3D baskı çok yönlüdür, ancak insanlar 3D yazıcıların yalnızca plastik basıp basmadığını merak ediyor. Bu makale 3D yazıcıların ne tür malzemeler kullanabileceğini inceleyecek.

Tüketici 3D yazıcıları, sıcaklığa bağlı olarak yumuşadıkları ve sertleştikleri için termoplastik olarak bilinen PLA, ABS veya PETG gibi plastik kullanır. Metaller için SLS veya DMLS gibi farklı 3D baskı teknolojileriyle 3D baskı yapabileceğiniz başka birçok malzeme vardır. 3D beton ve balmumu bile basabilirsiniz.

3D baskıda kullanılan malzemeler hakkında bu makaleye koyduğum bazı yararlı bilgiler var, bu yüzden daha fazlası için okumaya devam edin.

3D Yazıcılar Mürekkep İçin Ne Kullanır?

3D yazıcıların mürekkep için ne kullandığını hiç merak ettiyseniz, işte bunun basit cevabı. 3D yazıcılar mürekkep için üç temel malzeme türü kullanır;

• Termoplastikler (filament)
• Reçine
• Tozlar

Bu malzemeler baskı yapmak için farklı 3D yazıcı türlerinden yararlanır ve ilerledikçe bu malzemelerin her birine bir göz atacağız.

Termoplastikler (Filament)

Termoplastikler, belirli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında bükülebilir veya kalıplanabilir hale gelen ve soğutulduğunda sertleşen bir polimer türüdür.

3D baskı söz konusu olduğunda, filamentler veya termoplastikler 3D yazıcıların 3D nesneler oluşturmak için "mürekkep" veya malzeme olarak kullandıkları şeydir. Fused Deposition Modeling veya FDM 3D baskı adı verilen bir teknoloji ile kullanılır.

Muhtemelen en basit 3D baskı türüdür, çünkü karmaşık bir işlem gerektirmez, bunun yerine sadece filamentin ısıtılması gerekir.

Çoğu insanın kullandığı en popüler filament PLA veya Polilaktik Asittir. Sonraki en popüler birkaç filament ABS, PETG, TPU & Naylon'dur.

Her türlü filament türünün yanı sıra farklı hibritler ve renkler elde edebilirsiniz, bu nedenle gerçekten 3D baskı yapabileceğiniz çok çeşitli termoplastikler vardır.

Bir örnek olarak Amazon'dan bu SainSmart Black ePA-CF Karbon Fiber Dolgulu Naylon Filament verilebilir.

Bazı filamentlerin yazdırılması diğerlerinden daha zordur ve projenize göre seçebileceğiniz çok farklı özelliklere sahiptir.

Termoplastik filamentlerle 3D baskı, malzemenin bir ekstrüder ile mekanik olarak bir tüpten beslenmesini ve daha sonra hotend adı verilen bir ısıtma odasına beslenmesini içerir.

Sıcak uç, filamentin yumuşayacağı ve genellikle 0,4 mm çapında olan bir nozüldeki küçük bir delikten ekstrüde edilebileceği bir sıcaklığa kadar ısıtılır.

3D yazıcınız, 3D yazıcıya tam olarak hangi sıcaklıkta olması gerektiğini, baskı kafasını nereye hareket ettireceğini, soğutma fanlarının hangi seviyede olması gerektiğini ve 3D yazıcının bir şeyler yapmasını sağlayan diğer tüm talimatları söyleyen G-Code dosyası adı verilen talimatlarla çalışır.

G-Code dosyaları, Thingiverse gibi bir web sitesinden kolayca indirebileceğiniz bir STL dosyasının işlenmesiyle oluşturulur. İşleme yazılımına dilimleyici denir ve FDM baskı için en popüler olanı Cura'dır.

İşte filament 3D baskı sürecini baştan sona gösteren kısa bir video.

Aslında sizi çeşitli filament türleri ve 3D baskı malzemelerinden geçiren Ultimate 3D Printing Filament & Materials Guide adlı tam bir yazı yazdım.

Reçine

3D yazıcıların kullandığı bir sonraki "mürekkep" seti, ışığa duyarlı olan ve belirli UV ışık dalga boylarına (405nm) maruz kaldığında katılaşan termoset bir sıvı olan fotopolimer reçine adı verilen bir malzemedir.

Bu reçineler, genellikle hobi el sanatları ve benzeri projeler için kullanılan epoksi reçinelerden farklıdır.

3D baskı reçineleri, SLA veya Stereolitografi adı verilen bir 3D baskı teknolojisinde kullanılır. Bu yöntem, her katmanın nasıl oluşturulduğu nedeniyle kullanıcılara çok daha yüksek düzeyde ayrıntı ve çözünürlük sağlar.

Yaygın 3D baskı reçineleri Standart reçine, Hızlı reçine, ABS Benzeri reçine, Esnek reçine, Suyla Yıkanabilir reçine ve Sert reçinedir.

Hakkında daha derinlemesine bir yazı yazdım 3D Baskı İçin Ne Tür Reçine Var? En İyi Markalar ve Türler, bu nedenle daha fazla ayrıntı için bunu kontrol etmekten çekinmeyin.

İşte SLA 3D yazıcıların nasıl çalıştığına dair süreç:

• 3D yazıcı monte edildikten sonra, reçineyi reçine teknesine dökersiniz - reçinenizi LCD ekranın üzerinde tutan bir kap.
• Yapı plakası reçine teknesine iner ve reçine teknesindeki film tabakası ile bir bağlantı oluşturur
• Oluşturduğunuz 3D baskı dosyası, katmanı oluşturacak belirli bir görüntüyü aydınlatmak için talimatlar gönderecektir
• Bu ışık tabakası reçineyi sertleştirecektir
• Yapı plakası daha sonra yükselir ve oluşturulan katmanı reçine teknesi filminden sıyıran ve yapı plakasına yapışan bir emme basıncı oluşturur.
• 3D nesne oluşturulana kadar bir ışık görüntüsünü açığa çıkararak her katmanı oluşturmaya devam edecektir.

Esasen, SLA 3D baskıları baş aşağı oluşturulur.

SLA 3D yazıcılar, 0,01 mm veya 10 mikrona kadar çözünürlüklere sahip olabilmeleri nedeniyle şaşırtıcı ayrıntılar oluşturabilir, ancak standart çözünürlük genellikle 0,05 mm veya 50 mikrondur.

FDM 3D yazıcılar genellikle 0,2 mm'lik standart bir çözünürlüğe sahiptir, ancak bazı yüksek kaliteli makineler 0,05 mm'ye ulaşabilir.

Reçine söz konusu olduğunda güvenlik önemlidir çünkü ciltle temas ettiğinde toksik etki gösterir. Cilt temasını önlemek için reçineyi tutarken nitril eldiven kullanmalısınız.

Reçine 3D baskı, gerekli işlem sonrası nedeniyle daha uzun bir sürece sahiptir. Kürlenmemiş reçineyi yıkamanız, reçine modellerini 3D yazdırmak için gereken destekleri temizlemeniz ve ardından 3D yazdırılan nesneyi sertleştirmek için parçayı harici bir UV ışığı ile kürlemeniz gerekir.

Tozlar

3D baskıda daha az yaygın ancak büyüyen bir endüstri, tozları "mürekkep" olarak kullanmaktır.

3D baskıda kullanılan tozlar polimerler veya hatta ince parçacıklara indirgenmiş metaller olabilir. Kullanılan metal tozunun nitelikleri ve baskı süreci baskının sonucunu belirler.

Diğerlerinin yanı sıra naylon, paslanmaz çelik, alüminyum, demir, titanyum, kobalt krom gibi 3D baskıda kullanılabilecek çeşitli toz türleri vardır.

Inoxia adlı bir web sitesi birçok çeşit metal tozu satıyor.

Toz ile 3D baskıda kullanılabilecek SLS (Selective Laser Sintering), EBM (Electron Beam Melting), Binder Jetting & BPE (Bound Powder Extrusion) gibi farklı teknikler de bulunmaktadır.

Bunlardan en popüler olanı Seçici Lazer Sinterleme (SLS) olarak bilinen sinterleme tekniğidir.

Seçici Lazer Sinterleme işlemi aşağıdaki şekilde yapılır:

• Toz haznesi, tipik olarak naylon olan termoplastik bir tozla doldurulur (yuvarlak ve pürüzsüz parçacıklar)
• Bir toz yayıcı (bir bıçak veya silindir), yapı platformu üzerinde ince ve düzgün bir tabaka oluşturmak için tozu yayar
• Lazer, tozu belirli bir şekilde eritmek için yapı alanının bazı kısımlarını seçici olarak ısıtır
• Yapı plakası her katmanda aşağı doğru hareket eder ve burada toz lazerden başka bir sinterleme için tekrar yayılır
• Bu işlem parçanız tamamlanana kadar tekrarlanır
• Nihai baskınız, fırça ile çıkarılabilen naylon tozlu bir kabukla kaplanacaktır
• Daha sonra geri kalanını temizlemek için yüksek güçlü hava gibi bir şey kullanan özel bir sistem kullanabilirsiniz

İşte SLS sürecinin neye benzediğine dair hızlı bir video.

İşlem, erime noktasından daha gözenekli katı parçalar oluşturmak için tozun sinterlenmesiyle yapılır. Bu, toz parçacıklarının ısıtıldığı ve böylece yüzeylerin birbirine kaynaklandığı anlamına gelir. Bunun bir avantajı, 3D baskılar üretmek için malzemeleri plastiklerle birleştirebilmesidir.

DMLS, SLM & amp; EBM gibi teknolojileri kullanarak metal tozlarıyla 3D baskı yapabilirsiniz.

3D Yazıcılar Sadece Plastik Basabilir mi?

Plastik, 3D baskıda kullanılan en yaygın malzeme olmasına rağmen, 3D yazıcılar plastik dışındaki malzemeleri de basabilir.

3D baskıda kullanılabilecek diğer malzemeler şunlardır:

• Reçine
• Toz (polimerler & metaller)
• Grafit
• Karbon Fiber
• Titanyum
• Alüminyum
• Gümüş ve Altın
• Çikolata
• Kök hücreler
• Demir
• Ahşap
• Balmumu
• Beton

FDM yazıcılar için, bu malzemelerin yalnızca bazıları ısıtılabilir ve yakılmak yerine yumuşatılabilir, böylece bir sıcak uçtan dışarı itilebilir. İnsanların yaratabilecekleri malzeme yeteneklerini genişleten birçok 3D baskı teknolojisi var.

Bunlardan en önemlisi, 3D baskılar yapmak için lazer sinterleme tekniği ile toz kullanan SLS 3D yazıcılardır.

Reçine 3D yazıcılar da ev ve ticari amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, sıvı reçineyi UV ışığı ile katılaştırmak için fotopolimerizasyon işleminin kullanılmasını içerir ve daha sonra yüksek kaliteli bir yüzey için işlem sonrası işlemlerden geçer.

3D yazıcılar sadece plastik basmakla kalmaz, söz konusu 3D yazıcının türüne bağlı olarak diğer malzemeleri de basabilir. Yukarıda listelenen diğer malzemelerden herhangi birini basmak istiyorsanız, baskı yapmak için ilgili 3D baskı teknolojisini edinmelisiniz.

3D Yazıcılar Her Malzemeyi Yazdırabilir mi?

Yumuşatılabilen ve bir nozülden ekstrüde edilebilen malzemeler veya toz metaller bir nesne oluşturmak için birbirine bağlanabilir. Malzeme katmanlanabildiği veya üst üste istiflenebildiği sürece 3D yazdırılabilir, ancak birçok nesne bu özelliklere uymaz. Beton yumuşak başladığı için 3D yazdırılabilir.

3D baskılı evler, karıştırılan ve çok büyük bir nozülden ekstrüde edilen ve bir süre sonra sertleşen betondan yapılır.

Zaman içinde 3D baskı beton, balmumu, çikolata ve hatta kök hücreler gibi biyolojik maddeler gibi pek çok yeni malzeme ortaya çıkardı.

İşte 3D baskılı bir ev böyle görünüyor.

Parayı 3D Yazdırabilir misiniz?

Hayır, 3D baskının üretim süreci ve sahteciliği önleyen para üzerindeki gömülü işaretler nedeniyle 3D para basamazsınız. 3D yazıcılar esas olarak PLA veya ABS gibi malzemeler kullanarak plastik nesneler oluşturur ve kesinlikle kağıt kullanarak 3D baskı yapamaz. 3D baskı ile metal paralar basmak mümkündür.

Para, 3D yazıcının doğru bir şekilde yeniden üretemeyebileceği çok sayıda işaret ve gömülü iplikle yapılır. 3D yazıcı paraya benzeyen bir şey üretebilse bile, baskılar bir banknotu oluşturan benzersiz niteliklere sahip olmadıkları için para olarak kullanılamaz.

Para kağıda basılır ve çoğu 3D baskı plastik veya katılaşmış reçineye basılır. Bu malzemeler bir kağıdın işleyeceği şekilde işleyemez ve bir kişinin parayı kullanabileceği şekilde kullanılamaz.

Araştırmalar, dünyadaki çoğu ülkenin modern para biriminin en az 6 farklı teknolojiye sahip olduğunu göstermektedir. Hiçbir 3D yazıcı, faturayı doğru bir şekilde basmak için gereken bu yöntemlerden bir veya ikisinden fazlasını destekleyemez.

Başta ABD olmak üzere çoğu ülke, bir 3D yazıcının bunları basmasını zorlaştıracak en son teknoloji sahteciliği önleme özelliklerini içeren faturalar oluşturuyor. Bu, ancak 3D yazıcının ilgili faturayı basmak için gerekli teknolojiye sahip olması durumunda mümkün olabilir.

Bir 3D yazıcı yalnızca paranın bir benzerini basmaya çalışabilir ve para basmak için doğru teknolojiye veya malzemeye sahip değildir.

Birçok kişi PLA gibi plastik bir malzeme kullanarak ve ardından metalik bir boya ile sprey boyayarak prop paralar yaratıyor.

Diğerleri ise 3 boyutlu bir kalıp oluşturabileceğiniz ve değerli metal killer kullanabileceğiniz bir teknikten bahsediyor. Kili bastırarak şekillendiriyor ve ardından ateşte metal haline getiriyorsunuz.

İşte her iki ucunda "Evet" ve "Hayır" yazan bir D&D madeni para yaratan bir YouTuber. Bir CAD yazılımında basit bir tasarım yaptı, ardından 3D yazdırılmış madeni paranın durakladığı bir senaryo oluşturdu, böylece daha ağır hale getirmek için içine bir pul yerleştirebildi, ardından madeni paranın geri kalanını bitirdi.

İşte Thingiverse'den indirip kendiniz 3D yazdırabileceğiniz bir 3D Baskılı Bitcoin dosyası örneği.