Performans

3D Baskı Performans Nitelikleri

Doğru 3D yazıcının seçimi,  uygulama gereksinimleri ve her yönüyle en iyi kilit performans kriterini sağlayacak olan değerlere göre belirlenir. Aşağıda alternatif 3D yazıcıları karşılaştırırken göz önünde bulundurulacak 3D yazıcı performans özellikleri verilmiştir.

Baskı Hızı

Spesifik teknolojiye veya satıcıya bağlı olarak baskı hızı farklı anlamlar teşkil edebilir. Baskı hızı, tek bir baskı işi üzerinde, Z-yönünde sınırlı bir mesafenin basılması için gerekli olan zaman şeklinde tanımlanabilir. Bu metot genellikle tek bir baskı işinde, sabit dikey oluşturma hızının, basılmakta olan parçaların geometrisinden ve/veya parçaların sayısından bağımsız olduğu 3D yazıcılar için kullanılır. Yüksek dikey yapısal hızlı ve parça geometrisine bağlı olarak hız kaybı olmayan 3D yazıcılar veya baskı işindeki parça sayıları, konsept modelleme için idealdir; çünkü kısa süre içinde çok sayıda alternatif parçaların hızlı üretimine olanak sağlar. Baskı hızının bir başka  tanımı ise; belirli bir alanı veya belirli bir hacmi basmak için gerekli olan zamandır. Bu metot genellikle basit tek bir geometrik parçanın basılmasında kullanılır ancak, baskı işine eklemeler yapıldığında veya basılacak şeklin boyutu ya da kompleksliği arttığında işlem hızı yavaşlar. Sonuca varmada, oluşturma hızında bozulma olması, karar verme prosesini yavaşlatabilir ve konsept modelleme için ev-içi 3D yazıcı edinme avantajını ortadan kaldırabilir. Daha hızlı baskı genellikle faydalı olarak görüldüğü halde, özellikle konsept model uygulamaları için kritik önemdedir. Parça miktarı ve karmaşıklığından bağımsız, yüksek dikey oluşturma hızına sahip 3D yazıcılar genellikle konsept modelleme uygulamaları için tercih edilir, çünkü proses geliştirme ve hızlandırma sürecinde daha geniş sayıdaki alternatif modelleri karşılaştırabilmesinin yanında aynı zamanda hızlı şekilde basabilir.

Parça Maliyeti

Parça maliyeti, santimetreküp veya inçküp hacmi başına düşen birim maliyet olarak açıklanır. 3D baskıda tek parçaların maliyetleri, spesifik parça şekillerine bağlı olarak geniş bir aralıkta değişebilir, bu yüzden bir satıcıdan gelen parça maliyetinin, spesifik bir ürün için mi olduğunu veya farklı parça grubu içinden “tipik” bir parçanın ortalama maliyeti olduğunu doğru anlamak gerekir. Bu da, öngördüğünüz parça maliyetinin belirlenmesi için kullanılan, tipik parçalarınızı temsil eden STL dosyalarının kendi cihazınıza dayanan parça maliyetini hesaplamak için kullanışlı olur. Farklı satıcılar tarafından öne sürülen farklı iddiaları tam olarak karşılaştırabilmek için, tahmini parça maliyetinde neyin dahil olduğunu ve neyin dahil olmadığını anlamak önemlidir. Bazı 3D yazıcı satıcıları, baskı malzemesinin bitmiş ürünün hacmine eşit olan belirli bir  hacimdeki maliyetini dahil edecektir.

 Bu metot, kullanılan destek malzemesini, teknolojinin boşa harcadığı prosesleri ve proseste kullanılan diğer tüketimleri hesaba katmadığı için, baskı parçalarının gerçek maliyetini layıkiyle ortaya koymaz.

Değişik 3D yazıcılarının malzeme verimliliğiyle ilgili belirli farklılıklar mevcuttur ve doğru malzeme tüketiminin anlaşılması, baskı teknikleri maliyetlerinin doğru şekilde karşılaştırılmasında kilit faktördür. Parça maliyeti, 3D yazıcının  verilen bir set parça için toplamda ne kadar malzeme tüketeceğineve tüketilen malzemenin fiyatına bağlıdır. Daha düşük parça maliyetleri normalde toz esaslı 3D baskı teknolojileriyle bulunabilir. Ucuz alçıtaşı tozu, parça kütlesini şekillendiren temel model malzemesidir. Kullanılmayan toz sürekli olarak yazıcı içinde geri dönüştürülür ve başka bir 3D baskı teknolojisine göre, parça başına düşen maliyette yarı yarıya veya üçte bir oranında bir avantaj sağlar.

Bazı plastik parça teknolojileri, hem parça hem de baskı işlemi boyunca gerek duyulan ilavelerin basılması için tek bir tüketilebilir malzeme kullanır. Bu teknolojiler, diğer plastik teknolojilerine göre destek parçaların üretimi için daha az malzeme kullanan ve kolay çıkartılabilir seyrek destek yapıları üretir. Çoğu tek malzemeli 3D yazıcıları, malzeme verimliliği açısından yüksek verim sağlar, maliyet açısından da makuldur ve proses-içi atıkları üretmez. Diğer plastik teknolojileri birbirinden ayrı ve daha ucuz destek malzemeleri kullanabilir ve bu da eritme, çözdürme veya püskürtme ile yapılan baskıdan sonra malzemenin basınçlı su ile temizlenebilmesini sağlar.

Bu teknolojiler desteklerin basımı için daha büyük iktarda malzeme tüketir. Çözülmesi zor ilave parçalar, özel saklama ve imha etme önlemleri isteyen güçlü ve yakıcı kimyasallar gerektirebilir. Su püskürtmeli metotlar ı su kaynağı ve tahliye ister bu da saha ön hazırlık maliyetlerinize eklenecek büyük bir yük demektir. Bu metotta işçilik fazladır ve parça özelliklerini iyileştirmek için ilave parçaların sökülmesinde kuvvet uygulanmasıyla beraber ortaya hasar çıkartabilir. Boşluklara erişmesi zor alanlara yerleşmiş  olan destekler sarmallı yapıda olur ve hava ile uzaklaştırılması imkansız olabilir. En hızlı ve etkili destek malzemesini uzaklaştırma yı mümkün kılan 3D yazıcılar, uzaktan-eritmeli parafin malzemesini kullanan yazıcılardır. Uzaktan-eritmeli destekler, minimum işçiliği kullanarak ve zorlamayla kırılganlık oluşturabilecek yüzeysel hasarlara yer vermeden, özel bir terbiye fırını yardımıyla parçalar halinde uzaklaştırılabilir. Bütün destek malzemeleri, karmaşık geometrilerin başarılı şekilde basımı için en geniş esnekliği sağlayan, erişim imkanı olmayan boşluklardan farklı şekilde uzaklaştırılabilir. Parafin destek malzemesinin uzaklaştırılması kimyasal kullanımını gerektirmez ve parafin özel koruma önlemlerine gerek kalmadan bertaraf edilebilir. Bazı popüler 3D yazıcıların, toplam maliyeti düşürmenin yanı sıra destek malzemesi oluşturmak adına, pahalı yapı malzemesini destek malzemesine karıştırdığını bilmenizde fayda vardır. Bu yazıcılar, parçaların aynı hacimdeki setlerini basarken toplamda daha fazla malzeme kullanır ve dolayısıyla daha büyük miktarlarda atık malzeme üretir.

Özellik Detay Çözünürlüğü

3D yazıcılar üzerinde sağlanmış olan en karmaşık ölçülerden biri çözünürlüktür ve çok dikkatli kullanılması gerekir. Çözünürlüğü ifade eden bazı terimler; inç başına düşen nokta sayısı (DPI), Z-katmanı kalınlığı, piksel boyutu, ışın nokta boyutu ve tane çapıdır. Tek bir 3D yazıcı türü üzerinde çözünürlük karşılaştırması yaparken bu ölçüler işe yarayabilir, normalde 3D baskı teknolojilerinin spektrum yelpazesinde iyi karşılaştırma  ölçümleri bulunmamaktadır. Farklı teknolojilerdeki en iyi karşılaştırma, üretilen parçaların görsel kontrolüdür. Burada bakılan keskin kenarların ve köşelerin görünümü, minimum özellik boyutu, yan çeperlerin kalitesi ve yüzey pürüzsüzlüğüdür.

Dijital bir mikroskop kullanımı parçaları incelerken yardımcı olabilir, ki pahalı olmayan bu cihazlar karşılaştırma için küçük özellikleri büyütebilir ve fotoğraflayabilir. 3D yazıcılar doğrulama testleri için kullanıldığında, basılan parçanın tasarımı tam olarak yansıtıp yansıtmadığı kritik önem taşır. Doğrulama testinin türüne bağlı olarak, özellik detay kalitesini geri plana atmak test sonuçlarının doğruluğunu azaltabilir.

Doğruluk

3D baskı, parçaları katman katman ekleyerek ve baskılı parçayı oluşturmak için bir formdan başka bir forma dönüştürülmüş malzemeyi kullanarak ortaya çıkartır. Bu proseste, son parça doğruluğunu elde etmek için, baskı işlemi boyunca kompanse edilmesi gereken malzeme büzülmesi gibi değişkenlerle karşılaşılabilir. Genelikle bağlayıcı madde kullanan toz bazlı 3D yazıcılar, baskı prosesine dayandırılabilen en düşük büzülme deformasyonuna sahiptir ve çoğunlukla doğruluk oranı yüksektir.

Plastik 3D baskı teknolojileri, doğruluğu etkileyebilecek değişiklikleri malzemeye uygulamak için genellikle enerji kaynağı olarak ısı, UV ışık veya her ikisini de kullanır. 3D baskıda doğruluğu etkileyen diğer faktörler parça boyutu ve geometrisidir. Bazı 3D yazıcıları, spesifik bazı geometrik şekiller üzerinde ince ayarlarda doğruluğu yakalayabilmek için, farklı seviyelerde baskı hazırlık araçları sunar.

Üreticiler tarafından spesifik ölçüdeki test parçaları için ortaya sürülen doğruluk oranları ve mevcut sonuçlar, parça geometrisine göre değişiklik gösterecektir ve bu yüzden sizin uygulamalarda doğruluk gereksinimlerinizi tanımlamanız ve 3D yazıcınızı spesifik uygulama geometrinizi göz önünde bulundurarak test etmeniz gerekecektir.

Malzeme Özellikleri

3D yazıcıların seçiminde, istenilen uygulamaların ve ihtiyaç duyulan malzeme karakteristiklerinin anlaşılması büyük önem taşır. Ev-içi 3D yazıcı seçiminde, her teknolojinin gözetilmesi gereken güçlü ve zayıf yönleri vardır. Uygun malzeme sayıları hakkındaki görüşler, malzemenin her zaman istenilen gerçek işlevsel performansı vereceğinin garantisinin olmadığı düşünülerek incelenmelidir. Söz konusu uygulamada 3D yazıcılardan, teste tabi tutulan bu parçaların satın alma konusunda belirleyici olması büyük önem taşımaktadır. Zaman içinde parçaların stabilitesi ve farklı ortamlar içindeki kullanımı, standart sunulan spesifikasyonlarda farkedilmeyebilir ve tam olarak test edilmediyse gerçek kullanımlarda bazı sınırlamalara yol açabilir.

Konsept model uygulamaları için mevcut fiziksel özellikler, parça maliyeti ve model görüntüsünden daha az önemli olabilir. Konsept modelleri öncelikle görsel iletişim için kullanılır ve kısa bir süreli kullanımdan sonra atık olarak ayrılabilir. Doğrulama modelleri, son ürünleri simüle etmeye ve son ürün malzemesine benzeyen işlevsel karakteristiklere gerek duyabilir. Seri üretim uygulamalarında kullanılan malzemelerin uygulamanın gerçekleşebilmesi için, dökülebilir veya ısıya karşı yüksek derecede dayanıklı olması gerekebilir. Son kullanım parçalarının uzun süreli kullanımlar sonunda stabil kalması gereklidir. Her bir 3D baskı teknolojisinin spesifik malzeme türlerine göre kullanım sınırları vardır.

Ev-içi 3D baskıda malzemeler genellikle plastik, plastik olmayan veya parafin olarak sınıflandırılır. 3D yazıcının seçiminde dikkat edilmesi gereken, hangi kategorideki malzemenin en iyi kombinasyon değerini ve uygulama aralığını sağlayacağı temel noktadır. Çok sayıda teknolojiyi kombine etmek, tek bir 3D yazıcı kullanımının ötesinde, fazladan esneklik ve adreslenebilir uygulamalarınızı genişletebilmenize olanak sağlar. Daha ucuz olan iki 3D yazıcının kombinasyonu, tek bir pahalı sisteme göre aşağı yukarı eşit olan bir yatırım bütçesiyle, daha iyi bir değer sağlayabilir ve daha geniş uygulama aralığı ile baskı kapasitesini mümkün kılabilir. Plastik olmayan malzemeler genellikle baskılı bir cilt ile alçıtaşı tozu kullanır ve yoğun bir sonuç ortaya çıkar, rijit parçalar da sertleşmesi için filtreye tabi tutulabilir.

Bu parçalar mükemmel kavramsal modeller meydana getirir ve esneme özelliğinin gereksiz olduğu yerlerde, bazı sınırlı işlevsel test imkanları sağlar. Özel tam-renkli baskı kapasitesiyle kombine edilmiş parlak beyaz renkli temel malzeme, gerçeğe birebir benzeyen ve ek olarak bir boyama ya da cilalama gerektirmeyen görsel modeller üretebilir. Plastik malzemelerde, esnekten rijite kadar geniş bir aralık vardır ve yüksek sıcaklık dayanıklılığı sağlar. Saf plastik malzemeler, biyo-uyumlu plastik malzemeler ve dökülebilir plastik malzemeler de kullanım için uygundur. Farklı teknolojilerde üretilen parçaların performansları çok değişken olabilir ve yayınlanmış teknik özelliklere benzer olmayabilir. Bazı 3D yazıcılar, değişken ortam şartlarında veya zaman içinde değişen ölçülere göre, özelliklerinin değişimi devam edecek parçalar üretir. Örneğin, plastiğin ısıya dayanıklılığını göstermek için yaygın kullanılan bir spesifikasyon; Isıl Deformasyon Sıcaklığı (HDT)’dir. HDT göstergesi, uygulamalarda HDT seviyesini aşan malzemenin kullanışlılığı hakkında bilgi vermez. Plastiğin kullanışlı olduğu genişleyen sıcaklık aralığında başka malzemelerin daha yavaş bozulma yatkınlığı olmasına rağmen, Bazı malzemelerin işlevsel özellikleri belirtilen bu HDT sıcaklığının biraz üzerindeki sıcaklıklarda çok çabuk bozulmaya başlayabilir. Diğer bir örnek parça üzerindeki nem etkisidir. Bazı 3D baskı plastikleri su geçirmez olduğu halde bazıları da gözenekli olup, rutubeti absorbe eder ve malzemede kabarmalar meydana getirerek ölçülerinin değişmesine neden olur. Gözenekli parçalar yüksek rutubetli veya basınçlı uygulamalar için uygun değildir ve bu şartlar altında kullanışlılığı sağlayabilmek için proses sonrası adımlarda daha fazla işçilik gerektirebilir.

3D Systems tarafından yeni “çapraz” 3D yazıcıları, ev-içi 3D yazıcılarının kullanım basitliğinin yanında Stereolithography (SLA®) tarafından kanıtlanmış olan performansı da kombine eder. Bu ev-içi 3D yazıcıları, tek bir 3D yazıcıdaki ABS, polipropilen ve polikarbonat plastiklerinin işlevsel performansını doğru şekilde sağlayan plastik malzemelerin geniş bir aralığını ortaya sunar. Adreslenebilir plastik uygulama alanında geniş bir aralık yakalamak için; kolay, hızlı ve uygun maliyete gelen malzeme değişimlerine izin veren 3D yazıcıları sunarlar. Çok sayıda malzeme isteyen teknolojilere baktığımızda, malzeme değişimi sırasında ortaya çıkan atık malzemeye ayrı bir özen gösterilmesi gerekir. Bazı 3D yazıcılar, tamamen temizlenmesi gereken çoklu yazıcı başlıklarına sahiptir, bu yüzden proseste atık baskı malzemesi masrafı artar.

Renk

3D yazıcılarının üç temel renk kategorisi vardır; bir seferde tek-renk basan renk seçimli yazıcılar, bir parça üzerinde birkaç renk basabilen temel-renkli yazıcılar ve tek parça üzerinde binlerce farklı rengi basabilen tam-spektrum yazıcılar. Bugün tüm renk spektrumunda baskı sağlayabilen 3D yazıcılar, 3D Systems tarafından ProJet® x60 ürünüdür. Bu yazıcılar, 3D modeller üzerinde, belge yazıcılarının kağıt üzerinde gösterdiği gibi gerçeğe inanılmaz derecede yakın olan 6 milyondan fazla farklı renk arasından bir rengi aynı şekilde uygulayabilir.

Ek olarak, ProJet x60 yazıcıları tüm gerçeğe yakın renkleri doğru yerlerine koyarak fotoğrafları, grafikleri, logoları, dokuları, yazı etiketlerini, FEA çıktıları ve daha fazlasını uygulayabilir ve gerçeğinden ayırması zor olan modelleri üretebilir.

Scroll to Top