedek parça gerekiyor bunu bulmanız ve almanız uzun sürecek, bunun yerine bastırıyorsunuz. Bunu için firmalar artık yavaş yavaş ürünlerinin yedek parçaları için üç boyutlu modellerini satmaya ya da vermeye başlıyorlar. Örneğin BMW firması bunun için birçok yedek parçanın modelini müşterilerine hazırlamaya başladı bile.

Önümüzdeki yıllarda bu yazıcılar sayesinde dünyamızda birçok şeyin değişeceği aşikâr. Buna sanayi devrimi diyenler dahi var. Bu sayede üretim sektöründen ulaştırmaya, sağlıktan inşaata birçok alanda değişikliklerin olması bekleniyor. Belki de beş on yıl sonra istediğiniz bir şeyi almak için mağazalar yerine ilk önce tasarımcıya gidip bunu tasarlatıp sonrada 3D yazıcı dükkânlarına gidip bunu bastırabileceğiz. Hayal mi, bekleyelim görelim.