Herhangi bir üç boyutlu madde üretilirken temelde iki yöntem vardır.

Büyükçe bir kalıp alınır, bu kalıp sağından solundan kesilerek, oyularak küçültülür ve istenilen şekle sokulur. Heykeltraşların çalışması buna örnek olarak verilebilir. 

Bir diğer yöntem ise, ki 3D printer / 3D yazıcı cihazların kullandığı yöntem de budur, malzeme (plastik, metal, polimer, gıda gibi) “extruder” yardımıyla basınç ve sıcaklık kullanarak eritilir ve karıştırılır, ince katlar halinde üst üste serilir ve yapıştırılarak istenilen şekil verilir. “Additive Process”, ya da Türkçe ifadesiyle “katkılı üretim” denilen bu yöntem tüm 3 boyutlu yazıcıların da çalışma prensibini oluşturur. 

Temel prensip bu iken, farklı tipteki 3D printer cihazların farklı çalışma sistemleri vardır. Bu yazıda öncelikle bu 3D yazıcı tiplerini inceleyelim.

3D Printer Tipleri

-          FDM, Erimiş Depozisyon Modellemesi (Fused Deposition Modelling)

Elde edilmek istenen ürün plastik bir hammaddenin eritilip, kat kat serildikten sonra sıkıştırılması ile üretilir. Günümüzde piyasada en yaygın olarak bulunan 3D printer tipidir. Bu tipin bir diğer adı da Erimiş Filament Birleştirme (FFF, Fused Filament Fabrication) şeklinde geçer. 

Buna örnek olarak; Type A Machines Series 1 Pro, Dremel Idea Builder 3, Fusion 3 F400, Zeus AiO, MakerGear M2, MakerBot Replicator 5th Gen, Zortrax M200, Ultimaker 2+ marka ve modellerini verebiliriz.

Bu teknolojiyle çalışan en yeni 3D yazıcı modellerini fiyatlarıyla birlikte karşılaştırmalı olarak 2017'nin En İyi 12 3D Printer / 3D Yazıcı Modelleri yazısında görebilirsiniz. 

-          Stereolithography

Yine katkılı üretim yönetmiyle çalışır ancak plastik malzemeyi sıkıştırmak yerine ışığa duyarlı bir akışkan kütlesini ultraviyole (UV) ışınlarıyla sertleştirerek istenilen ürünü üretir. Yazdırma (yani üretilen ürünün) kalitesi FDM yöntemine göre daha yüksektir. Bu tip cihazlara örnek olarak Formlabs Form 2’yi verebiliriz. 

-          Selective Laser Sintering

Stereolithography yöntemine çok benzer, sadece akışkan bir sıvı ve UV ışınları yerine pudra ve laser ışınları kullanılır. Başka bir deyişle; Laser ışınları ile pudra eritilir ve elde edilecek ürünün katları oluşturulur. Bu yöntem, kullanıldığı tüm cihazlarda olmamasına rağmen, bazı 3D yazıcı cihazlarında metal ürünlerin de yazdırılmasını sağlar. Ki diğer iki tip cihazlarla metal ürünler üretilememektedir. Bu tip cihazlara örnek olarak ProX 500, sPro140 gibi modelleri verebiliriz. 

3D Printer Cihazlarda Kullanılan Filamentler (Hammadde, Malzeme)

Aslında malzemeler çok çeşitli olabilirken en sık kullanılan PLA (Poly Lactic Acid), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ve PETG  (Polyethylene Terapthalate Glycol modified)’dir. Her üçü de ısıtıldığında yumuşayıp şekil değiştirebilen, soğutulduğunda ise donarak sertleşen termoplastik malzemelerdir. Bu üçünden bahsederek kısaca malzemelere de değinelim;

-          PLA

Mısır nişastasından elde edilen bir plastik olan PLA 3D printer ile hobi olarak ilgilenenler veya yeni başlayanlar için en uygun malzemedir. Küçük ve basit ev eşyaları yapımı için de idealdir. Bunun dışında; 

=         Geri dönüşümlü ve çevreye duyarlı,

=         Çabuk soğuyan,

=         Yarı saydam veya tamamen katı renk yelpazesine sahip olan

bir malzemedir. En belirgin dezavantajları ise;

=         Erime ısısı düşüktür bu da elde edilen ürünün sıcak ortamlarda deforme olmasına sebebiyet verebilir, 

=         Parçalı, eklemli bir ürün elde etmek istendiğinde uygun bir malzeme değildir. 

-          ABS

Petrol bazlı bir plastik olan ABS daha çok dayanıklılığı ve esnekliği sebebiyle tercih edilir. En önemli avantajları; 

=         Esnekliği sebebiyle eklemli parçaların üretimi için çok uygundur,

=         Yüksek erime ısısı sebebiyle sıcak ortamlarda deforme olmaz, 

Dezavantajları ise;

=         PLS modellere göre soğutmak için daha uzun süreler gerejir,

=         3D yazıcı yazdırma işlemi sırasında duman çıkarabilir. 

-          PETG

Dünyada en çok kullanılan plastik PET’in glikol modifiye versiyonu olan PETG de 3D yazıcı dünyasına sonradan girmesine rağmen popülaritesi hızla artıyor. Dayanıklı ve esnek bir ürün elde etmek istenildiğinde ilk tercih olan PETG’nin avantajları ise; 

=         ABS filamentinin fonksiyonelliği (daha güçlü ve ısıya dayanıklı) ile PLA filamentin güvenilirliğini tek bir materyalde birleştirmesi,

=         Katların son derece kuvvetli ve sağlam birbirine yapışması,

=         Elde edilen ürünün deforme olma olasılığının çok düşük olması,  

=         Her ne kadar her şartta geçerli olmasa da, geri dönüşme uygun olması. 

En yaygın kullanılan ABS, PLS ve PETG malzemeleri dışında PCABS, ULTRAT, HIPS ve metal malzemeler de 3D printer cihazlarında kullanılmaya başlanmıştır. Bunun dışında Specialty adı verilen özel karışımlar da üretilmek istenen ürüne göre tercih edilebilir.

3D Printer / 3D Yazıcı İçin Yazdırma Materyali Nasıl Seçilmeli? yazısında yazdırmak istediğiniz ürüne göre hangi materyalleri nasıl seçebileceğinize dair daha detaylı bilgiler bulabilirsiniz.