What Can’t 3D Printers Do? A Simple Look at the Limits

Uzun zamandır 3D yazıcılar kullanıyorum ve onların gerçekten harika şeyler yaptığını gördüm. Hızlı modeller, prototipler ve özel araçlar yapabiliyorlar. Her şeyi yapabilecekleri gibi geliyor. Ancak 3D baskının, yani eklemeli üretimin, yapamayacağı şeyler olduğunu da öğrendim. İstediğiniz herhangi bir nesneyi hemen yapan sihirli bir kutu değil. Bunu okumalısınız çünkü bu makineleri kullanarak öğrendiklerimi paylaşacağım. Bu sorunları bilmek, bu harika teknolojiyi daha iyi bir şekilde kullanmanıza ve üzülmenizi engellemenize yardımcı olacaktır. Size 3D baskı hakkında gerçekleri anlatacağım.

Bir 3D Yazıcı Gerçekten Herhangi Bir Tasarımı Yazdırabilir mi?

Birçok insan, eğer tasarlayabiliyorsanız, bir yazıcının onu yapabileceğini düşünüyor. Gördüklerimden, bu pek doğru değil. 3D baskı sürecinin, uymanız gereken tasarımınız için özel kuralları vardır. Örneğin, çok fazla dışarı çıkan parçaları olan bir tasarım, yardım olmadan basılamaz. Havada küçük bir köprü basmayı düşünün; sıcak malzeme sadece aşağı düşerdi. Bilgisayar yazılımı destek için küçük ayaklar ekleyebilir, ancak bunları daha sonra çıkarmanız gerekir. Bu ekstra iştir ve parçanın yüzeyinde izler bırakabilir. Bu, 3D baskıya yeni başlayan birçok insanın yaşadığı büyük bir sorundur.

Çok karmaşık bir tasarım da sorun olabilir. 3D baskı, eski üretim yöntemlerinin yapamadığı karmaşık şekiller yapmak için iyidir. Ancak hala sınırlar vardır. Çok küçük detaylar veya bir parçanın içindeki dolambaçlı yolların tekrar tekrar iyi basılması zor olabilir. Ayrıca "su geçirmez" veya "manifold" bir 3D modele ihtiyacınız var. Bu, bilgisayar tasarımınızın içinde delik olmayan katı bir şekil olması gerektiği anlamına gelir. Model mükemmel değilse, yazıcının yazılımı karışabilir ve baskı çalışmaz. Bu, bilgisayar modelinde dikkatli bir çalışma ile düzeltmeniz gereken yaygın bir sorundur.

Bir Parçanın Boyutu 3B Baskıyı Nasıl Değiştirir?

İnsanların ilk sorduğu şeylerden biri, yazdırabilecekleri bir nesnenin boyutu hakkındadır. Basit cevap, 3D yazıcınızın yapım boyutuyla sınırlı olduğunuzdur. İnsanların kullandığı çoğu ev yazıcısının, her bir tarafında yaklaşık 8 ila 12 inçlik bir yapım alanı vardır. Daha büyük bir şey yazdırmak istiyorsanız, tasarımı daha küçük parçalara bölmeniz ve yazdırdıktan sonra bir araya getirmeniz gerekir. Bu yol işe yarar, ancak daha fazla zaman alır ve parçaların bağlandığı yerde nesneyi zayıflatabilir.

Öte yandan, endüstri için 3D yazıcılar çok daha büyük olabilir. Bazıları birçok fit genişliğinde nesneler yazdırabilir. Hatta çimentodan tüm evleri yazdırabilen devasa yazıcılar bile var. Ancak bu büyük makineler çok paraya mal olur ve evde sahip olacağınız bir şey değildir. Bu nedenle, çoğu insan için, tek seferde inşa edebileceğiniz nesnenin boyutu, 3D baskı sürecinin büyük bir sınırıdır. Büyük bir parçayı bölmek zorunda kalmak, bir şeyi nasıl tasarladığınızı ve yaptığınızı değiştiren yaygın bir sorundur.

3D Baskı Anında Bir Süreç mi?

İnsanlar genellikle 3D baskının anında olduğunu, sadece bir düğmeye bastığınızı ve nesnenizin ortaya çıktığını düşünür. Onları kullanarak size söyleyebilirim ki, bu hiç de doğru değil. 3D baskı süreci çok yavaş olabilir. Parçanın boyutuna ve yapmanın ne kadar zor olduğuna bağlı olarak, tek bir baskı birkaç saatten birçok güne kadar sürebilir. Küçük, kolay bir nesne bir saat sürebilir, ancak büyük, ayrıntılı bir prototip 40 saatin üzerinde sürebilir.

3D yazıcının hızı, teknolojisine ve seçtiğiniz ayarlara bağlıdır. Örneğin, daha güzel bir yüzey elde etmek için daha ince katmanlarla yazdırırsanız, yazdırma süresi çok daha uzun olacaktır. Hız ve kalite arasındaki bu seçim, her zaman sahip olduğunuz bir sorundur. Endüstri her zaman daha hızlı makineler yapmaya çalışıyor. Ancak 3D baskı hala eski üretim yöntemleri gibi binlerce parçayı hızlı bir şekilde yapmanın bir yolu değildir. Anında olmaması, insanların beklentilerinin gerçeklerden farklı olduğu önemli bir noktadır.

Ne Kadar Güçlü Olabilir Bir 3D Yazıcı Parçası?

3D baskılı bir parçanın ne kadar güçlü olduğu, endüstride büyük bir konudur. Parçalar katman katman yapıldığı için, belirli bir türde zayıflıkları vardır. Katmanlar arasında, malzemenin kendisinden daha zayıftırlar. Bunu bir kağıt yığını gibi düşünün. Üstten bir yaprağı çekmek kolaydır, ancak tüm yığını yırtmak zordur. Bu, 3D baskı teknolojilerinin temel bir özelliğidir ve nihai bir ürünün ne kadar süre dayanacağını değiştirebilir.

Kullandığınız malzeme, parçanın ne kadar güçlü olduğu konusunda büyük bir fark yaratır. PLA gibi normal plastikler güçlüdür ancak kolayca kırılabilir. ABS ve PETG gibi malzemeler darbelere karşı daha iyidir. Çok güçlü parçalara ihtiyaç duyulan işler için, endüstri naylon veya hatta içinde karbon fiber bulunan filamentler gibi gelişmiş 3D baskı kullanır. Ancak bu malzemelerle bile, 3D baskılı bir parça genellikle kalıp gibi eski yöntemle yapılan bir parça kadar güçlü değildir. Bir kalıp, katı, tek bir nesne yapar. Zorluk, parçayı tasarlamak ve baskı için doğru şekilde yerleştirmek, katmanların parçanın alacağı stresi kaldırabildiğinden emin olmaktır.

Tasarımınız Mükemmel Pürüzsüz Bir Yüzeye Sahip Olacak mı?

Yaygın bir yanlış fikir, 3D baskılı bir parçanın makineden mükemmel, pürüzsüz bir yüzeyle çıktığıdır. Gerçek şu ki, bir baskının yüzeyinin nasıl göründüğü çok farklı olabilir. Birçok ev yazıcısında kullanılan FDM gibi çoğu 3D baskı yöntemi, nesnenin yüzeyinde çizgiler bırakır. Bu, parçaya pürüzlü bir his verir. Yazıcının ne kadar net olduğu ve ayarladığınız katman yüksekliği, bu çizgileri ne kadar görebileceğinizi değiştirecektir.

Pürüzsüz bir yüzey elde etmek için, çoğu 3D baskının bittikten sonra işlenmesi gerekir. Bu, zımparalama, parlatma veya dış yüzeyi biraz eritmek için kimyasallar kullanma olabilir. Bu adımlar, üretim sürecine daha fazla zaman ve iş ekler. SLA gibi bazı 3D baskı teknolojileri, makineden çok daha pürüzsüz bir yüzey yapabilir. Ancak genellikle o kadar güçlü olmayan malzemeler kullanırlar. Yüksek kaliteli bir yüzey elde etmek, baskı bittikten sonra çok fazla ekstra iş gerektirebilecek bir zorluktur. Ürünün nihai görünümü gerçekten bu ekstra işe bağlı olabilir.

Bir Tasarımda Duvar Kalınlığı ile İlgili Sorun Nedir?

3D baskı için bir tasarım yaptığınızda, düşünmeniz gereken en önemli şeylerden biri duvar kalınlığıdır. Bu, nesnenizin dış duvarlarının ne kadar kalın olduğudur. Çok ince bir duvar tasarlarsanız, bu büyük bir sorun olabilir. Parça çok zayıf olabilir ve kolayca kırılabilir. Veya yazıcının yapması için parça çok küçük olduğundan baskı bile yapmayabilir. Bu, baskıların başarısız olmasına ve malzeme israfına neden olabilecek yaygın bir sorundur.

Öte yandan, çok kalın bir duvar yapmak da sorunlara neden olabilir. Daha fazla malzeme kullanır, bu da maliyeti ve yazdırma süresini artırır. Çok kalın duvarlar, malzeme soğurken bükülme veya çatlama gibi sorunlara da yol açabilir. En iyi duvar kalınlığı, 3D baskı teknolojisine, kullandığınız malzemeye ve yazıcının nozülünün boyutuna bağlıdır. Örneğin, birçok yazıcı için iyi bir kural, güçlü bir yapı oluşturmak için duvar kalınlığını nozülün boyutunun en az iki katı yapmaktır. Doğru kalınlığı bulmak, eklemeli üretim için iyi 3D modellemenin önemli bir parçasıdır.

Bir Parçayı Yazdırmanın Gerçek Maliyeti Nedir?

3D baskının maliyeti sadece 3D yazıcının fiyatı değildir. Birçok insanın malzemeler, makineyi tamir etme ve çalışmayan baskılar gibi diğer maliyetleri unuttuğunu öğrendim. Bazı düşük maliyetli yazıcılar bulabilirsiniz. Ancak malzemeler, özellikle gelişmiş 3D baskı işleri için çok pahalı olabilir. Özel metal tozlarının veya güçlü plastiklerin maliyeti, bir parçanın toplam maliyetinin büyük bir bölümünü oluşturur.

Maliyetin bir diğer kısmı da bir nesneyi yazdırmanın ne kadar sürdüğüdür. Bir şirket için, bir prototip yapmak için 20 saat çalışan bir makine gerçek bir maliyettir. Ayrıca, 3D baskı mükemmel bir süreç değildir. Baskılar başarısız olabilir. Başarısız olduklarında, malzeme ve zaman israf ederler, bu da maliyeti artırır. Her bir parçanın maliyetine baktığınızda, 3D baskı bir prototip veya az sayıda özel ürün için harikadır. Ancak çok sayıda bir şey yapmak için, eski üretim yöntemleri her bir parça için çok daha ucuz hale gelir.

Malzeme Seçim Süreci Ne Kadar Zor?

Doğru malzemenin seçimi, 3D baskı sürecinde çok önemli bir adımdır ve gerçek bir sorun olabilir. 3D baskı için eski üretim yöntemlerine göre daha az sayıda malzeme mevcuttur. Ev kullanımı için çoğu yazıcı, PLA ve ABS gibi küçük bir plastik seçimi kullanır. Bükülebilen veya ısıyı kaldırabilen malzemelerle farklı malzemelerin sayısı artıyor. Ancak seçim hala çok büyük değil.

Her malzemenin, işinizle eşleştirmeniz gereken kendi özel özellikleri vardır. Örneğin, bükülebilen ve kırılmayan bir parçaya ihtiyacınız varsa, bükülebilir bir filament kullanabilirsiniz. Otomobil endüstrisi için bir parçaya ihtiyacınız varsa, yüksek ısıyı kaldırabilen bir malzemeye ihtiyacınız olabilir. Zorluk, tüm malzemelerin tüm makinelerde kullanılamamasıdır. Bazı malzemeler sıcak bir yapım alanına veya malzemeyi dışarı itmek için özel bir alete ihtiyaç duyar. Bu, malzeme seçimini bilgi gerektiren zor bir iş haline getirir.

Karmaşık Elektronik Cihazları Basmak Mümkün mü?

Günümüzün 3D baskı teknolojisinin büyük bir sınırı, bir akıllı telefon gibi birçok malzemeden yapılmış karmaşık şeyleri aynı anda yazdıramamasıdır. Yeni bir elektronik ürün, plastikler, metaller, cam, piller ve devre kartları gibi birçok farklı parçadan yapılmıştır. Normal bir 3D yazıcı, aynı anda yalnızca bir tür malzeme ile yazdırabilir. Bazı gelişmiş 3D baskı teknolojileri birden fazla malzeme kullanabilir, ancak hala çok sınırlıdır.

Tamamen çalışan bir elektronik alet yazdırma fikri hala üzerinde çalışılıyor. Endüstri, basit devreler yazdırmak için elektrik taşıyan özel filamentler kullanmak gibi yollar arıyor. Ancak karmaşık elektronikler yazdırmaktan çok uzağız. Çalışan bir ürün oluşturmak için hala plastik parçaları yazdırmanız gerekir. Ardından, bunları ayrı olarak yapılan elektronik parçalarla bir araya getirmeniz gerekir. Bu, 3D baskının henüz eski üretim yöntemlerinin yapabildiğini yapamadığı önemli bir alandır. Bu tür karmaşık bir üretimi gerçekleştirmek, teknoloji için gelecekteki bir hedeftir.

Üç Boyutlu Yazım Mükemmel Tekrarlanabilirlik Sunuyor mu?

Bir şeyleri yaparken, tekrarlanabilirlik aynı parçayı tekrar tekrar üretebileceğiniz anlamına gelir. Bu, 3D baskının zor olabileceği bir alandır. Yüksek maliyetli endüstriyel makineler iyi tekrarlanabilirliğe sahiptir. Ancak daha düşük maliyetli ev yazıcıları, aynı parçayı her seferinde yapmakta sorun yaşayabilir. Yazıcının kurulumundaki, malzemedeki veya hatta odanın ısısındaki küçük değişiklikler, baskının nihai boyutunu ve kalitesini değiştirebilir.

Mükemmel tekrarlanabilirliğin olmaması, tam olarak birbirine uyması gereken son kullanım parçaları için bir sorun olabilir. Eğlence için bir nesne yapan bir kişi için bu büyük bir sorun olmayabilir. Ancak aynı olan 100 parça yapması gereken bir işletme için bu büyük bir sorun olabilir. İyi tekrarlanabilirlik elde etmek için, makineye iyi bakmanız, kontrollü bir odanız olması ve parçaların kalitesini kontrol etmeniz gerekir. Bu, 3D baskının genellikle büyük ölçekte bir şeyler yapmak yerine bir prototip veya tek bir özel üretim için daha iyi olmasının bir başka nedenidir.

Key Things to Remember:

• Tasarım Sınırları: Herhangi bir tasarımı yazdıramazsınız. Dışarı çıkan parçalar ve delikli modeller bir zorluktur.
• Boyut Sınırları: Baskı boyutu, makinenin yapım alanı tarafından belirlenir. Büyük nesneler parçalar halinde yapılmalıdır.
• Yavaş Hız: 3D baskı anında değildir. Baskılar birçok saat veya gün sürebilir.
• Parça Mukavemeti: Baskılı parçalar, eski yöntemlerle yapılan katı parçalara kıyasla katmanları arasında daha zayıftır.
• Yüzey Görünümü: Baskılar genellikle çizgilere sahiptir ve pürüzsüz olması için zımparalama gibi ekstra işlere ihtiyaç duyar.
• Malzeme Seçimi: Malzeme seçimi eski yöntemlere göre küçüktür ve iş için dikkatlice seçilmelidir.
• Maliyet: Gerçek maliyet, malzemeleri, makine süresini ve başarısız baskıları içerir, bu nedenle birçok öğe yapmak için harika değildir.
• Karmaşık Nesneler: Elektronik gibi birçok parçası olan şeyleri aynı anda yazdırmak henüz mümkün değildir.
• Aynı Parçayı Yapmak: Özellikle daha ucuz yazıcılarla, birçok baskıda aynı kaliteyi ve boyutu elde etmek zor olabilir.