Projeniz için, prototip üretiminiz için ya da iş akışınızdaki üretim aşamaları için en uygun üretim biçimini arıyorsanız 3D yazıcıları üretim sisteminize dahil etmeyi düşünür müsünüz? 3D yazıcıyla üretimin avantajlarını görün ve iş akışınıza uygun olup olmadığına siz karar verin.
Eksiltmeli Üretim, Enjeksiyon Kalıplama ve Katmanlı İmalat
Özellikle prototip üretiminde kullanılan 2 farklı geleneksel üretim şekli vardır; eksiltmeli üretim, enjeksiyon kalıplama.
Eksiltmeli üretim; metal gibi katı bir malzeme bloğundan sürekli olarak malzeme keserek 3D nesneler oluşturmak için kullanılan bir ürün geliştirme sürecidir. Bu, manuel olarak veya bir CNC makinesi ile gerçekleştirilebilir.
Enjeksiyon kalıplama ise büyük hacimlerde ürün üretmeye yönelik bir üretim sürecidir. İlk ürün prototiplerini yapmak için kullanılabilir, ancak çoğunlukla bir üretim parçasının arka arkaya milyonlarca olmasa da binlerce kez oluşturulabildiği seri üretim süreçlerinde kullanılır.
3D baskı olarak da bilinen katmanlı imalat ise, bir bilgisayar dosyasından 3 boyutlu katı nesneler üretme sürecini ifade eder. Üretim, katı bir nesnenin katman katman geliştirildiği bir süreçte gerçekleşir. Plastik ve metal dahil olmak üzere geniş bir malzeme yelpazesi vardır. Prosedür, Bilgisayar Destekli Tasarım gibi bir 3D dijital dosyanın oluşturulmasıyla başlar. 3D dijital dosya daha sonra basit bir yazdırma komutu kullanılarak yazdırılmak üzere bir 3D yazıcıya gönderilir.
Diğer geleneksel üretim şekillerine göre üretime farklı bir yaklaşım getiren 3D yazıcılar hem bireyler hem de şirketler için çok daha fayda sağlayabilir.
3D Yazıcıyla Enjeksiyon Kalıplama Yönteminin Kıyası
Enjeksiyon kalıplama ve 3D yazıcıyla üretimin kıyaslandığı case study yazımızı okumak için tıklayın.
3D Yazıcıla Üretimin Avantajları
1) Hız
3D Baskının en büyük avantajlarından biri hızlı prototipleme.
Hızlı prototipleme, esasen özelleştirilmiş bir parçayı mümkün olan en kısa sürede tasarlama, üretme ve test etme ve ardından üretim sürecinin hızını olumsuz yönde etkilemeden tasarımı kolayca değiştirebilme becerisidir.
Katmanlı imalat bir game changer olarak oyuna katılmadan önce bir prototipin üretilmesi haftalar alıyordu. Her değişiklik yapıldığında, değiştirilen tasarımın üretilebilmesi birkaç hafta daha sürerdi. Bir de üzerine nakliye sürelerini eklendiğinde bir ürünü baştan sona tamamen geliştirmek bir yıl alabilirdi.
İşletmeler artık bir parçayı tasarlama, profesyonel bir 3D yazıcıda şirket içinde üretme ve ardından hepsini birkaç gün içinde (ve hatta bazen daha kısa sürede) test etme becerisine sahip. Bu, bir parçanın baştan sona etkili bir şekilde prototipini oluşturmak için gereken süreyi çok büyük bir oranda düşürüyor.
Yalnızca büyük üretici firmalar değil, masaüstü 3D yazıcıların ortaya çıkmasıyla üreticiler, hobiciler ve meraklılar artık neredeyse her şeyi üretebilir duruma gelmiş durumdalar. Makine dolu depolara ihtiyaç duymadan istedikleri kadar yaratıcı olabiliyorlar. Ayrıca, karmaşık imalat işlerinin dış kaynak kullanımı ile ilgili büyük teslim sürelerinden de muaftırlar. Dolayısıyla makerler ve küçük üreticiler minimum sipariş kısıtlamalarına sahip değiller, doğrudan evlerinden ya da atölyelerinden üretip özelleştirebildikleri modelleri satabiliyorlar ya da diğer 3D yazıcı kullanıcılarına 3D modelleme dosyalarını satabiliyorlar. Bu yönüyle katmanlı imalat girişimciler için yeni yollar açıyor. 3D Yazıcılarla Yeni İş Fikirleri için 3D Yazıcı İş Fikirleri blog yazımızı okuyabilirsiniz.
3D Yazıcı İle Girişimcilik Fikirleri
Özellikle girişimciyseniz ve kendi işinizi kurmak istiyorsanız, 3D yazıcı teknolojileri hala boşlukları olan ve yeni fikirlerle yeni işlere atılabileceğiniz bir alan. 2020 için ilham verebilecek 3D yazıcı iş fikirlerini bu yazımızda bulabilirsiniz.
Tabi hız söz konusu olduğunda 3D yazıcıların da sınırlamaları olabilir. Doğası gereği, katman katman üretimin süresi parçaya ve üretim özelliklerine bağlı olarak değişkenlik gösterecektir. Enjeksiyon kalıplama gibi sistemlerle, uygun araçları ve kalıpları oluşturmak için gereken ilk zaman yatırımından sonra, sistem otomatik hale getirilebilir ve parça hızla seri üretilebilir. Bu, parça başına gereken süreyi önemli ölçüde azaltır.
Bu nedenle, küçük üretim çalışmaları ve prototipleme için 3D baskı, hız söz konusu olduğunda en iyi seçeneklerden biridir. Bununla birlikte, seri üretim ölçeğinde bitmiş bir ürün üretmek için, geleneksel üretim sistemleri hala uzun vadede 3D yazıcıya göre daha avantajlı durumda yer alıyor.
2) Tek Aşamalı Üretim
Bir tasarımcının en büyük endişelerden biri, bir parçanın mümkün olduğunca verimli bir şekilde nasıl üretileceğidir. Çoğu parçanın geleneksel teknolojilerle üretilmesi için çok sayıda üretim adımı gerekir. Bu adımların gerçekleştiği sıra, tasarımın kalitesini ve üretilebilirliğini etkiler.
3D yazıcılar, yapım aşamasında makine operatörünün herhangi bir etkileşimi olmaksızın (ekstrem durumlar için bile tek bir operatör yeterlidir) bir üretimi tek adımda tamamlar. CAD tasarımı tamamlanır tamamlanmaz makineye yüklenebilir ve birkaç saat içinde tek adımda yazdırılabilir.
Bir parçayı tek adımda üretme yeteneği, farklı üretim süreçlerine (işleme, kaynak, boyama) bağımlılığı büyük ölçüde azaltır ve tasarımcıya nihai ürün üzerinde daha fazla kontrol sağlar.
3) Maliyet
3D yazıcıyla üretimin temel avantajlarından biri, düşük işçilik maliyetidir. İşlem sonrası işlemler bir yana, 3D yazıcıların çoğu yalnızca bir operatörün bir düğmeye basmasını gerektirir. Makine daha sonra parçayı üretmek için tamamen otomatik bir süreç izler. Yüksek vasıflı makinistlere ve operatörlere tipik olarak ihtiyaç duyulan geleneksel üretimle karşılaştırıldığında, bir 3D yazıcı için işçilik maliyetleri neredeyse sıfırdır.
Biçimi ve uyumu doğrulayan prototiplerin üretimi için, diğer alternatif üretim yöntemlerinden (örneğin enjeksiyonlu kalıplama) önemli ölçüde daha ucuzdur ve genellikle tek seferlik işlevsel parçaların üretimi için rekabetçidir. Geleneksel üretim teknikleri, hacim arttıkça daha uygun maliyetli hale gelir ve yüksek kurulum maliyetleri, büyük hacimli üretimle gerekçelendirilir.
3D Yazıcıyla üretimde diğer üretim maliyetlerinden farklı olarak yalnızca parçanın kendisi için gereken malzeme miktarını kullanıldığından malzeme maliyetlerini de düşürebilir. Yine burada belirleyici olan üretimin az adetli mi çok adetli mi olduğudur.
Özetle küçük üretim çalışmaları ve uygulamaları için, 3D baskı en uygun maliyetli üretim sürecidir. CNC işleme ve enjeksiyonla kalıplama gibi geleneksel prototipleme yöntemleri, çok sayıda pahalı makine gerektirir, ayrıca bunları çalıştırmak için deneyimli makine operatörleri ve teknisyenlere ihtiyaç duyduklarından çok daha yüksek işçilik maliyetlerine sahiptirler. 3D yazıcıyla üretimde çok daha az atık malzeme vardır, çünkü parça sıfırdan yapılmıştır, eksiltici imalatta olduğu gibi katı bir bloktan oyulmamıştır ve genellikle ek alet gerektirmez.
4) Esneklik ve Tasarım Özgürlüğü
3D yazıcıyla üretimin bir başka avantajı, herhangi bir yazıcının kendi yapı hacmine sığabilecek hemen hemen her şeyi üretme yeteneğidir.
Diğer herhangi bir imalat sürecinde, her yeni parça veya parça tasarımındaki değişiklik, söz konusu yeni parçanın oluşturulması için yeni bir alet, kalıp veya aparatın üretilmesini gerektirir. 3D baskı ile tasarım, bir dilimleme yazılımına beslenebilir, gerekli herhangi bir destek eklenebilir ve ardından fiziksel makine veya ekipmanda çok az değişiklik yapılarak veya hiç değişiklik yapılmadan basılabilir.
3D baskının bir diğer ünlü avantajı, daha önce geleneksel üretim yöntemlerinin getirdiği kısıtlamalar nedeniyle tek bir parça olarak veya hiç üretilemeyen “imkansız” geometriler yaratma yeteneğidir. Mesela;
- Katı parçalar içinde oyuk boşluklar
- Parçaların içindeki parçalar
- Mekanizmalı modeller
Bunlar tamamen 3D yazıcıyla üretebileceğiniz şeylerdir. 3D yazıcıyla üretim çok sayıda farklı renk, doku ve mekanik özelliklerin karıştırılmasına ve eşleştirilmesine izin veren tek bir nesneye birden fazla malzemeyi dahil etme yeteneğine de sahiptir.
Özellikle MJF 3D Baskı teknolojisi karmaşık modellerin üretilmesi için en uygun 3D yazıcı teknolijisidir.
MJF 3D Baskı Yöntemi İle Üretim
MJF 3D Baskı Yöntemi hakkında daha detaylı bilgi almak için tıklayın.
5) Özelleştirme
3D baskı sadece daha fazla tasarım özgürlüğü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tasarımların tamamen özelleştirilmesine de izin verir. Mevcut eklemeli üretim teknolojileri, teker teker teker parça yapımında mükemmel olduğundan, tek seferlik üretim için mükemmel şekilde uygundurlar.
Bu konsept, özel protezler, implantlar ve dişçilik yardımcılarının üretimi için tıp ve dişçilik endüstrisi tarafından benimsenmiştir. Bir atlete mükemmel şekilde uyacak şekilde tasarlanmış üst düzey spor ekipmanlarından özel güneş gözlüklerine ve moda aksesuarlarına kadar, eklemeli üretim, özel parçaların uygun maliyetli tek seferlik üretimine olanak tanır.
Sınırlı CAD deneyimine sahip olan kullanıcılar bile tasarımları kendi beğenilerine göre düzenleyip benzersiz ve tamamen özel yeni parçalar oluşturarak 3D yazıcıyla özelleştirilmiş üretimler yapabilirler. Şirketler için bu, artık her müşterinin bir ürünü kişisel zevklerine göre özelleştirmesine izin verme seçeneğinin olduğu anlamına geliyor, bu da modern pazarlarda büyüyen bir trend.
6) Kalite, Tutarlılık ve Risk Azaltma
Geleneksel üretim yöntemleri zayıf tasarımlara ve dolayısıyla düşük kaliteli prototiplere neden olabilir. Tüm malzemelerin birleştirildiği ve karıştırıldığı, ardından pişirmek için fırına yerleştirilen bir kek pişirmeyi hayal edin. Böyle bir durumda, elementler iyi karıştırılmamışsa, kek hava kabarcıkları gibi sorunlar yaşar veya iyice pişmez. Aynısı çıkarma veya enjeksiyon yöntemlerinde de olabilir; kalite her zaman garanti edilmez.
3D baskının doğası, tasarımın geliştirilmesini ve daha kaliteli parça / ürünleri garanti eden parça veya ürünün adım adım montajına izin verir. Her bir ardışık ayrı parça izlenebilir, bu da hataların gerçek zamanlı olarak yakalanmasına izin vererek, üretilen parçaların tutarlı kalitesini artırırken arızalı parçaların ve israf edilen malzemelerin toplam sayısını azaltır.
Yine kalite ve tutarlılık konusunda yakalan bu avantajlar nedeniyle, 3D baskı, bir işletmenin üretimdeki risklerini azaltmasına olanak tanır. 3D baskı teknolojisi, ürün tasarımcılarının, potansiyel olarak felaketle sonuçlanabilecek önemli üretim yatırımlarına başlamadan önce ürün prototiplerini doğrulamasına olanak tanır.
7) Sürdürülebilirlik
Bir kişinin veya işletmenin bir 3D yazıcı edindiği varsayıldığında, daha az parçanın üretim için dış kaynak kullanımına ihtiyacı vardır. Bu, harici bir fabrikanın çalıştırılmasını ve bakımını gerektirmemesinin yanı sıra, dünya çapında bir şeyler göndermenin yarattığı çevresel etkinin daha az olduğu anlamına gelir.
Ayrıca 3D yazıcı ile üretimde tek bir parça için çok daha az atık malzeme oluşturur. 3D baskı için kullanılan malzemelerin genel olarak geri dönüştürülebilir doğası ile birleştiğinde, 3D baskının anlık sürdürülebilirlikte büyük bir avantaja sahip olduğu ortaya çıkıyor.
3D baskıda baskı malzemesini geri dönüştürmenizi ve kendi özel filamentlerinizi geliştirmenizi sağlayan 3Devo ile filament üretimini anlatan blog yazımız ilginizi çekebilir.
3Devo İle Filament Geri Dönüştürme
3D baskıda baskı malzemesini geri dönüştürmenizi ve kendi özel filamentlerinizi geliştirmenizi sağlayan 3Devo ile filament üretimini anlatan blog yazımız ilginizi çekebilir.
8) Ulaşılabilirlik
3D baskı sistemleri geleneksel üretim sistemlerine göre çok daha erişilebilirdir ve geleneksel üretim sistemlerine göre çok daha geniş bir insan yelpazesi tarafından kullanılabilir.
Geleneksel üretim sistemlerinin kurulumuyla ilgili muazzam masrafla karşılaştırıldığında, bir 3D baskı kurulumu çok daha düşük maliyetlidir. Ayrıca, 3D baskı neredeyse tamamen otomatiktir ve makineyi çalıştırmak, denetlemek ve bakımını yapmak için çok az ek personel gerektirir veya hiç gerektirmez, bu da makineyi diğer üretim sistemlerinden çok daha erişilebilir hale getirir.
Sonuç
Özetle 3D yazıcıyla üretim; özellikle hızlı prototipleme, ürün geliştirme ve az adetli seri üretimde geleneksel üretim şekillerine göre tasarımda herhangi bir sınırlama koymadan hızlı bir şekilde hem de geleneksel üretim yöntemlerine göre çok daha az maliyetle yapılmasını sağlıyor. Üretim işlemi için çok daha az insana ihtiyaç duyuyor ve başlangıç maliyeti diğer üretim makinelerine göre çok daha az maliyet oluşturuyor. Üstelik tüm bunları daha çevre dostu ve geri dönüşüme açık bir şekilde sağlıyor.
Yine de çok adetli seri üretimde ise enjeksiyon kalıplama, eksiltmeli imalat gibi yöntemlerin hala 3D yazıcılardan daha tercih edilebilir olduğu ortaya çıkıyor. Şimdilik. Durmadan gelişmeye devam eden katmanlı imalatın gelecekte hangi sürprizlerle karşımıza çıkacağını zamanla göreceğiz.
3D yazıcıların sizin ve firmanız için uygun olup olmadığı konusunda hala emin değilseniz ve 3D yazıcıları iş akışınıza dahil etmek istiyorsanız daha detaylı bilgi için hemen bizimle iletişime geçebilirsiniz.
Bütün sorularınızın cevapları ve 3D üretim için ihtiyacınız olan her şey 3D3 Teknoloji’de!