3D Yazıcı Nedir, Nasıl Çalışır?

3D yazıcı, bilgisayar ortamında oluşturulan tasarım dosyalarını alıp elle tutulur gerçek nesnelere çeviren bir tür makinedir. Çok çeşitli tipleri bulunsa da günümüzde en yaygın olarak kullanılanı Fused Deposition Modeling (FDM) tipi yazıcıdır. Bu tür yazıcılar basit bir şekilde, verilen plastik materyali alır ve sıcak bir uçta eriterek arzu ettiğiniz nesneyi katman katman yazarak bir bütün haline getirir. Bu yazıda yazıcılardan bahsederken FDM tipi olanları kast ediyor olacağız.

3D Yazıcı Nasıl Çalışır?

Öncelikle yapılması gereken, elde bir tasarım dosyasının bulunmasıdır. Bunu SolidWorks gibi CAD programları kullanarak kendiniz tasarlayabileceğiniz gibi, 3D tarayıcı kullanarak bir nesneyi taratarak da elde edebilirsiniz. Yani ya gerçek bir nesneyi taratmanız ya da sanal bir nesneyi kendiniz bilgisayarda oluşturmalısınız. Buna bir diğer alternatif ise başkalarının yaptığı tasarımları ilgili platformlarda (GrabCad, Thingiverse gibi) aratarak indirmektir. Özetle, elinizde bir tasarım dosyası bulunmalıdır. Dosyanın formatı ise STLolmalıdır.

Ardından bu tasarım dosyası, dilimleyici (İng: "slicer") adı verilen bir programa atılır. Bu programın amacı; tasarımdaki nesnenin, yazıcının belirlenen özelliklerine uygun olarak katman katman dilimlemesini sağlamaktır. Kısacası dilimleyiciler, yazıcıya bu parçayı nasıl basacağı hakkında bilgiyi verirler. En çok kullanılanları Ultimaker Cura ve Simplify3D'dir.

Bu dosya, dilimleyicide gerekli işlemler yapıldıktan sonra bir SD kart ya da USB aracılığıyla 3D yazıcıya aktarılır. Kart veya USB bellek kullanarak kablosuz bağlantıyla yazıcı çalıştırılabileceği gibi, USB kabloyla doğrudan bilgisayara bağlanarak da bu işlem yapılabilir (üstelik canlı olarak takip de edilebilir).

Dilimlenmiş dosya (.gcode formatında) yazıcıya aktarıldıktan sonra yazıcı çalıştırılır ve işlemeye başlar. Burada yazıcının yaptığı işlem, filamenti (iplik şeklinde olan plastiği) bir motor aracılığıyla çekerek sıcak bir uçta eriyerek tablaya dökülmesini sağlamaktır. Dilimleyicinin amacı burada devreye girer. Yazıcı ilk taban katmanını yapar, ardından bir tık yükselir ve bir üst katmanı yapar, ardından bir tık yükselir... İşlem bu şekilde devam ederek nesneyi oluşturur.

3D Yazıcı Nelerden Oluşur?

3D yazıcıyı olmazsa olmaz yapan bazı temel bileşenler bulunur. Bunlardan ilk akla gelenler, elbette ki ürünümüzü oluşturacak olan filament (PLA, ABS, PETG vb. materyaller), bu filamenti eritecek sıcak bir uç (nozzle), basımın gerçekleştirileceği tabla/yatak, sistemi hareket ettiren step motorlar, iskeleti oluşturan şase (veya sigma profiller), sistemi süren elektronik kart, raylar, miller, kayışlar, rulmanlar gibi mekanik ve elektronik parçalar olsa da birçok alt parçadan oluşur. Fakat çalışma sistemi gereği son derece basittir ve kolaylıkla kendi 3D yazıcınızı yapabilirsiniz.

Çeşitli 3D yazıcılar var, artık yemek bile üretenleri çıkmaya başladı. Fakat bizim ilgilendiklerimiz plastik işleyenler. Dolayısıyla plastik ile neler yapabileceğimize odaklanmamız gerekiyor. Belirtmeden geçmemek gerekir ki esnek filamentler de mevcuttur, yani esnek materyaller de yapabilirsiniz.

Dolayısıyla ne üretebileceğiniz tamamen sizin hayal gücünüz ile sınırlı. Hayatınızda gördüğünüz birçok şeyi yeniden üretebilir ya da sahip olmak istediğiniz fakat imkan bulamadığınız şeyleri yazdırıp kullanmaya başlayabilirsiniz. Tasarım tamamen size ait olabilir ya da başkasının tasarımlarını da kullanabilirsiniz. Aşağıda 3D yazıcılarla yapılmış ilginç örnekleri, neler yapılabileceğine dair fikir vermesi için paylaşıyoruz. Fakat bizim kişisel önerimiz Thingiverse ve GrabCad sitesine girip biraz dolaşmanız. Hatta merak ettiğiniz bir parça varsa bunu aratarak yapılanlara bakmanız. Burası tasarım yapanların paylaşım platformu, dilerseniz siz de tasarım yapıp buraya yükleyebilir ya da yapılmış bir tasarımı değiştirerek onu geliştirebilirsiniz. Yorumlar yaparak fikir alışverişinde bulunabilir, püf noktalarını tartışabilirsiniz.

3D Yazıcılardan Bazıları

FDM tipi yazıcılardan ülkemizde en çok kullanılanlar (bizim gördüğümüz kadarıyla) Prusa i3 ve TEVO Tarantula'dır. Her ikisi de yapısı itibarıyka kurulması ve anlaşılması kolay yazıcılardandır. Gerektirdikleri minimal malzemeler ise onları, toplayarak yapabileceğiniz birer yazıcı haline getirir. Üstelik bu yazıcılar modifiye etmeye açıktır ve istediğiniz şekilde üzerinde değişiklik yaparak yazıcınızı geliştirebilirsiniz.

Bunlardan bir seviye üstte ise Creality CR-10 ve TEVO Tornado gibi modeller yer alıyor. Bunlar modifiye edilmeye daha kapalı modeller olarak ön plana çıkıyorlar. Creality CR-10 tamamen kurulu olarak geliyor, size bir şey yapmak düşmüyor. O nedenle başlangıç seviyesinde olanlar, kendi kurulumunuzu gerektirdiğinden, yazıcıyı öğrenmek için idealler. Fakat yazıcıyı sadece kullanmak istiyorsanız daha hazır tip satılan modelleri tercih edebilirsiniz.

Sektörde ise başı Ultimaker serisi çekiyor. Yaptıkları bu muazzam aygıt, yüksek fiyatlara satıldığı gibi fiyatının da hakkını fazlasıyla veriyor. Yüksek hassasiyete ve yeteneklere sahip Ultimaker, kolay kolay rakip tanımıyor. Her ne kadar birçok kişi kendi tasarımı ve kurulumuyla Ultimaker'a yaklaştığını iddia etse de, bunlar gerçeği temsil etmiyor. En nihayetinde bu ürünler, ciddi bir bilimsel çalışmanın ürünüler ve sadece basit mühendislik bilgisiyle bunların aşılması mümkün değil.