Metal 3 Boyutlu Yazıcılar: Hangi uygulama için hangi teknoloji kullanılır ?

Home / 3D Printing / Metal 3 Boyutlu Yazıcılar: Hangi uygulama için hangi teknoloji kullanılır ?
Metal 3 Boyutlu Yazıcılar: Hangi uygulama için hangi teknoloji kullanılır ?

Metal 3 Boyutlu Yazıcılar: Hangi uygulama için hangi teknoloji kullanılır ?

3 Boyutlu yazıcılar en gelişmiş üretim teknolojilerinden birisi haline geldi. Yeni teknolojiler ve malzemeler ile, 3 Boyutlu yazıcılar geleneksel üretim tekniklerine bir alternatif olarak karşımıza çıkıyor, peki metal 3 Boyutlu yazıcılar nasıl çalışıyor? Bu yazıda size pazarda en bilindik metal yazıcıları anlatacağız

,

Powder Bed Teknolojisi : Toz malzeme ve güç kaynağı ile (Lazer veya EBM) 3 Boyutlu objenin oluşturulması

Binder Jetting: Toz malzemenin bir yapıştırıcı ajan ile birleştirilmesi

Lazer Metal Deposition: Toz malzemenin püskürtülerek katmanlar halinde 3 boyutlu objenin oluşturulması

 

Powder Bed Teknolojisi:

3 Boyutlu yazıcı teknolojisinin ilk ve en yaygın teknolojilerden birisi toz yatağı teknolojisidir.  Bir çok firma SLS adı verilen üretim yöntemiyle polyamid tozundan prototip ürünler yapıyor. Btech Innovation ise SLS teknolojisinde hem Prodways’in P serisini, hem polyamid tozlarınının temsilciliğini yapıyor.  Ayrıca müşterilerine 3 boyutlu baskı hizmetini sunmakta.  SLS hakkında daha detaylı bilgi almak için linki ziyaret edebilirsiniz.

Metal 3D Printing için Powder Bed Teknolojileri:

DMLS

DMLS teknolojisi SLS ile benzer şekilde çalışarak metal tozunun ergitilmesini sağlar. Aralarındaki en büyük fark ergitme sıcaklığıdır. Polyamid malzeme 160-200 C civarında işlem görür ve bu sıcaklıklara ulaşmak ve tozun soğuması çok zor değildir. Ancak diğer taraftan paslanmaz çeliğin en az 1500 C civarında bir sıcaklığa ulaşması gerekir. DMLS yöntemi bir sinterleme işlemidir ve parçanın tamamen erimesini sağlamaz.

DMLS teknolojisinin boşlukları kontrol etme, düşük enerji tüketimi ve kısa hazırlık zamanı gibi çeşitli avantajları vardır. Teknoloji daha çok prototipleme, fonksiyonel parçaların üretilmesi ve çeşitli malzemelerden mekanik yapıların üretilmesine olanak

Selective Laser Melting

SLM teknolojisi inert bir gaz altında bir lazer yardımıyla yüksek sıcaklıklarda ergitme yapmayı sağlar. Parçanın sinterlenmesi yerine lazer yardımıyla parça eritilerek birleştirilir ve tekrar katı hale gelmesi sağlanır. Eritme süreci parçanın homojen bir yapıya dönüşerek iyi bir mekanik yapıya kavuşmasını sağlar.

Electron Beam Melting         

ARCAM’in mucidi olduğu EBM teknolojisi de toz yatağı sistemine dayanır ve yüksek vakum altında tozların elektron ışın kaynağı ile eritilmesini sağlar.

DMLS ve SLM teknolojilerinde Yb fiber lazerler kullanılırken, EBM güç kaynağı olarak elektron tabancası kullanır ve elektromanyetik olarak eritmeyi kontrol eder. Bu yüzden lazer sistemlerdeki gibi ayna veya mekanik parçalara ihtiyaç duymaz, böylece SLM ve DMLS sistemlerine göre çok daha hızlıdır.

EBM sistemi ön ısıtmalı olduğu için aynı zamanda çok iyi mekanik özellikler sunar, ancak EBM sisteminde daha çok titanyum, Inconel, CoCr malzemeler ile çalışıldığı için medikal, havacılık ve savunma sanayisinde yaygındır.

Teknik EBM, DMLS karşılaştırması için aşağıda linki tıklayabilirsiniz… (Konunun uzmanları için tavsiye edilir.)

Binder Jetting

Toz yatağı teknolojisinden sonraki en önemli teknolojilerden birisi Binder Jetting adı verilen sistemlerdir. Bağlayıcı bir ajanın kullanıldığı bu sistemle 3 boyutlu yapıları oluşturmak için toz malzeme birbirine yapıştırılır.

3 Boyutlu obje oluşturmak için toz malzeme bir serici ile katmanlar halinde serilir. Her bir katman seriminden sonra bağlayıcı ajan bir veya çoklu bir kafa ile püskürtülür. Proses sonunda ham malzeme oluşturulmuş parçadan ayrılır ve nihai sonuç ortaya çıkar. Sistemi hızlandırmak için birden fazla kafanın ve kurutucunun kullanılması da bilindik yöntemler arasındadır.

Binder Jetting teknolojisinin çeşitli avantajları vadır bunlar arasında düşük maliyet, hız ve geniş üretim alanı başlıcalarıdır. Yapıştırma metodu bir çok farklı malzemenin kullanılmasını ve farklı mekanik özellikler elde edilmesini sağlar. Ancak bu yöntem aynı zamanda yüksek sıcaklık ile birleştirilmiş parçaların nihai mekanik halini almasını gerektirdiği için çeşitli dejavantajları beraberinde getirmektedir.

Parçaların mukavemetini ve yoğunluğu iyileştirmek için çeşitli ardıl işlemlerin uygulanması gerekir. HIP bunlardan en yaygın kullanılanlarından birisidir, parçalar bir fırının içerisine yerleştirilerek yüksek sıcaklıkta yüksek basınç uygulanır, bu süreç tabiki üretim maliyetini artırır ve diğer metodlara göre üretim süresini uzatır.

Laser Metal Deposition

3D Printing teknolojisi genel olarak düşünüldüğünde Laser Metal Deposition metodu, FDM adı verilen Fused Deposition Modeling ile karıştırılmamalıdır. Her ne kadar her ikisi de yığma olarak adlandırılsa da birbirinen tamamen farklı konulardır.

Bu teknikte metal tozu platforma hızlandırılarak püskürtülür ve bölgesel olarak bir lazer kaynağı ile püskürtülen bölge ısıtılır. FDM teknolojisinin tersine kafa 2 eksenli olarak hareket etmez robotik olarak hareket eder veya platform çeşitli eksenlerde hareket eder.

Bu teknolojinin en büyük avantajı grain yapılarının kontrol altında tutularak tamir gibi işlemleri gerçekleştirebilmesidir. Diğer teknolojiler ile karşılaştırıldığında da soğuma zamanı oldukça kısadır.

İyi bir çıktı elde etmek için hız ve yüzey kalitesinin optimize edilmesi gerekir, hız artırıldıkça hassasiyetlerden kayıp ve daha görünür katmanlar ortaya çıkmaktadır.

Tamir işlemlerinde daha iyi bir baskı için genelde hızdan feragat edilir.

Hibrit Üretim Yöntemleri: Sheet Lamination

Üretim teknolojilerinde metal 3D Printing şu anda üretimin küçük bir bölümünü oluşturuyor ancak endüstrinin önemli oyuncularının raporları incelediğinde 2020 yılına kadar üretimin önemli bir parçası olacağına inanılıyor. Bu cihazların %15’inin de hibrit teknolojilerden oluşması bekleniyor. Hibrit teknolojiler katmanlı imalat teknolojisi ile geleneksel yöntemlerin beraber çalışması ile gerçekleşiyor. Çeşitli ekleme ve eksiltme yöntemleri ile çok hassas aynı zamanda da karmaşık geometrili parçalar oluşturulabiliyor.

 

Sheet Lamination:

Yarı katmanlı imalat olarak adlandırılsa da standart saç malzemelere erişim kolaylığı sayesinde bir çok yerde kullanılmaktadır.Süreç oldukta basittir, ilk önce metal saçlar kesici yatağa yerleştirilir, her bir saç arasında bir yapışkan sürülür. Sonrasında ise lazer kesici ilgili bölgeyi keser ve parçanın üzerine yeni bir saç eklenir. Katman katman bu işlem gerçekleştirilerek 3 Boyutlu yapı oluşturulur. Yapıştırma işlemi bir yapıştırıcı veya ultrasonik kaynak metoduyla yapılabilmektedir. Tabiki ultrasonik kaynak metodu daha başarılı sonuçlar vermektedir ancak parçaları son haline getirmek için çeşitli ardıl işlemler gerekmektedir.

Bu teknik toz yatağı teknolojisine göre çok daha ucuz ve hızlıdır ancak artık malzemeler genelde hurdaya atılmaktadır ve kayıp diğer teknolojilere göre daha fazladır.

Metal 3 Boyutlu yazıcılar hakkında detaylı bilgi almak için 0 312 227 00 89 nolu telefonu arayabilir veya info@btech.com.tr adresine mail atarak konunun uzmanlarından bilgi alabilirsiniz.

Yazımı beğendiyseniz Linkedin, Facebook, Twitter ve diğer sosyal paylaşım platformlarından paylaşabilirsiniz.

 

BTech Innovation – 2016

 

Kaynak: Arcam, Sculpteo, 3D Printing Industry, 3DPrint.com

Leave a Reply

Your email address will not be published.