Üç boyutlu yazıcı teknolojisini ilk David Jones 1974 yılında New Scientist dergisinde yayımladığı bir makalesinde bahsetmiştir. Fotonlar aracılığı ile likit monomerlerden katı cisimler elde edilebileceğine dair bir çalışma olan bu makale 3 boyutlu baskı ve prototipleme sürecinin fikir başlangıcı olmuştur.

1986 yılına gelindiğinde ise 3D systems’ın kurucu ortağı olan Charles Hulls bir yöntem geliştirdi. Üç boyutlu ve yüksek hassasiyete sahip parçalar üretmek için kullanılan bu sisteme Stereolitografi ya da kısaca SLA adı verildi. Günümüze kadar 3D yazıcılar çeşitli yöntemler eklenerek gittikçe büyüyen ve üretim tekniği açısından çeşitleşen bir dal haline gelmiştir. Bu yöntemler ile gelişen 3D yazıcı çeşitlerini kısaca tanıtmak gerekirse:

–Stereolitograf (SLA): Sıvı plastik ve kompozitlerin katmanlı basımı yapılmasının ardından özel kimyasallar ile temizlenir ve UV ışın ile son haline getirilir. Burada üretilen parçalar enjeksiyon kalıp, ısıl şekillendirme ve hava basınçlı kalıplamada kullanılacak sağlamlıktadırlar.

–Lazer Sinterleme (SLS): Küçük partikülleri bir arada tutmak için yüksek güçte lazer kullanımı ile yapılır. Plastik, naylon, seramik, metal ve cam tozları gibi çok çeşitli malzemelerden baskı üretebilir. Burada üretilen baskılar SLA kadar kaliteli yüzeye sahip olmaz. Bu sistemde destek materyaline ihtiyaç duyulmaması büyük bir avantajdır.

–Color-Jet Baskı (CJP): Özel toz, bağlayıcı sıvı vasıtasıyla basılır. Her seferinde sıvı ve üstüne özel toz püskürtmesi ile bu üretim sağlanır. Renklendirme işlemleri baskı sırasında yapılabildiği için mimari projelerde tercih edilir. Diğer türelere göre de en büyük avantajı ve farkı budur.

–Kaynaşmış Birikim Modelleme (FDM): Hot-End teknolojisi ile termoplastik maddeler katman katman basılır ve özel sistem ile aniden soğutularak baskı elde edilir. Ucuzluk ve kolay ulaşılabilirlik sayesinde diğer türlerin önüne geçer. Gördüğümüz çoğu 3D yazıcı bu tür baskı yapmaktadır.

–Multi Jet Baskı (MJP): Likit polimerlerin püskürtülmesiyle basılır. Kırılgan olan bir baskı ürünü ortaya çıkarır ancak bazı türleri de aşırı esnek baskılar yapılmasına olanak sağlar.

–Metal Sinterleme Teknolojisi (DMS): Yazıcı yatağına konulan metal tozların lazer ile kaynaştırılması ile oluşur. Yüksek detay gerektiren uzay ve medikal sektörlerinde kullanılır.

–Tabakalı Nesne İmalat Teknolojisi(LOM): Metal, kağıt, plastik levhaların üst üste konup CAD yardımı ile kesilmesinden sonra katman katman birikmesi ile yapılır. Malzemelere kolay ulaşılabilirliği yönünden kullanımı yaygın olan bir yöntemdir.

–DLP Teknolojisi: SLA’dan farklı olarak ark lambası gibi geleneksel kaynaklar kullanması onu farklılaştırır. Bunun yanında konumlandırılabilir aynalar vasıtasıyla tek seferde katman basabilir. Mükemmel pürüzsüzlük ve kalitede baskılar ortaya çıkarmakta son derece başarılıdır ancak destek materyalleri kullanması dezavantajıdır.

Bütün bu yöntemler kendi içlerinde kalite, maliyet, hız, dayanıklılık, malzeme seçimi ve boyut gibi farklı isteklerin öne çıkması ile ortaya çıkmış ve birbirinden farklı alanlarda hizmet verebilen yöntemlerdir. Gün geçtikçe 3D yazıcılar daha yaygın ve daha uyumlu bir hale gelmektedirler.

Hazırlayan: Gökberk Bahçavan