3D Çap Texnologiyaları

Printer dedikdə ağlımıza ilk olaraq bir çoxumuzun evində masa üstündə mətin və şəkilləri çap edə bildiyimiz mexaniki qurğu gəlir. Amma 3D printer dedikdə qəsd edilənin nə olduğu barədə ilk anda heç bir fikir ağla gəlmir. Ölkəmizdə çox az adam var ki, 3D printerin nə olduğu və nə işə yaradığı barədə medyadan və ya internetdən xəbərdardır.

Qısa zaman içində medyada 3D printerlə silah çap edilməsi barədə xəbərin yayılması bəzilərimizin marağına, bəzilərimizin də narahatçılığına səbəb oldu. Digər yandan 3D printerlə insanın kök hüceyrələrindən istifadə edərək orqan hazırlana bilməsi ehtimalı barədə xəbər yayıldıqda bunun ölümcül xəstəliklərə çarə olacağı düşüncəsi çoxumuzu ümidləndirdi.

Maraq, narahatçılıq və ümid verən xəbərləri bir kənara buraxıb işin gerçək tərəfinə baxacaq olsaq: 3D Printerlər artıq sadə istifadəçilərin əl çata biləcəyi uzaqlıqda və ucuzluqdadır. Yaxın gələcəkdə digər kağız printerlər kimi geniş bir auditoryaya yayılacaq.

“3D printerlərin edə biləcəkləri nədir? Nə qədərdir?” deyə soruşularsa:

3D printerlərin imkanları insanların yaradıcılığı və xəyal gücü qədərdir.

David Jones`un 1974-cü ildə New Scientist jurnalında yayınladığı məqaləsində fotonlar vasitəsilə maye monomerlərdən qatı obyektlərin alınmasının mümkünlüyünə dair çalışmaları, 3D çap və sürətli prototipləmə müddətinin fikri səviyyədə başlanğıcı oldu.

İnkişaf müddətinin başlarında hər nə qədər köhnə texnalogiyalara nisbətdə daha az dəqiqliyi olsa da, 3D çap daha qarmaşıq formaya sahib obyektlərin istehsalı üçün əlverişli bir texnalogiya oldu.

3D Systems`in qurucu ortaqlarından olan Charles Hulls 1986-cı ildə steroliteografi metodunu inkişaf etdirdi. Steroliteografi (SLA), yüksək həssaslıqla 3 ölçülü modellərin istehsalı üçün maye plastik materialın qatı təbəqələr halında qatbaqat CAD verilənləri ilə birbaşa istehsalıdır.

SLA ilə demək olar ki, eyni illərdə Texas Universitetindən Dr. Carl Deckard və Dr. Joe Beaman toz halındakı materialı lazer vasitəsilə qatılaşdıraraq 3 ölçülü obyekt istehsal edən SLS (Selective Lazer Sintering) texnologiyasını inkişaf etdirdilər.

Son zamanlar daha çok kütlənin əlinin çata bildiyi 3 ölçülü texnalogiya olan Fused Deposition Modelling (FDM) texnalogiyası isə 1988-ci ildə Scott Crump tərəfindən ixtira edildi. Bu texnalogiya üzərindəki patent haqqı 2009-cu ildə qalxmasından sonra geniş bir açıq qaynaq (open-source) inkişaf etdirmə kütləsi tərəfindən həm ticari həm də “özün düzəlt” (“DIY – do it yourself”) fəlsəfəsinə uyğun 3D printer modelləri inkişaf etdirildi.

FDM texnalogiyaları üzərindəki patent qadağası qalxdıqdan sonra mexanika mühəndisi/akademik Adrian Bowyer`in qurucusu olduğu RepRap proyekti açıq qaynaq dünyasına bir – birinin ardınca 3D Printerlər qazandırdı. Az büdcə ilə düzəldilə bilən bu printerlərin ən maraqlı hissəsi özləri özlərini istehsal etməsidir. Bu printerlər metal hissələr istisna olmaqla digər detalların özü istehsal edə bilir.

3 ölçülü çap dünyasında istifadə olunan fərqli texnalogiyalardan: Sterolitografiya (SLA), Lazer Sinterləmə (SLS), Color-Jet Print (CJP), Fusion Deposition Modelling (FDM), Multi-Jet Print (MJP) və Metal sinterləmə (DMS) olaraq saymaq mümkündür. Hər bir texnalogiyada 3 ölçülü rəqəmli verilənlər alınıb, istifadə olunan sərf material vasitəsilə qatbaqat 3 ölçülü qatı obyekt meydana gətirir. Sistemlər, istifadə olunan sərf material, çap metodları, çap sahələri və tətbiqləri bir-birindən ayrılır.

  • Sterolitografi (SLA)

3D Systems-in qurucu ortaqlarından olan Charles Hulls tərəfindən 1986-cı ildə inkişaf etdirilən Sterolitografiya, yüksək həssaslıqla 3 ölçülü detalların istehsalı üçün maye materialın qatı modellər halında qatbaqat CAD verilənlərindən birbaşa istehsalıdır.

Sterolitografiya texnikası, infraqırmızı işıqla sərtləşəbilən material və rəqəmli modeli izləyə bilən bir lazer vasitəsilə maye fotopolimerin içində qatı cismin əmələ gəlməsi əsasına dayanır. Dəstək materialları ilə çap edən SLA sistemlərinin başlıca üstünlüyü çap sürətləri və fərqli çap səthləri potensialıdır. Sterolitografiya sistemləri fəqli geometrik şəkillərə sahib detalları eyni anda sürətli bir şəkildə çap etmə qabiliyyətinə sahibdir. Bu detallar bir prototip yaxut qəlib olaraq dizayn edilmiş detallar ola biləcəkləri kimi çox məqsədli məhsullar da ola bilərlər.

Müasir Sla 3D printerlərinin necə çalışdıqlarını bu videoda baxa bilərsiniz.

  • Lazer Sinterləmə (SLS)

SLS – kiçik tozcuqları birləşdirmək üçün yüksək gücdə bir lazer istifadə edən 3 ölçülü çap texnalogiyasıdır. Aralarında plastik, metal, keramika, neylon, polistren və şüşə tozunun da olduğu geniş bir sərf material siyahısına sahibdir. Olduqca çox sayda detalı bir yerdə tək bir səfərdə çap edə bilən bir sistem olan SLS bir çox hal üçün əlverişli texnalogiya təqdim edir. Bunla bərabər çap müddəti ərzində detalların ətrafında toz istifadə etdiyi üçün hər hansısa bir dəstək materialına ehtiyac qalmır. SLA texnalogiyası ilə çalışan sistemlərə nisbətdə SLS texnalogiyaslnda çap olunan detalların səth keyfiyyətləri biraz aşağı olur.

Müasir Sls 3D printerlərinin necə çalışdıqlarına bu videoda baxa bilərsiniz.

  • Color – Jet Print (CJP)

CJP – xüsusi bir toz və birləşdirici maye ilə işləyən 3 ölçülü çap texnalogiyasıdır. Toz incə bir qat boyunca printerin yatağına bir silindir vasitəsilə yayılır. Ardınca maye halındakı rəng birləşdirici printerin ucluğundan tozla örtülü olan yatağa püskürdülür. Püskürtmə mərhələsi tozun sərtləşməsinə səbəb olur. Bu hər bir qat üçün təkrarlanır. Platforma hər bir mərhələnin sonunda 1 qat aşağı enir və təkrarlanan bu mərhələlərin sonunda çox rəngli bir 3 ölçülü obyekt əldə edilir. CJP texnalogiyası rəngləndirmə işini çap müddətində etdə bildiyi üçün memarlıq modelləri üçün daha əlverişlidir.

Müasir CJP 3D printerlərinin necə çalışdıqlarına bu videoda baxa bilərsiniz.

  • Multi – Jet Print (MJP)

Multi–Jet çapın maye polimerlərlə birlikdə mürəkkəb püskürtmə texnalogiyası ilə əlaqəli bir işləmə prinsipi var. Çap sonrasında rahatlıqla sökülə bilən dəstək materiallarla yüksək dəqiqliyə sahib detallar əldə etmək mümkündür. MJP texnalogiyası ilə çap olunan detallar FDM texnalogiyasınının əksinə işləyən və bir birinə keçməli detallarda olduqca kövrək bir quruluşa sahibdir. Digər yandan MJP texnalogiyasının yeni nəsil printerlərində elastik və yumuşaq quruluşdakı nəsnələrin çapı alına bilinir.

MJP 3D printerlərinin necə çalışdıqların bu videoda görə bilərsiniz.

  • Metal Sinterləmə Texnalogiyası (DMS)

Metal sinterləmətexnalogiyası (Direct Metal Sintering, DMS) adından da anlaşıldığı kimi metal çap məntiqi üzərinə quruludur. İlk mərhələdə printerin yatağına yayılan fərqli incə metal tozları üzərlərində istifadə olunan lazer vasitəsilə qaynaq edərək birləşdirirlər. DMS texnalogiyası öncəlikli olaraq tibbi və kosmik sənayedə olduğu kimi yüksək dəqiqlik tələb edən sahələrdə də istifadə oluna bilər.

Müasir DMS necə çalışır.

  • Fused Deposition Modelling (FDM)

FFF (Fused Fiament Fabrication) adıyla da bilinən FDM, açıq qaynaq dünyası içindəki RepRap kimi topluluqların da əl atıb, azad dizaynlar ortaya çıxara biləcəyi bir texnalogiyadır. Bu texnalogiya əhatəsində işləyən printerlər, “hot-end” deyilən isti çap ucu vasitəsilə əridilən termoplastiki (filament) platforma üstünə qatbaqat yerləşdirərək 3 ölçülü obyektləri ortaya çıxardır.

Delta 3D Printer

Hər bir qat əlavə soyutma təhcizatı ilə sürətli bir şəkildə soyudularaq sərtləşdirilir və bir sonrakı qat üçün uyğun zəmin halına gəlir. Bu texnalogiya ilə çap olunan məhsullar istifadə olunan sarf materiala görə dəyişməklə birlikdə ümumilikdə olduqca sərt və güclü bir quruluşda ola bilir. FDM texnalogiyasi ilə istifadə olunan sərf material sadəcə termoplasik tipli materiallar olduğu üçün istilik dəyişkənliyi burada yüksək bir əhəmiyyət kəsb edir, çünki hər bir termoplastik çeşidinin ərimə istiliyi və sərtləşmə istiliyi bir – birindən fərqlidir. Buna görə də FDM texnalogiyası ilə işləyən 3D printerlərdə çap olunacaq məhsula uyğun seçilmiş termoplastikin ərimə temperaturuna və yenə bu ərimə temperaturuna uyğun isti platformanın tənzimləmələri edilərək işlədilməsi çox əhəmiyyətlidir. Müasir FDM 3D printerin hansı prinsiplə çalışdığını bu videoda görə bilərsiniz.

Xam maddəsinin ucuzluğu və digər 3d printertexnalogiyalarına nisbətdə hər kəs tərəfindən düzəldilə bilinən olmasına görə FDM texnalogiyası ilə işləyən printerlərin açıq qaynaq`çılar arasında xüsusi yerinin olduğunu və çox geniş yayıldığını söyləmək olar. FDM printerlərinin mexaniki quruluşuna görə bir neçə modelləri var:

Cartesian (X-Y Dekart kordinatla işləyən), Delta, və Polar (qütb kordinatı ilə işləyən).

Bizim Delta modellə işləyən 3D printerimizlə bu videoda tanış ola bilərsiniz.

Delta model 3D printerlə çap etdiyimiz bəzi hissələr. 3D printerlərlə bağlı ətraflı nə sualınız olsa məqalə müəllifi Osman Hacılıya müraciət edə bilərsiniz.

This slideshow requires JavaScript.

PaylaşShare on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePin on PinterestShare on RedditShare on TumblrDigg this

Comments

comments

Rəy bildir