Hızlı Prototipleme Yöntemleri

Fused deposition modeling (FDM)

FDM tekniğinde şerit halindeki plastik hammadde ekstrüzyon kafasına iletilir. Burada malzeme ısıtılarak eriyik hale getirilir. Ekstrüzyon kafası 2 eksende bilgisayar destekli üretim (CAM) yazılımı ile hareket edebilen bir yapıdadır ve eriyik malzemeyi damlalar halinde boş bir tepsiye püskürterek parçayı oluşturacak ilk katmanı oluşturur. Her katmanda tepsi bir adım aşağıya iner ve böylece parça katmanlar halinde inşa edelir. Püskürtülen malzeme anında katılaşır ve tüm katmanların inşası tamamlandığında parça tepsiden sökülür. İnşa sırasında destek görevi gören bir yapı oluşur ve üretim tamamlandıktan sonra bu yapı parçadan sökülür.

İnşa malzemesi olarak ABS ve polikarbonat kullanılır. Destek malzemesi mekanik yöntemlerle parçadan sökülmekle birlikte son yıllarda geliştirilen yeni malzemeler suda çözünebilir niteliktedirler.

FDM teknolojisi 1980’li yılların sonunda S. Scott Crump geliştirilmiş, ilk ticari cihazı 1991 yılında piyasaya sürülmüştür.

Selective laser sintering (SLS)

SLS teknolojisinde toz halinde bulunan plastik malzeme bilgisayar destekli üretim (CAM) yazılımı ile hareket eden lazer ışınıyla taranır. Taranan bölgelerdeki malzeme sinterlenerek birbirine kaynaşır ve parçanın ilk katmanı oluşur. İkinci toz katmanı ilkinin üzerine sıvanır ve sinterleme işlemi sırasıyla devam ederek parçanın üretilmesi sağlanır. Katmanlar tamamlandıktan sonra parça toz havuzundan çıkarılır. Bu teknolojide destek yapısı kullanılmaz.

İnşa malzemesi olarak çoğunlukla poliamid kullanılır. Ancak son yıllardaki gelişmeler sonucu seramik ve metal tozları kullanılabilmektedir.

Bu teknoloji 1980’li yılların ortalarında Dr. Carl Deckard tarafından geliştirilmiştir.

Tarayarak Işıkla Kürleme Tekniği, Stereolitografi cihazı (SLA, Stereo Lithography Apparatus)

SLA, CAD verisinden doğrudan 3D plastik parçalar üretir. SLA, mucidi Charles Hull’un çalışmasına dayalı 3D Systems tarafından 1988 yılında tanıtılan ilk hızlı prototipleme prosesidir. Proses, fotopolimer sıvı reçinenin bir tankın içine doldurulması ve bir hareketli platformun sıvı reçine yüzeyinin hemen altında yer alması ile başlar. Bilgisayar kontrollü tarama sistemi ile sıvı reçine yüzeyinde daha önceden yazılımla dilimlenmiş kesitlere karşılık gelen kısımlar, UV lazer ile katılaşır. Katman tamamlandığında, platform katman kalınlığı kadar alta çekilir. Katman kalınlığı 0.025 ile 0.5 mm arasında değişmektedir. Ortaya çıkan
boş hacme tekrar vakumlu bıçak ile yeni bir kat sıvı fotopolimer kaplanır. Sonraki katman bir önceki katman üzerine oluşturularak tamamlanır. Malzemenin yapışkanlığı sayesinde katmanlar birbirine yapışır.İnşa süresince parçanın altlarında boş olan kısımlara parçanın oynamaması için destekler inşa edilir. İşlem sonrası destekler asıl parçadan ayrılırlar. SLA, son derece yüksek doğrulukta, yüzeyi düzgün olan ayrıntılı polimer parçalar üretebilir. Reçine esaslı malzemeler, polipropilen, akrilik ve epoksi kullanılabilir. İmal sonrası parçalar temizlik ve fırınlama işlemleri gerektirir. SLA yöntemi pek çok farklı malzemeden üretim seçenekleri sunar.

PolyJet Teknolojisi

Polyjet tekniği, mürekkep püskürtme ve Stereolitografi tekniklerini bir arada kullanan bir prosestir. Bu prosesteher bir katmanı oluşturmak için püskürtme kafaları kullanılır. Proses süresince, model ve destek malzemeleri bu kafalardan püskürtülür. Bu malzemeler, hemen püskürtme kafasında bulunan UV ışıkla sertleştirilir. Malzemelerin bitmek üzere olduğu bir zamanda, malzeme kartuşları kolayca üretim süreci kesintiye uğramadan değiştirilebilir. 2D kesit alanı püskürtme kafasındaki UV ışıkla kürlendikten sonra platform, katman kalınlığı kadar 16 μm aşağı iner. Püskürtme kafasının bu prosesi parça bitene kadar devam eder. Prototip bittikten sonra destek malzemeleri özel bir kabin içinde su jeti ile kolayca parçadan uzaklaştırılabilir. Polyjet teknolojisinde 100’ün üzerinde malzeme çeşidi ile hassas ve gerçeğe yakın prototipler yapılabilmektedir. Kauçuk ve sert malzeme, mat ve şeffaf malzeme, yüksek mukavemetli ve sıcaklığa dayanıklı plastik malzeme, dental ve medikal uygulamalar gibi malzeme seçenekleri bulunmaktadır.

Leave a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir