Geniş Formatlı 3D Yazıcılar — 4.000 mm’ye kadar hacimli yapılar

Geniş formatlı bir 3D yazıcı, masaüstü veya orta boy yazıcılardan önemli ölçüde daha büyük bir üretim hacmine sahip endüstriyel bir katmanlı üretim sistemidir — genellikle en az bir boyutta 1 metre veya daha fazladır. Bu makineler, tek bir baskı işleminde tam ölçekli son kullanım parçaları, döküm kalıpları ve modeller üretmek üzere özel olarak tasarlanmıştır; böylece daha küçük baskıları bölümlere ayırma ve birleştirme ihtiyacını ortadan kaldırır.

3DPTEK’te “geniş format”, standart olarak 4 metreye kadar baskı hacimleri anlamına gelir; özel konfigürasyonlarla bu hacimler 6, 8 ve 10 metreye kadar uzanabilir. Sistemlerimiz üç temel teknolojiyi kapsamaktadır: kum ve metal tozları için Binder Jetting, kaplamalı kum ve balmumu için Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ve yoğun metal parçalar için Seçici Lazer Ergitme (SLM). Böylece, her türlü büyük ölçekli katmanlı üretim ihtiyacınız için tek bir iş ortağına sahip olursunuz.

İster bir gemi pervanesini kalıplıyor, ister bir türbin gövdesi için tam ölçekli bir kum kalıbı basıyor, ister bir motor bloğu büyüklüğünde işlevsel bir metal prototip üretiyor olun, geniş format 3D baskı, geleneksel üretimde haftalar süren süreçleri birkaç güne indirger.

Uygulamada, "büyük format" değişken bir eşik değeridir. 500 mm baskı alanına sahip bir makine, polimer standartlarına göre büyük, dökümhane standartlarına göre ise küçüktür. Kum kalıpları ve endüstriyel metal parçalar için önemli olan tanımlar şunlardır: En geniş eksende 1 m, giriş seviyesi üretimdir; 2–3 m, dökümhane kalıplarının ve pompa gövdelerinin çoğunu kapsar; 4 m, gemi pervanelerini, türbin gövdelerini ve motor bloklarını kapsar; 6–10 m ise tek bir parça ailesi etrafında şekillendirilen özel işlerdir. Büyük format yazıcının doğru araç olup olmadığını belirleyen eşik nadiren makinedir — asıl belirleyici, parçanın gerçekten parçalar halinde üretilip üretilemeyeceğidir.

Neden tek parça, dört kaynaklı parçadan daha iyidir?

Uygun olmayan bir parça genellikle bölümler halinde üretilir ve birleştirilir. Bu birleştirme noktası, bir projenin kâr marjını sessizce kaybetmeye başladığı yerdir. Her kaynak işlemi, bir ısıdan etkilenen bölge, bir bozulma aşaması, bir tahribatsız muayene ve bir yeniden işleme döngüsü ekler. Dört parçalı bir montaj, üç kaynak, üç denetim ve her birinden sonra referans noktasını yeniden belirlemek için yeterli işleme payı gerektirir. Parçanın tam boyutta basılması, bu üç unsuru da ortadan kaldırır; dolayısıyla denetim saatlerini ve yeniden işlenemeyen bir birleşim yerinde geç reddedilme riskini de ortadan kaldırır.

Aynı mantık kalıplar için de geçerlidir. Bölümlere ayrılması gereken büyük bir kum kalıbı, hizalama özelliklerine, birleşme yerlerinin sızdırmazlığına ve bir kapatma işlemine ihtiyaç duyar; her birleşme yeri ise potansiyel bir sızıntı noktasıdır. Tek parça halinde basılan bir kalıpta sızdırmazlık sağlanacak birleşme yeri yoktur — bu nedenle tek parça kalıp, dökümhanelerin üretim hızı veya yüzey kalitesinden önce genellikle ilk olarak talep ettikleri şarttır.

Makine büyüdüğünde değişen üç şey

Ölçek, sadece çerçeveyi değil, mühendisliği de değiştirir. İlk olarak, termal ve kalıntı gerilmeler kesit boyutuyla birlikte artar — büyük bir basılı kalıp veya metal parça, çarpılma olmadan kürlenebilecek, sinterlenebilecek veya gerilim giderilebilecek şekilde tasarlanmalıdır; bu da duvar kalınlığını ve nervür yerleşimini küçük bir parçaya kıyasla çok daha fazla kısıtlar. İkincisi, son işlem ve taşıma lojistik bir sorun haline gelir: 1,3 ton ağırlığındaki bir kalıp için kaldırma noktaları, vinç ve zemin yük kapasitesi gerekir; bu kadar büyük bir metal parçayı ise bitirebilecek kadar büyük bir makineye ihtiyaç vardır. Üçüncüsü, bina kendisi de teknik şartnamenin bir parçası haline gelir — örneğin, J2500 modeli için 11.400 × 8.900 × 3.900 mm'lik zemin alanı ve buna uygun tavan yüksekliği gereklidir.

Geniş formatın yanlış bir seçim olduğu durumlar

Küçük boyutlarda büyük format, parça başına daha pahalıdır ve her durum için doğru çözüm değildir. Parça 300 mm’lik bir yapım alanına sığıyorsa, orta boy bir makine daha hızlı, daha ucuz ve tolerans sınırları içinde kalması daha kolay olacaktır. Gereksinim, basit bir geometride boyutsal doğruluksa, katı malzemeden işleme veya geleneksel döküm genellikle daha az maliyetle daha sıkı bir tolerans sağlar. Ayrıca, teslim süresi haftalar yerine günler ise, daha kısa bir yapım alanına ve daha basit bir son işlem sürecine sahip daha küçük bir makine, büyük bir makineye göre daha avantajlı olacaktır. Büyük format, tam olarak tek bir eksende üstünlük sağlar — başka hiçbir şekilde üretilemeyen bir parça — ve bu eksen genellikle belirleyicidir.