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

3D yazıcı ile üretim kısaca dijital bir dosyadan üç boyutlu katı nesneler üretme işlemidir. 3D Yazıcı, bilgisayar üzerinde tasarlanmış veya 3 boyutlu tarayıcı ile taranmış modelleri,  yazıcı tipine göre farklı malzemelerle (ABD veya  PLA) çok hızlı ve ekstra bir kalıp yada presleme işlemine ihtiyaç duymadan üreten bir cihazdır.

3D yazıcıların gelişimi, fiyatlarının normalleşmesi ve kullanıcı sayısının artışı birkaç yıl içinde ciddi oranda arttı.

3D YAZICI İLE NELER YAPILABİLİR

Bir 3D yazıcı ile, seramik bardaklardan, plastik oyuncaklara, metal makina parçalarına, dekoratif objelerden ev mobilyalarına, tıbbi gereçlere kadar hemen her şeyi yapabilirsiniz.

3 BOYUTLU YAZICILARDA KULLANILAN HAMMADDELER

PLA (Polilaktik Asit) Nişasta bazlı bioplastiktir.

ABS (Akrilonitril bütadien stiren) petrol bazlı plastik

PVA (Polivinil Alkol) 

Katkılı PLA Filamentler (Ahşap, Bakır, Bronz, Bambu, Naylon, PET, Sıvı reçine) 

3D YAZICI NASIL ÇALIŞIR

Geleneksel mürekkep püskürtmeli yazıcılar yerine geleneksel fabrika üretim hatlarının yaptığı işi tek bir makinada, UV ile kürlenen malzeme püskürtme yöntemiyle gerçekleştiriyor.

3 boyutlu bir yazıcının, üretim evreleri üç aşamada gerçekleşir.

a-  3D modelleme ve tasarım programları ile, üretilmek istenen ürünün 3 boyutlu modeli oluşturulur. Ayrıca 3D tarayıcılar ile taranmış bir nesneye ait verilerde modelleme için kullanılabilir.

b- Oluşturulan veya taranan model STL, OBJ, gibi bir uzantı ile bir dosyaya çevrilerek, 3D yazıcı programına aktarılmaya hazır hale gelir.

c- 3d baskı işleminde obje, katmanlar halinde, STL dosyasından alınan verilere göre üst üste serilerek oluşturulur.

d- Son aşamada ürünün ölçüleri, boyutları kontrol edilir gerekli iyileştirmeler yapılır.

3 BOYUTLU YAZICILARIN YAYGINLAŞMASI

3 boyutlu baskı ve materyal imalatı işleminin "kısa vadede daha cazip ve ulaşılabilir hale gelerek, ticari ve tıbbi uygulamalar haricinde de geniş bir alıcı kitlesine hitap edeceği öngörülüyor.

Gerçek şu ki, hem büyük hem de küçük ölçekli işletmelerin özelleştirilmiş tasarımlar oluşturmak veya ürünlerine dair prototipler hazırlamak için 3 boyutlu yazıcılardan yararlandığını daha sık görmeye başladık.

Hızlı prototipleme

3 boyutlu baskı, işletmelerin fikirlerini uygun ve yakın bir biçimde hayata geçirmelerini sağlar, Üretim gereçleri olmayan sadece tasarım yapan firma veya kişiler bu sayede doğrudan tasarımdan üretime geçebilir. 3D yazıcıların iş dünyasındaki diğer avantajları, daha düşük prototip ve üretim maliyetleri ile daha yaratıcı ve kişiselleştirilmiş seçenekleri sunmasındandır.

3D yazıcılar, teknoloji geliştikçe ve üretici sayısı arttıkça hem daha çeşitli daha kaliteli iş yapabilme hemde daha uygun fiyatla alınabilir hale geliyor. 3D ürünlere, talep arttıkça, daha farklı meslek gruplarından, home-office şeklinde çalışan, özellikle e-ticaretle uğraşan kişiler ve hatta hobi amaçlı kullanmak üzere 3D yazıcı almak isteyenler arttıkça 3D yazıcıların üretim adetleri artacak, çeşitli kullanım tiplerine göre, farklı bütçelere ve farklı ihtiyaçlara göre farklı modeller yapılmaya başlanacak ve buna paralel fiyatları da gün geçtikçe düşecektir.

Ticari işletmelerin haricinde, belli konularda yetenekleri, merakları hobileri olan ev kullanıcıları, sanatsal yetenekleri, çizim kabiliyetleri olanlar,  tasarım ve iş fikri olan girişimciler, 3D yazıcı kullanarak, internet üzerinden, oluşturacakları e-ticaret siteleri ve hatta sosyal medya hesapları üzerinden çeşitli ürünler satabilecekler.

3D yazıcı kullanarak iş kuranlar, geliştirenler, para kazananlar arttıkça, talep ve beklentiler artacak. 3D yazıcı kullanıcıları, ilgilendikleri konuya ve üretime daha fazla zaman, daha fazla bütçe ayırabilecekler. Üretimini yaptıkları ürün grubu üzerindeki bilgi birikimleri ve ürün kaliteleri artacak ve belki zamanla bu girişimciler kendi firmalarını kurabilecektir.

Bir sonraki aşama, girişimci veya küçük çaplı ticaret için değilde, müşteri sıfatındaki ev tüketici evlerinde 3 boyutlu bir yazıcıya sahip olsa, tüketicilerin yeni ürün veya teknolojileri keşfetme ve prototip oluşturma olasılıkları artacaktır. 3D yazıcı bu anlamda belki de teknolojinin gelişimine yönelik küçük fakat milyonlarca çabanın tetikleyicisi olabilecektir.

3D Yazıcı nereden alınır, 3D filament nereden alınır

Türkiye’de 3D yazıcı, tarayıcı ve filament (kartuş) alabileceğiniz pek çok e-ticaret mağazası var.

Hepsiburada, gittigidiyor gibi çok sayıda ürünü bulabileceğiniz mağazaların yanısıra sadece 3D yazıcı, tarayıcı ve filament satan, aynı zamanda 3D modelleme, çıktı gibi hizmetler veren firmalar ve e-ticaret siteleri de mevcut.

3D Yazıcı satışı yapan firmalar:

• 3bfab.com MakerBot marka 3 boyutlu yazıcıların Türkiye bayisi 
• 3dmast.com 3D System marka yazıcıların Türkiye distribütörü, genel olarak endüstriyel ürünler satılıyor
• 3dortgen.com Farklı marka ve model 3D yazıcılar  mevcut Solidoodle, Ultimaker, FlashForge, Uyp gibi farklı markalardan
• Cokboyutlu.comCube markalı 3B yazıcıların satışı yapılıyor
• Protosis.com 3D Systems firmasının Türkiye temsilcisi, endüstriyel kullanıma yönelik ürünler satılıyor.
• Voksel.com.trLeapfrog, EnvisionTEC ve 3SP marka 3D yazıcılar satılıyor. Ürünleri genel olartak endüstriyel kullanıma yönelik.
• Raft.com Zortrax, M3D, Wanhao marka 3D yazıcılar satılıyor
• Solvo-tek.com MCOR ve Leapfrog marka 3D yazıcıların satışını yapıyor.
• Teknodizayn.com HP marka 3D yazıcıların satışını yapıyor

3D Yazıcılar için yazılımlar

Autodesk, gibi 3D yazılım üzerine etkin programlar üreten firmalar haricinde pek çok profesyonel veya amatör kullanıcılara yönelik uygulama ile çalışmak mümkün. Maya, Solidworks gibi öğrenmesi hayli zaman alacak programlar haricinde, sketchup gibi daha orta düzey ve Tinkercad gibi basit ve ücretsiz uygulamalarda mevcut. Bu tip programlarla ürün tasarımı ve modellemenin yapmanın yanısıra hazır tasarım dosyalarını kullanarak 3D objeler üretmenizde mümkün.  

• Autodesk 123D Autodesk'in basit 3d modelleme programı.
• 3ds Max Autodesk.com.tr  3D modelleme ve görüntüleme yazılımı
• Autocad Autodesk.com.tr Teknik resim programı, çok tercih edilmese de 3 boyutlu modellemede yapılabilir
• Blender Açık kaynaklı oldukça detaylı bir program. 3d modelleme, animasyon ve fotorealistik efekt yazılımı.
• Inventor Autodesk.com.tr 3d katı modelleme ve tasarım programı
• Maya Autodesk.com.tr  3B animasyon, modelleme, simülasyon ve görüntüleme yazılımı,
• Sketchup Arayüzü basit, kullanımı kolay bir program, 3 boyutlu modelleme ve çizim için kullanılıyor
• Solidworks Autocad benzeri 3 boyutlu tasarım programıdır.
• Tinkercad Browser üzerinde çalışan kullanımı kolay 3D tasarım ve 3D baskı uygulaması

3D Yazıcıların Temel Türleri 

• Kaynaştırma Depozisyon Modellemesi (FDM)Fused Deposition Modeling
• Stereolitografi (SLA) Stereolithography
• Dijital Işık İşleme (DLP) Digital Light Processing
• Seçici Lazer Sinterleme (SLS) Selective Laser Sintering
• Seçici Lazer Eritme (SLM) Selective Laser Melting
• Elektron Işın Ergitme (EBM) Electron Beam Melting
• Laminalı Nesne Üretimi (LOM) Laminated Object Manufacturing
• Binder Jeti (BJ) 
• Malzeme Jetting (MJ) / Wax Döküm Material Jetting / Wax Casting

3D Yazıcılarda Kullanılan Dosya Formatları

.STL 3D : Systems firması tarafından geliştirilmiştir, en yaygın kullanılan formattır.

.OBJ : Wavefront Technologies tarafından geliştirilmiştir, STL kadar olmasada yaygın kullanılır

.WRML : Yüksek şözünürlüklü renderlar için tasarlanmış web formatıdır

.PLY : OBJ formatındaki açıkları kapatmak için geliştirdikleri bir formatt

3D Yazıcıların Geleceği

Girişimciler ve DIY meraklılarının (Do it yourself kısaltması), herhangi bir öğeyi uyarlama veya

icat etme becerisi ve hevesi göz önüne alındığında, 3 boyutlu bir yazıcı tamda DIY yaşam felsefesini benimseyenler insanlara göre.

3D yazıcılar geleneksel iş modellerini önemli ölçüde değiştirme potansiyeline sahip, zira girişimciler artık üreticiler haline gelebilir, artık seri üretime tekdüzeliğe karşıt, maliyeti daha yüksek ama son derece yaratıcı ürünlerle daha çok karşılacağız.

Son olarak şunu söyleyelim. İş ve 3D yazıcı teknolojisini uyumlu bir şekilde harmanlamanın anahtarı, aygıtların ne kadar erişilebilir, uyarlanabilir ve özelleştirilebilir olmasına bağlıdır.

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.

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.

3D Yazıcı ile Neler Yapılabilir? Kullanım Alanları Nelerdir?

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.
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 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.

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.