Polimerler İçin Eklemeli Üretim Detayları Nedir?

Herkese selam! Bu yazımızda polimerler için eklemeli üretimin detaylarına ineceğiz. Polimerlerle eklemeli üretim, eklemeli olarak üretilen bileşenlerin çoğunluğunu temsil eder. Burada en önemli süreçlere ilişkin bir genel bakış bulacaksınız.

Toz Yataklı Füzyon (PBF)

Toz Yataklı Füzyon

Tabaka tabaka toz birikimli eritme veya toz yataklı eritme olarak çevrilebilecek “Powder Bed Fusion” (PBF), üç boyutlu baskı (3D yazıcı) teknolojilerinden biridir. Bu teknoloji, bir nesnenin üç boyutlu bir modelini oluşturmak için malzemeyi tabaka tabaka biriktirerek veya eriterek kullanır.

PBF sürecinde, önce kullanılacak malzeme toz halindedir. Bu toz, her katmanın üzerine serilir ve ardından bir lazer veya başka bir enerji kaynağı kullanılarak belirli bir desende eritilir veya birleştirilir. Bu şekilde, katmanlar bir araya getirilir ve istenen nesnenin üç boyutlu modeli oluşturulur.

Bu teknolojinin avantajları arasında kompleks geometrili parçaların üretilebilmesi, tasarım özgürlüğü, hızlı prototipleme ve özel üretim yer alır. Özellikle endüstriyel tasarım, havacılık, tıp ve otomotiv gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. PBF, farklı malzemelerle çalışabilir, ancak genellikle metaller, polimerler veya seramikler gibi malzemeler kullanılır.

Ajan + enerji ile kaynaşmış = MJF (Multi Jet Fusion)

Lazerle kaynaşmış = SLS (Seçici Lazer Sinterleme)

MJF (Çoklu Jet Füzyonu)

Küçük sıvı damlacıkları lokal olarak bir polimer tozu tabakasına uygulanır. Tozun ısı emilimini arttırır veya bastırırlar. Entegre olarak hareket eden bir kızılötesi kaynak, sırasıyla malzemeyi eritir.

SLS (Seçici Lazer Sinterleme)

Hareketli bir lazer ışını aracılığıyla, bir polimer tozu seçici olarak yerel olarak katman katman sinterlenir ve böylece bileşenin bir kesiti katılaştırılır.

Malzeme Ekstrüzyonu

Malzeme Ekstrüzyonu, bir nesnenin katman katman oluşturulması sürecinde kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde, genellikle termoplastik polimer adı verilen malzemeler bir makaradan alınarak ısıtılır ve eritilir. Daha sonra, erimiş malzeme bir nozul aracılığıyla belirli bir desende veya katmanda bir alt tablaya (veya platforma) ekstrüde edilir.

Bu katman katman ekstrüzyon işlemi, nesnenin tasarımına uygun olarak programlanmış bir yol izleyen hareketli bir yazıcı kafası tarafından kontrol edilir. Katmanlar birbirine yapıştırılarak istenen üç boyutlu nesne oluşturulur.

Malzeme ekstrüzyonu, 3D yazıcılar arasında yaygın olarak kullanılan bir teknoloji türüdür. Bu teknoloji genellikle ev tipi 3D yazıcılarında, prototipleme uygulamalarında ve belirli üretim süreçlerinde tercih edilir. Bu yöntemin avantajları arasında maliyet etkinliği, geniş malzeme seçenekleri ve basit kullanım bulunur.

Malzeme ekstrüzyon Filamenti = FDM (Ergimiş Biriktirme)

Malzeme ekstrüzyonu Granül = APF (Arburg Plastik Serbest Şekillendirme)

FDM (Birleştirilmiş Biriktirme Modellemesi)

Filament adı verilen tel şeklindeki plastik, bir nozül ünitesinde plastikleştirilir ve seçici olarak yerel olarak katman katman dozajlanır.

APF (Arburg Plastik Serbest Şekillendirme)

Plastik granüller bir nozul ünitesinde plastikleştirilir ve seçici olarak yerel olarak katman katman dozajlanır.

Malzeme Jeti

Malzeme jeti, 3D yazıcı teknolojisinde kullanılan bir yöntemdir ve genellikle “Material Jetting” olarak adlandırılır. Bu yöntemde, sıvı formda olan malzeme düşük bir basınçla nozullardan püskürtülerek katman katman üç boyutlu nesnelerin oluşturulması sağlanır.

Malzeme jeti işlemi, 3D yazıcının bir yazıcı kafasının içerisinde bulunan bir dizi nozul kullanılarak gerçekleştirilir. Bu nozullar, malzemenin düşük viskoziteli bir formda olması durumunda, ince bir damla veya jet şeklinde püskürtülmesine izin verir. Püskürtülen malzeme daha sonra katman katman bir alt tablaya konarak sertleştirilir veya kurutulur. Bu işlem, üç boyutlu bir nesnenin tabakalarını biriktirerek istenen nesnenin oluşturulmasını sağlar.

Malzeme jeti 3D yazıcıları, yüksek çözünürlükte ve karmaşık geometrili parçaların üretimi için uygundur. Ancak, bu teknoloji genellikle diğer yöntemlere kıyasla daha pahalı olabilir.

UV ışığıyla kürlenmiş = MJ (Malzeme Püskürtme)

MJ (Malzeme Jeti)

Küçük fotopolimer damlacıkları yerel olarak ve birçok nozul aracılığıyla katman katman uygulanır. Viskoz fotopolimer daha sonra UV ışığıyla anında sertleştirilir.

Fotopolimerizasyon

Fotopolimerizasyon, 3D yazıcı teknolojisinde sıkça kullanılan bir yöntemdir. Bu süreçte, özel bir malzeme kullanılır: fotopolimer adı verilen bir sıvı reçine. Fotopolimerizasyon, bu sıvı reçinenin ultraviyole (UV) ışık veya başka bir ışık kaynağı ile sertleştirilmesini içerir.

İşlem genellikle şu adımları içerir:

Katman Oluşturma: 3D yazıcı, ince bir katman fotopolimer reçineyi bir alt tablaya (platforma) yayarak başlar.
Işık Maruziyeti: Ardından, bu katmanın üzerine UV ışık veya başka bir uygun dalga boyundaki ışık kaynağı uygulanır. Bu ışık, fotopolimer reçineyi sertleştirir ve katmanın şeklini almasını sağlar.
Sıradaki Katman: Bir katman tamamlandıktan sonra, platform bir miktar aşağı iner ve bir sonraki katman uygulanır. Bu adım, istenen nesnenin tasarımına uygun olarak birbirine eklenen katmanların birleşimini oluşturur.

Bu süreç, katman katman birikim yaparak üç boyutlu nesnenin oluşturulmasını sağlar. Fotopolimerizasyon, yüksek çözünürlükte detaylı ve karmaşık geometrili parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılır. Bu yöntem genellikle stereolitografi (SLA) veya diğer benzer 3D yazıcı teknolojilerinde kullanılır.

Lazerle sertleştirilmiş = SLA (Stereolitografi)

Projektörle kürlendi = DLP (Doğrudan Işık İşleme)