Kontur Hazırlama
Normal eklemeli imalatta katmanlar, üçüncü boyutta doğrusal olarak ekstrüde edilmiş 2B şekiller olarak kabul edilir. Daha kalın katmanlar, özellikle dikey yönde eğimlerin veya eğrilerin olduğu yerlerde, daha düşük parça hassasiyeti sağlar. Ekstrüzyona dayalı yaklaşımda büyük bir yenilikçi değişiklik, Güney Kaliforniya Üniversitesi’nde geliştirilen Contour Crafting teknolojisinde ve ekibinde bulunabilir.
Yukarıda belirtilen, hassasiyet gereksinimlerini karşılama açısından en kritik yüzeyin dış yüzey olduğu ilkesini benimseyen bu araştırma ekibi, yüzeyi bir kazıma aletiyle düzleştirmek için bir yöntem geliştirdi.
Bu, zanaatkarların mala kullanarak kil çanak çömlek ve/veya betonu şekillendirmesine benzer. Bu katmanlar arasına enterpolasyon yapmak için kazıma aracını kullanarak biriktirilirken katmanları şekillendirerek, amaçlanan geometriyi hala iyi bir şekilde kopyalayan çok kalın katmanlar yapılabilir.
Bu tekniği kullanarak, diğer katkı işlemlerine kıyasla çok büyük nesneleri çok hızlı bir şekilde imal etmek kavramsal olarak mümkündür, çünkü dış hassasiyet artık yalnızca katman kalınlığı tarafından belirlenmez.
Sıyırıcı aletin düz bir kenar olması gerekmez ve gerçekten de aletin farklı parçalarını farklı bölgelerde konumlandırarak veya çoklu geçişler kullanarak bir şekilde yeniden yapılandırılabilir. Ekip, bu avantajı göstermek için aslında Contour Crafting süreci ve robotik montajın bir karışımını kullanarak tam boyutlu binalar üretebilen bir teknoloji geliştiriyor.
Düzlemsel Olmayan Sistemler
Tabakalı, düzlemsel katmanlar kullanmayan AM teknolojisini geliştirmek için birkaç girişimde bulunuldu. En dikkate değer projeler Şekilli Biriktirme İmalatı (SDM), Balistik Parçacık İmalatı (BPM) ve Kavisli Lamine Nesne İmalatı (Eğri LOM)’dir.
Eğri LOM işlemi özellikle, karbon fiber kullanan uçaklar için burun konileri gibi sert kabuklu bileşenler ve Kevlar kullanan zırhlı giysiler yapmak amacıyla bir araya getirilmiş fiber takviyeli kompozit malzemelerin kullanılmasını amaçlamaktadır.
Düzgün çalışması için, malzeme katmanları tasarlanan parçanın şekline uygun olmalıdır. Laminatların kenarları açığa çıkarsa, kesme kuvvetleri uygulayarak kolayca gevşeyebilirler. Kavisli LOM işlemi fizibilite gösterdi ancak aynı zamanda kısa sürede uyumlu robotik taşıma ekipmanı ve laminatlar için yüksek güçlü lazer kesim gerektiren çok karmaşık bir sistem haline geldi.
FDM’de polimer reçinelerle karıştırılmış kısa lifler kullanmak mümkündür. Liflerin çapı ve uzunluğu memelerin tıkanmasını önleyecek kadar küçük olduğu sürece lifler ekstrüde edilebilir. Kavisli LOM gibi, katmanlar yapı düzlemi ile hizalanmışsa, böyle bir malzemeyi FDM’de kullanmak biraz anlamsızdır.
Ancak katmanlar parçanın dış katmanına göre hizalanırsa faydalı olabilir. Bu durumda parçalar düz katman yaklaşımı kullanılarak oluşturulamaz ve bu nedenle karmaşık geometriler için süreç planlaması sorunlu hale gelir. Ancak, yüzey tokluğu gerektiren bazı parçalar bu düzlemsel olmayan yaklaşımdan yararlanabilir.
FDM’nin bir başka olası uygulaması, seramik parça imalat süreçleri geliştirmektir. Özellikle FDM, hızla katılaşabilen seramik macunları ekstrüde etmek için kullanılabilir. Ortaya çıkan parçalar, seramik parçacıkları kaynaştırmak ve yoğunlaştırmak için yüksek sıcaklıkta bir fırın kullanılarak ateşlenebilir.
Ortaya çıkan parçalar, AM işlemlerinin geometrik karmaşıklık özellikleri ile çok iyi özelliklere sahip olabilir. Diğer AM süreçleri de seramik kompozitler oluşturmak için kullanılmıştır, ancak FDM kullanan çalışmaların çoğu ABD’deki Rutgers Üniversitesi’nden çıkmıştır.
Baskı öncesi işlemler
Baskı öncesi hazırlık Aşamaları
Serigrafi Baskı
Photoshop baskı için kaydetme
Temel FDM süreci oldukça basittir; ve bu, son derece düşük maliyetli ve minimum alet kullanılarak kurulabilen iki sistemin geliştirilmesiyle açıklanabilir.
Reprap projesi, esasen açık kaynak teknolojisinde bir deneydir. İlk fikir Birleşik Krallık’taki Bath Üniversitesi’ndeki bir grup tarafından geliştirildi ve tasarımlar ve fikirler dünya çapında bir dizi meraklı tarafından geliştiriliyor.
Düşünülen kavramlardan biri, bir makinenin, kendi kendini kopyalayan makineler üzerinde von Neumann’ın bazı teorilerini test ederek, gelecekteki makineler için bileşenler üretme yeteneğine sahip olmasıdır. Bazıları soğukta sertleşen reçineler kullanan, ancak çoğu termal ekstrüzyon kafası kullanan çok sayıda tasarım varyantı mevcuttur, ancak gösterilen bu tasarımlardan birinde gösterildiği gibi, tümü esasen FDM işleminin varyantlarıdır.
Düşük maliyetli FDM teknolojisini hedefleyen bir başka proje de Fab konseptidir. Bu, bir 3D yapboz gibi monte edilmiş, lazerle kesilmiş polimer levhalardan yapılmış bir çerçeve kullanır.
Mürekkep püskürtmeli yazıcılarda yaygın olarak bulunan düşük maliyetli kademeli motorlar ve sürücüler konumlandırma için kullanılır ve ekstrüzyon kafası normalde çeşitli soğuk sertleştirme malzemeleri içeren basınçlı hava beslemeli bir şırıngadır. Fab tasarımları ücretsiz olarak temin edilebilir ve kitler çok düşük bir maliyetle montaj için temin edilebilir.
Bu yaklaşımların her ikisi de çeşitli meraklılara fikirlerini geliştirmeleri için ilham verdi. Bazıları, daha sağlam veya çok yönlü olabilmeleri için tasarımları geliştirmeye odaklandı. Diğerleri, tarama kalıpları, daha hassas kontrol vb. gibi şeyleri keşfeden yazılım rutinleri geliştirdiler. Yine de diğer meraklılar, bu teknoloji için yeni potansiyel uygulamalar geliştirdiler, en önemlisi, alışılmadık kimyasal veya fiziksel davranışa sahip birden fazla malzeme kullandılar.
Örneğin Fab teknolojisi, 3D piller ve aktüatörler geliştirmek için kullanılmıştır. Hatta bazı kullanıcılar yenilebilir heykeller oluşturmak için çikolatayı denediler.
Giriş seviyesindeki AM teknolojisindeki bu gelişme, büyük miktarda medyanın ilgisini çeken ve onu kamu malı haline getiren bir 3D Baskı devrimini ateşledi. İlgideki bu patlama, sonraki yazılarımızda daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.
Baskı teknolojisi, tarihsel olarak iki boyutlu baskı endüstrisindeki uygulamalara dayanan bu araştırmanın çoğunluğu ile kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Ancak son zamanlarda, elektronik paketleme, optik ve eklemeli imalat dahil olmak üzere çok sayıda yeni uygulama alanına yayıldı.
Bu uygulamalardan bazıları aslında teknolojiyi kelimenin tam anlamıyla yeni bir boyuta taşımıştır. Baskı teknolojilerinin üç boyutlu ürünlerin yaratılmasında kullanılması, hem geniş çapta çalışılan hem de giderek yaygınlaşan, hızla son derece umut verici bir üretim uygulaması haline geldi.
