Eklemeli İmalat Teknolojileri

EKLEMELİ İMALAT TEKNOLOJİLERİ

İlk ortaya çıktığında temelde plastik türevi maddelerin birleştirilmesinden ibaret olan eklemeli imalat teknolojileri, günümüzde metal endüstrisinde de sıklıkla kullanılmaktadır. İlk ortaya atıldığı günden bugüne birçok farklı metot geliştirilmiştir. İleriki zamanlarda daha detaylı inceleyecek olsak da genel hatlarıyla eklemeli imalat teknolojileri şu şekildedir:

• Stereolitografi

SLA sistemleri olarak bilinirler. Oda sıcaklığında sıvı haldeki reçine tabakasının ultraviyole lazer ışını vasıtasıyla belirli bölgelerinin küreselleştirilmesi esasına dayanır. Bilgisayar kontrollü hareket eden bir lazer sistemi, ışınları parça geometrisine uygun olarak reçine üzerinde gezdirir. Ardından iş parçasının bulunduğu platform katman kalınlığı kadar aşağı indirilir ve yeni fotopolimer sıvı alt katın üzerine sıvanır. Döngü nihai parça imal edilesiye kadar sürdürülür. Ardından destek sağlayan parçalar çıkarılır ve son ürün hazır hale gelir.

• Katı Zemin Kürleme

Solid Ground Curing (SGC) olarak bilinen sistemdir. Bu tür sistemlerde iki farklı bölümde imal edilen katmanların birleştirilmesi esastır. Bir bölümde parça geometrisine uygun fotopolimer püskürtülür. Diğer kısımda ise elektrofotografi yöntemi ile cam üzerine maske oluşturulur. Maske, fotopolimer tabakasının üzerine getirilerek morötesi ışık ile kaynaştırılmaları sağlanır. Maskelenmemiş bölümler vakum ile temizlenir. Oluşan boşluklara erimiş mum püskürtülür. Bu mumun hızlı sertleşebilmesi için soğuk metal bir tabaka temas ettirilir. İşlem sonucunda dış gövdede oluşan pürüzleri temizlemek için freze çakısı kullanılır ve nihai parça elde edilir.

• Lamine Nesne İmalatı

Laminated Object Manufacturing (LOM) olarak bilinen sistemdir. Temel olarak platform, besleme mekanizması, basınç silindiri ve kesici lazerden oluşur. Üretim döngüsü polimer ya da metal plakanın yayılması ve kesici sistemin parça kesit geometrisi doğrultusunda katmanı şekillendirmesidir. Sonrasında platform katman kalınlığı kadar aşağı iner ve süreç tekrarlanır.

• Eriyik Yığarak Modelleme

Fused Deposition Modeling olarak bilinen sistemdir. Bu teknikte inşa malzemesi olarak termoplastikler kullanılır. Bilgisayar kontrollü bir filament beslemeli nozul parça geometrisine uygun olarak hareket eder. Katmanın tamamlanmasının ardından hızlı bir kuruma gerçekleşir ve tezgahın tasarımına göre tabla ya da nozzle sistemini katman kalınlığını kadar yükselip ya da alçalarak yeni katmanı oluşturmaya başlar. Günümüzde eklemeli/katmanlı imalat denildiğinde ilk ve tek akla gelen metod olsa da eriyik yığma metodu, eklemeli imalat teknolojilerinin sadece bir üyesidir.

• Çok Jetli (Multijet) Modelleme

Klasik eklemeli imalat sistemlerinde olduğu gibi bu sistemin de temel çalışma prensibi sıcaklıkla ergitilmiş inşa malzemesinin nozuldan püskürtülerek 3 boyutlu objeler üretilmesini sağlar. Çeşitli firmalar tarafından polyjet, multijet gibi isimlerle satışa sunulsalar da hepsinin çalışma prensibi aynıdır. Fotopolimer reçinenin püskürtülüp UV ışınları ile kürlenmesi prosesinin tekrarlanması ile parça üretilir. Multijet teknolojilerini cazip kılan en önemli etmen ise tek parça üzerinde farklı özellikler barındırmasına müsaade etmesidir. Gerek şekil gerekse de sertlik olarak farklı özellikler tek bir parça üzerinde bulunabilir.

• Seçmeli Lazer Ergitme ve Sinterleme

Selective Laser Melting ve Selective Laser Sintering olarak bilinen sistemlerdir. Isıtıldığında kaynaşabilme özelliğine sahip olan metal ve alaşım tozları tabla üzerine serilir. Ardından erime için gerekli enerjiyi sağlayacak olan lazer sistemi ile üretilmek istenen parçanın kesit geometrisi taranır. Taranan bölgedeki tozların erimesiyle parçanın katmanı oluşturulmuş olur. Devamında diğer sistemlerde olduğu gibi tabla aşağı iner ve nihai parça elde edilene kadar süreç tekrarlanır.

• Elektron Işınlı Ergitme

Electron Beam Melting(EBM) olarak bilinen sistemdir. Seçici lazer ergitme sistemlerine benzer olarak bu sistemde de metal tozları ergitilerek nihai parça üretilir. Ancak farklı olarak bu sistemde güçlü bir elektron ışını kullanılır. Bu sayede yüksek yoğunluklu metal parçalar üretilebilmektedir.