Günümüzde tüketim ürünlerinin çoğu termoplastik malzemelerden imal ediliyor. Yeni bir ürün tasarlarken de mühendisler, performansını test etmek üzere gerçek ürünle tamamen aynı üç boyutlu prototipini üretiyorlar. Bunun için de termoplastik malzemeler yaygınlıkla kullanılıyor. ABS, polikarbonat ve türevleri, uçak endüstrisinden medikale, otomotivden elektroniğe pek çok alanda prototip üretmek üzere kullanılıyor.
Malzemeler imalat prosesinin karakterini belirlerken, kullanılan imalat yöntemi de malzeme özelliklerini ve nihai ürünü etkiliyor. Üretim teknolojisi kullanılacak malzemeye göre seçiliyor ve işleme yöntemi ile sonucun kalitesi belirleniyor. FDM (Fused Deposition Modelling) için de endüstriyel termoplastikler kullanılıyor ve bunların bazıları
yüksek performanslı termoplastikler.
Additive manufacturing – katmanlı imalat diyebileceğimiz süreçlerle bilgisayar ortamındaki model plastik üç boyutlu modele dönüştürülüyor. Doğrudan CAD dosyalarından gayet komplike parçalar bu katmanlı imalat ile kolaylıkla üretilebiliyor. Bazı fonksiyonel parçaların imalatında da extrüzyon kullanılıyor. Enjeksiyon kalıplama süreçlerinde kullanılan malzemeleri kullanarak FDM, ürün geliştirmeden, konspt modellemeye kadar pek çok alanda parça üretiyor.
Termoplastik seçimi
Nihai ürün üretirken kısa yol olmaz. Malzeme garantisi ve uzun dönemli performans esastır. Dolayısıyla mekanik, termal, elektrik, kimyasal ve çevresel şartlara bağlı olarak yaşlanma etkisi de hesaba katılmalıdır. FDM ile üretilen parçalar, kalıplama ile üretilmiş termoplastiklerin pek çok özelliklerini taşıdığından, ürün hakkında bilgilerimizi arttırmamıza olanak sağlar.
FDM’de kullanılacak termoplastiklerin seçiminde dikkat edilmesi gerekenler:
- Malzeme karakteristiğinin üretilecek ürüne uygun olup olmadığı
- FDM makinalarda kullanılmak üzere kolaylıkla bulunup, bulunmadığı
- Rengi
- Tamamlayıcı malzeme tipi
Doğru malzemeyi seçerken yukarıdakilerin arasındaki öncelik sırasını doğru yapıp, en optimum şartları sağlayan olmasına dikkat etmek gerekir.
FDM malzemelerinin ortak noktaları çoktur. İlk geliştirildiğinde FDM teknolojisi ile özdeşleşen malzeme ABS (acrylonitrile butadiene styrene) iken bugüne dek bu alanda pek çok gelişme oldu. Orjinal ABS’den mekanik olarak her biri daha güçlü olan 5 farklı ABS türü geliştirildi ve FDM malzemeleri, ikisi özel termoplastik olmak üzere 10 farklı seçenek olarak karşımıza çıkmaya başladı:
ABS
ABS, en yaygın şekilde kullanılan termoplastik olarak yıllarca FDM prosesinin temeliydi. Yaygın kullanıldığından genel amaçlı malzeme olarak nitelendirilse de bu doğru ama yanıltıcı olabilecek bir ifadedir. ABS, model, prototip, araç gereç yapımında iyi bir seçim olsa da farklı malzemeler daha yüksek çekme, çarpma ve bükülme dayanımı sağlayabilirler.
ABS-M30
The ABS-M30 plastik formülü de yaygınlıkla kullanılır ve Fortus tipi 3D printerlara özeldir. Dimension serisi 3D printerlar için ABSplus olarak da bilinir; ancak ABS-M30 ve ABSplus’un malzeme özelliklerini karşılaştırdığınızda nihai ürün özelliklerinde fark görürsünüz. Fortus üretimi 3D printerlar ileri yazılım ve donanım kontrolu imkanı sunar ve bu sayede, kalıplama ile üretilen parçalarda olduğu gibi işleme süreci fark yaratır. Her iki malzeme de farklı renklerde (beyaz, siyah, kırmızı, mavi, yeşil, fluoresan sarı ve daha fazlası) bulunabilir, her ikisi de güçlü ve dayanıklı parçalar üretilmesini sağlar, ancak ABS-M30 ile performans daha yüksektir.
Bu iki malzeme ile ilgili bir diğer özellik sağladıkları yüksek yüzey kalitesidir. Bu nedenle konsept modelleme, imalat araç gereçleri ve fonksiyonel prototiplerde kullanılır.
Bir sonraki yazımızda 3D printerlarda kullanılan diğer malzemeleri tanıtacağız.
Adaptasyon: http://www.stratasys.com/Resources/White-Papers/Thermoplastics-the-Best-Choice-for-3D-Printing.aspx