EKLEMELİ (3D) İMALAT TEKNOLOJİLERİ

0
49

Eklemeli imalat teknolojileri 1980’li yılların sonlarında ABD’de ortaya çıkmıştır. Başlangıçta hızlı model ve prototip imalatı amacıyla geliştirilip kullanıldığından bu teknolojiler kapsamı ve anlamı bakımından çok uygun olan “Hızlı Prototipleme” (herhangi bir somut nesne) adıyla anılmıştır. Daha sonraları tanımlamadaki farklı terimler ve fikirler sebebiyle bu teknolojiler farklı isimlerle (Üç Boyutlu Yazıcı, Katmanlı İmalat, Katmanlı Üretim, Hızlı İmalat, Direkt İmalat, Sayısal İmalat, Masaüstü İmalat) ortaya çıkmıştır. Kavram kargaşasına yol açmamak ve tek bir isim kullanmak adına bu yazımızda günümüze en uygun kullanımı sebebiyle “Eklemeli İmalat (Eİ)” ismi benimsenmiştir.

Eklemeli imalat, katmanlar halinde bir biri üzerine malzeme eklenerek parça imal eden (ısıtarak veya yapıştırarak toz bağlama, kürleme vb.) modern imalat yöntemlerinden biri olarak adlandırılır. Geleneksel imalat yöntemlerinde parça işleme ahşap veya metal blok gibi bir stok malzemeden kesilmektedir. Eklemeli üretim yönteminde ise parçalar, bilgisayar destekli tasarım (BDT) yazılımı ile oluşturulan sayısallaştırılmış üç boyutlu modele göre bir hammaddeden (genel olarak tozlar, sıvılar ya da erimiş katılar) imal edilirler.

3 boyutlu baskı, hızlı prototip üretme ya da serbest formlu üretim adları da verilen eklemeli 3D imalat; makineyle işleme gibi çıkarmalı üretim yöntemlerinin aksine, malzemelerin 3 boyutlu model verilerinden nesneler yapmak için genellikle üst üste katmanlar şeklinde birleştirilmesi sürecidir. Eklemeli üretimin metal tozları ile birlikte kullanılması yeni ve büyümekte olan bir endüstri sektörüdür ve bu alanda önde gelen şirketlerin çoğu Avrupa’da bulunmaktadır. Bu yöntem, daha önce olduğu gibi sadece prototipler değil, metalden bitmiş şekilli karmaşık parçalar üretmek için de uygun bir yöntemdir. Eklemeli üretim artık havacılık, uzay, enerji, otomotiv, tıp aletleri ve tüketici ürünleri gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde, hem tasarım devrimine hem de bir endüstriyel devrime olanak vermektedir.

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 ki en güzel örneklerden birisi heykeltıraştır. Bildiğiniz gibi heykeltıraş blok bir taş parçaya, oyarak ve çıkartma tekniği ile 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 ısı ve hava ile camın şekillendirmesi gösterilebilir. Kalıp tekniği de benzer bir işleve sahiptir. Günümüzde ise bilimsel ve teknolojik çalışmaların büyük bir hızla gelişim göstermesi; eğitimde yeniliklerin doğmasına ve hızlanmasına imkân sağlamıştır. Nesnelerin interneti, büyük veri, bulut bilişim, siber güvenlik, otonom robotlar gibi birçok teknoloji hayatımıza kolaylık sağlamaktadır.

Günümüzde ise “üç boyutlu yazıcı” ile ifade edilen teknoloji aslında 1970’li yıllarda hızlı prototipleme olarak, tasarımların numunelerini imal etmeyi amaçlamıştır. 80’li yılların başından itibaren numune yerine gerçek parça imalatı gündeme gelmeye başlamıştır. 90’lı yıllarda metal ve seramikten son kullanım doğrudan fonksiyonel parçalar üretilmesiyle imalat yönteminin adı “Eklemeli İmalat” olarak ifade edilmiştir. Eklemeli imalat, üç boyutlu geometrik verileri kullanarak malzemenin birbiri ardına katman katman eklenmesiyle, karmaşık geometrili fiziksel parçaların hızlı bir şekilde imalatını gerçekleştiren bir imalat tekniğidir. Endüstri devrimlerinin tarihi süreci incelendiği zaman, üretim sisteminde kolaylık sağlayan bir gelişme olduğu görülmektedir. Dolayısıyla dördüncü endüstri devrimi için de yeni bir imalat yöntemi ya da üretim sistemi olması gerekmektedir. Bu nedenle eklemeli imalat teknolojilerinin yaygın olarak kullanılmaya başlaması, Endüstri 4,0’ın da temelini oluşturmaktadır. Bu yöntemin günümüzde heykelcilik, kuyumculuk ve eğitim başta olmak üzere birçok alanda kullanıldığı görülmektedir.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here