Bugün 3D Printing, 3D Yazıcı veya 3D baskı terimleriyle hayatımıza giren bu teknoloji aslında doğru kullanımıyla “Additive Manufacturing” yani eklemeli üretim anlamında gelir.

Bu yazıyı okuduğunuza göre siz de 3D yazıcı veya 3D baskı ile ilgilisiniz demektir. Bu teknolojiyi biraz inceleme fırsatınız da olduysa bugün alıştığımız üretim tekniklerinden çok daha farklı bir teknik kullanıldığını gözlemlemişsinizdir.

Yani 3D Baskı, 3D yazıcı, veya 3D örme makinaları olarak tanımladığımız makineler Eklemeli Üretim yapan makinelerdir.

Bu teknolojinin neden devrim niteliğinde olduğunu anlayabilmek için önce geleneksek üretim tekniklerini hatırlayalım.

Eski çağlardan bugüne gelen üretim tekniklerini üç başlık altında toparlamak mümkün: Kesme, Oyma/Çıkarma ve Şekillendirme tekniği.

 

Kesme tekniği isminden de anlaşılacağı gibi, bütün bir blok parçadan, bir ara parçanın kesilmesi anlamına geliyor. Burada üretim söz konusu olduğundan sizin de tahmin edebileceğiniz gibi kastettiğimiz kesme işlemi metal ve plastik gibi parçaların üretiminde kullanılan tekniklerden birisi ve bu üretim şeklinde “Lazer Kesim Makineleri” gibi araçlar kullanılır.

Oyma/Çıkartma tekniğini anlatmanın en güzel yolu bunu bir örnekle açıklamak olur.  En güzel örneklerden birisi heykeltıraştır. Bildiğiniz gibi heykeltıraş, blok bir taş parçadan oyarak ve çıkartma tekniği ile bir heykeline şekil verir. 20 yüzyıl teknolojisinde bu üretim teknikleri CNC torna, freze makineleriyle sağlanmış ve günümüze kadar gelmiştir. Bugün ahşap malzemeden çelik malzemeye kadar pek çok üretim bu makinalar ile mümkündür.

Son olarak şekillendirme veya kalıp tekniği diyebileceğimiz üretim modelini inceleyelim. Bu yöntemde bir nesneye şekil vermek suretiyle üretimin gerçekleşmesi söz konusudur. Buna en güzel örnek cam imalatında ustaların ısı ve hava ile camı şekillendirmesi gösterilebilir. Kalıp tekniği de benzer bir işleve sahiptir. Kalıbını çıkardığınız ürünün, farklı malzemeleri dökülmeyerek üretimini sağlayabilirsiniz.

Yukarıda saydığımız bu teknikler en çok CNC torna makineleri ile bir kalıp yapılması ve sonra bu kalıp kullanılarak plastik enjeksiyon ile üretimin gerçekleştirilmesi şeklinde kullanılır. Bu kalıp teknikleri 20.yüzyılda seri üretim ve plastik malzemenin yaygınlaşmasını sağlamıştır ve halen pek çok üretici tarafından kullanılmaktadır.

Peki ya Eklemeli Üretim / Additive Manufacturing nedir?

Eklemeli üretim (3D Printing) belli bir malzemenin, plastik veya sıvı reçine gibi, üst üste eklenerek üretim yapılması anlamına gelir. Katman katman yapılan bu eklemeleri, gelişen teknoloji sayesinde çok ince katmanlar ile yapabilirsiniz böylece ince katmanların ekleme noktaları görünmez. Burada 3D yazıcıların da kendi içerisinde farklı şekillerde sınıflandırıldığını söylemeden geçmeyelim. Bu farklılığı yaratan en önemli unsur kullanılan malzeme özelinde geliştirilen teknolojilerdir. Bu teknolojilerin en yaygın olanları kısa isimleriyle FDM, SLA, DLP veya SLS olarak bilinmektedir. Biraz açacak olursak,

FDM (Fused Deposition Modeling) teknolojisi malzemeyi ince bir ip gibi akıtarak eklemeleri yapmaktadır. SLA (Stereolithograpy) veya DLP(Digital Light Processing) teknolojileri ışığa duyarlı olan özel fotopolimer reçineyi lazer veya projektör ışığı ile katılaştırarak eklemeli üretim yapar. SLS (Selective Lazer Sintering) teknolojisinde de söz konusu eklemeli üretim toz görünümündeki parçacıkların yapıştırılmasıyla gerçekleşir.

 

Bu noktada hemen belirtmek gerekirse 3D Eklemeli Üretim teknolojileri, nesneyi ekleme yaparak ürettiği için herhangi bir blok parçayı işlemez ve CNC torna gibi çalışmaz. Tam tersine nesneyi ince katmanları ekleyerek sıfırdan yaratır ve böylece CNC gibi talaş veya fire vermez. Bir başka önemli nokta da 3D Printerlar sayesinde bir nesneyi üretmek için geleneksel üretim tekniklerinde olan kalıp ihtiyacınız bulunmaz. Nesnenin 3D tasarımını makineye aktararak herhangi ek yöntem  kullanmaksızın, birebir üretimini gerçekleştirebilirsiniz.

İşte eklemeli üretimin devrim niteliğinde olmasının nedenleri de tam bu aşamada ortaya çıkıyor. Geleneksel üretimden, bu yeni teknolojiye geçmeyi tercih eden üreticilerin bu tercihteki sebeplerini şu şekilde sıralayabiliriz:

–  Eklemeli üretim teknolojisinde ürün geliştirmek çok daha ucuz maaliyetlerde yapılmaktadır.

–  Bir üründen az miktarda ihtiyacınız varsa veya prototip aşamasındaysanız “3D Printing”, kalıp yapmadan bunu kolayca üretme imkanı verir.

–  3D Printerlar tasarım ile üretim arasındaki kademeleri atlamanızı sağlayarak tasarımdan hemen imalata geçmenize olanak tanır.

–  Eklemeli üretimde oluşturmak istediğiniz nesnenin tasarımında sınır yoktur. Kalıp teknikleri ile üretilemeyen karmaşık tasarımları dahi üretebilirsiniz.

–  3D Printerların fiyatlarının daha uygun hale gelmesiyle birlikte artık her tüketici de kendi “3D Printer”ı ile evinde veya ofisinde bir üretim alanı kurabilir. Bu Maker hareketi olarak bilinen sosyal üreticilerin de olanaklarını genişletmiştir.

Son yıllara baktığımızda internet ve mobil teknolojileri gibi birçok sektörde hızlı gelişmeler yaşandı. Bunlar bilişim teknolojilerinin ve hizmet sektörlerinin de bu paralelde gelişmesi ile sonuçlandı.

 

Bilişim ve hizmet sektörleri yanında, donanım ve üretim teknolojilerine baktığımızda 20. Yüzyıl’da yukarıda belirtilen üç kategorideki (Kesme, Oyma/Çıkarma ve Şekillendirme teknikleri) üretim teknikleri geliştirildi fakat bu teknikler de sunabileceklerinin sınırlarına ulaştı. Bu açıdan ele aldığımızda, Eklemeli Üretim teknolojisi yeni bir imkan sağlıyor ve bu nedenle de Endüstriyel Devrim olarak nitelendiriliyor.

Ek olarak kişisel üretimin de gelişmesine imkan sunan Eklemeli Üretimin – veya 3D Printerlar – sunduğu yeni olanaklar sayesinde çok yakın bir zaman diliminde sosyo-ekonomik değişiklikler de gözlemlenebilir hale gelecek. Örneğin tasarımcı / üretici / tüketici anlayışı değişecek ve tasarımın önemi daha da artacak. Tasarımdan üretime olan süreç kolaylaştığı için üretim yapan kişi artık aynı zamanda tüketici veya tasarımcı olacaktır.

Bütün bu değişiklikleri şimdiden tahmin etmek zor olsa da bugün ürün üretimi dışında tıp, inşaat, moda ve yemek sektörü gibi birçok sektörde “3D Printer”ların kullanılmaya başlanmış olması bu devrimin yaratacağı etkilerin habercisi gibi…