Yeni nesil yazılar, fonksiyonlarına göre, 2,5D, 3D, 4D ve 5D olarak adlandırılırlar. Daha önceki yazılarımda bu yazıcıların fonksiyonlarını detaylı bir şekilde anlattığım için tekrarlamayacağım.

Günümüze kadar uygulanan üretim sistemlerinin bir bölümü "eksiltmeli üretim" (subtractive manifacturing) yöntemi ile gerçekleştirilir. Bu üretim sistemi, hammaddenin üzerinde yapılan azaltma/kırpma işlemleri anlamına gelir.

Bir teneke kutu yapacağımızı varsayalım; birtakım araç ve gereçler kullanarak, elimizdeki sac levhayı kesip biçmeye, şekillendirmeye çalışırız. Bu esnada kesip, kırptığımız bazı parçalar endüstriyel atık haline gelir. Bu üretim sistemine eksiltme yöntemi denilir.

Yeni nesil yazıcılar ise, bu sistemin tam tersi bir sistemle çalışmaktadır. Çok boyutlu yazıcıların üretim sistemi, kullandığı üretim yöntemlerinden dolayı "katmanlı üretim" (additive manufacturing) olarak adlandırılmaktadır. Üretime geçebilmek için elinizde ürününüzle ilgili bir tasarım dosyasının hazır olması gerekir. Bu dosyayı oluşturmak için CAD (Computer Aided Design) olarak tanımlanan bilgisayar tasarım programlarından birini kullanmanız gerekmektedir. Diğer bir seçenekte ise, 3D tarayıcılar aracılığı ile bir nesneyi taratarak nerede ise aynı sonuca ulaşmak mümkündür. Yani ya gerçek bir nesneyi taratarak sanal ortama taşırsınız, ya da düşündüğünüz bir modeli sanal bir nesne olarak kendiniz bilgisayarda tasarlarsınız.

Bir sonraki aşamada ise, elde edilen tasarım dosyası, dilimleyici (slicer) adı verilen bir bilgisayar programına yüklenir. Bu program ile amaçlanan, ürünü, yine sanal ortamda katmanlara bölünür. Üretim katmanlarını belirleme işlemi sonucunda 3D yazıcının parçaları basma (üretme) süreci planlanmış olur.

Dilimleyici de gerekli işlemler yapıldıktan sonra, çıktı dosyası, 3D yazıcıya (internet ortamında veya bir SD kart ya da USB aracılığıyla) aktarılır. Üretim kısmını devralan 3D yazıcının yapacağı işlem, tasarım aşamasında tanımlanan ve yazıcıda bulunan hammaddeyi değişik yöntemlerle eriterek (üretimde kullanılabilir hale getirerek), üretime en alt katmandan başlamaktır.

Bir heykeli CAD yazılımı aracılığı ile tasarlayıp plastik hammaddesi kullanarak üreteceğimizi varsayalım; tasarımını yaptığımız heykel dosyasını dilimleyiciden geçirdikten sonra, 3D yazıcımıza yükleyip üretimi başlatabiliriz. Yazıcımız, iplik şeklinde olan plastiği motor aracılığı ile çekerek, sıcak bir uçta eritecek ve bu eriyiği bir tablaya dökmeye başlayacaktır.

Dilimleyicinin öngördüğü şekilde önce heykelimizin ayak tabanları dökülecek, sonra, parmakları ve ayakları, sonra dize kadar olan bölümün katmanı dökülerek, bu işlem heykelin kafasının en üst noktasına kadar sürecektir.

Bu işlemlerin sıralamasından dolayı 3D yazıcıların üretimine "katmanlı üretim sistemi" de denilmektedir.

Yeni nesil yazıcılar ve katmanlı üretim sistemi, gelecekte her türlü ürünün üretilmesinde kullanılacaktır. Hayal ettiğiniz ürünün tasarımını bilgisayarda yaptıysanız ya da 3D tarayıcıdan geçirdiyseniz o ürünü kolayca üretebilirsiniz.

Çok boyutlu yazıcıların endüstriyel kullanım alanlarına örnek olarak, havacılık, mimari, otomotiv, elektronik, savunma, diş, sağlık, medikal alanları ve eğitim sektörünü verilebiliriz.

Çin'de, çok boyutlu yazıcılar ile olarak başlayan tek katlı bina inşaatları çok katlı inşaatlara dönüştü bile.

Proje mimarları da artık yapacakları binaların maketlerini klasik yöntemlerle yapmıyorlar; bilgisayarlarındaki projelerini dakikalar içinde yeni nesil yazıcılarla basabiliyorlar.

Pek çok ünlü otomotiv firması, arabaların pek çok parçasını bu yazıcılarla üretmeye başladılar bile; hedefleri, aracın tamamını bu sistemle üretmek.

Hâlihazırda, Boeing 787'nin 30 parçası bu sistemle üretiliyor. Yakın zamanda uçağın gövde ve kanatlarının da bu yeni nesil yazıcılarla üretileceği söyleniyor.

Tıpta pek çok organ bu yöntemle üretilmeye başladı bile. Araştırmacılar 3D bio yazıcı kartuşu içindeki hücre ve benzeri bio materyallerle kulak, burun ve yüz gibi çeşitli uzuvlar yapabiliyorlar.

En kolayı da diş üretmek; mevcut sistemle protez ya da diş köprüsü üretmek için önce damakların kalıbı çıkartılır ve bu kalıba uygun diş üretiliyor. Bu işlem ise haftalar sürüyor. Ülkemizde de uygulanmaya başlayan 3D yazıcılarla, artık bu işlem birkaç dakika içinde halledilebiliyor.

Bu yeni üretim sistemi ile seri üretim (mass production), depolama ve stoklama işlemlerinin yerini, talebe göre üretim alacak. Artık üretimin merkezinde tüketici yer alacak ve tüketicinin bireysel taleplerine göre üretim yapılacak.

Mobilya üretiminde de çok sık kullanılıyor bu yazıcılar. Üstelik, bireysel taleplere uygun üretim yapılabiliyor. Örneğin, evine yeni mobilya almak isteyen bir genç çiftin, hayal ettikleri mobilyayı üreticiye tarif etmeleri yeterli. İlgili yazılıma yapılacak tanımlamalar ile sadece o çifte özgü mobilya hızla üretilebilecektir.

Aynı şey tekstil ürünleri için de geçerlidir. Tüketicini hayal ettiği kazak, ayakkabı ya da gömleğin detaylı tarifini üreticiye iletmesi yeterli olacaktır. Bu tür ürünler için üretim planları deneme aşamasını çoktan geçtiler. Çok yakın bir zamanda bu sistemle üretim hızla yaygınlaşacak.

Gençlere tavsiyelerime gelince...

Halen üniversitelerimizde, üretimle ilgili tüm fakültelerde, mevcut, eksiltmeli üretim sistemleri öğretilmektedir. Oysa geleceğin üretim sistemi çok boyutlu yazıcılar ile şekillenecektir.

Bundan dolayı gençlerimizin bir an önce bu yeni nesil yazıcılarla ile tanışmaları, gerek yurt içi gerekse yurt dışı mesleki eğitim programlarına katılarak, bu yazıcıları kullanmayı öğrenmelerini tavsiye ediyorum.

Bu yazıcıların neler yapabileceklerini bilerek ve kullanımlarını asgari düzeyde de olsa işe başlamaları, onların çalıştıkları kurumlara çağ atlamalarına neden olacaktır. Elbette kendileri de kariyer olarak ne az 5 sene kazanmış olurlar.

NOT: Yeni nesil yazıcılar ile ilgili daha fazla bilgi edinmek isteyenler daha önce yazdığım yazılara aşağıdaki linklerden ulaşabilirler:

ENDÜSTRİ 4.0'IN BİLEŞENLERİ: 3D (ÜÇ BOYUTLU) YAZICILAR:

GELECEK: 4B (4D) BASKI TEKNOLOJİSİ

3D, 4D DERKEN ŞİMDİ DE 5D YAZICILAR GÜNDEMDE

Yeni bir teknoloji: 2.5D yazıcılar