Ana sayfa   Sponsorlarımız:
         
     
Reports > Mfg. Tech. > Towards Perfection In Manufacturing: Autofabrication Technologies:
Contents
  • Preface
  • Introduction
  • Summary
  • Autofabrication Tech.

  •   > Light Curing
            Scanning
            Masking
      > Powder Binding
            Fusing
            Bonding
      > Deposition
            Spraying
            Extruding
      > Lamination
            Bonding + Cutting
            Cutting + Bonding

     Vendor / Model Index
  • Applications

  •   > Egineering:
      -->
    Conceptual Modeling

      --> Rapid Prototyping
      --> Rapid Tooling
      > Direct Manufacturing
      > Architecture
      > Medical
      > Math and Physics
      > Jewelry
      > Art
  • Applications in Turkey
  • Future Prospects
  • Resources for more info
  • Referance Info.

  •       Machining
          Photopolymers
          Sintering
          Investment Casting
          Silicon Tooling
          Conversion Technologies
  • Update History
  • Get online quotes from leading Turkish manufacturers

    | Home | Previous Page | Next Page |
    Autofabrication Technologies > Deposition > Spraying:
    Otoinşa Teknolojileri Not: Şemadaki başlıkları tıklayarak, direkt açıklama sayfalarını görebilirsiniz.

    Püskürterek harç yığma tekniğinde, akışkan halde olan inşa malzemesi bilgisayar kontrollü bir veya birden fazla meme yardımıyla damlacıklar halinde yüzeye püskürtülerek katmanlar inşa edilir. Çoğunlukla (memeden çıkış öncesi veya sonrası) sıcaklıkla eritilerek sıvı hale getirilmiş bir inşa malzemesi kullanılır ve sertleşme soğuma ile gerçekleşir. Fakat, Objet örneğinde olduğu gibi, ışık ile kür olarak,  sıvı halden katı hale geçen fotopolimerleri kullanan sistemler de vardır:

    ABD   Solidscape, (3D Plotting) | www.solid-scape.com |

    Mart 1994'de Sanders Design International (SDI) tarafından kurulan Sanders Prototype, Inc. (SPI) firması aynı yıl ModelMaker markası altında ilk autofabrication cihazı modelini piyasaya sürmüştür. SPI, 2 Ekim 2000 tarihinden sonra ise ismini Solidscape olarak değiştirmiştir. Bu değişiklikle birlikte Solidscape daha ziyade kuyumculuk sektörüne yönelik cihaz geliştirmekte ve küçük boyutlu hassas döküm modelleri üretimini hedeflemektedir. SDI ise, temelde aynı autofabrication teknolojisiyle daha hassas ve büyük ölçekli modellerin üretiminde kullanılacak farklı autofabrication cihazı modelleri geliştirmektedir.

    Sağda, 9 Nisan 1996'da Royden Sanders ve çalışma arkadaşları tarafından Sanders Prototypes Inc. (Wilton, NH) adına, geliştirdikleri cihazla ilgili alınan ilk patente ait bir resim görülmektedir: "3-D model maker" başlıklı ve 5,506,607 no'lu bu patentle ilgili ilk  başvuruları aslında 25 Ocak 1991'de yapılmıştı ama yapılan düzeltmeler ve yeni ek başvurular sebebiyle patent alınması 5 sene sürmüştür.

    3D Plotting (3 boyutlu çizici) teknolojisi. Bu da damlacıklar halinde erimiş polimeri (wax - mum) püskürten bir autofabrication teknolojisidir.

    Asıl inşa malzemesi yeşil, destek malzemesi ise kırmızı ile gösterilmiştir.

    Herbir malzeme için bir meme kullanılmıştır.

    Destek malzemesi inşa bitiminde özel bir sıvı banyosunda 10 dakikada eritilerek ayrıştırılır.

    Solda, "ModelMaker II". operatörü solundaki ekranda gözüken tasarımı inşa ediyor. Sağda ise üretilecek parça ekranda görülmektedir. Daha sonra geliştirilen modele ise PatternMasterT adı verilmiştir:

    ModelMaker II teknik özellikleri:
    İnşa zarfı: X = 304 mm, Y = 152 mm, Z = 215 mm
    Katman kalınlığı: 0.013 - 0.076 mm arası seçilebilir değişken.
    Yüzey pürüzlülüğü: 32-63 mikro-inç (RMS)
    Minimum üretilebilecek detay büyüklüğü: 0.254 mm
    Damlacık çapı: 0.076 mm

    ProtoBuildT inşa malzemesi: (Termoplastik), Erime sıcaklığı:
    90 - 113 °C
    ProtoSupportT destek malzemesi: (Doğal ve sentetik mum ve yağ esteri) Erime sıcaklığı: 54 - 76 °C, BIOACTT VSO banyosunda 50 - 70 °C arasında çözünürlüğe sahip.

    PatternMaster teknik özellikleri:
    İnşa zarfı: X = 304 mm, Y = 152 mm, Z = 215 mm
    Katman kalınlığı: 0.013 - 0.076 mm arası seçilebilir değişken. (0.0005, 0.0010, 0.0015, 0.0020, ve 0.0030 inç katman kalınlıkları için kalibre edilmiş konfigürasyonlara sahiptir)
    Yüzey pürüzlülüğü: 32-63 mikro-inç (RMS)
    Minimum üretilebilecek detay büyüklüğü: 0.254 mm

    T66Solidscape, 18-09-2002 de yaptığı bir duyuru ile daha yüksek performans/maliyet oranlı ve önceki modellere kıyasla küçük bir inşa zarfına sahip T66 modelini piyasaya çıkartmıştır:
    T66 personal modeler system teknik özellikleri:
    İnşa zarfı: X = 152.4 mm, Y = 152.4 mm, Z = 152.4 mm
    Katman kalınlığı: 0.013 - 0.076 mm arası seçilebilir değişken.
    Yüzey pürüzlülüğü: 32-63 mikro-inç (RMS)
    Minimum üretilebilecek detay büyüklüğü: 0.254 mm

    Solda, parçanın inşasının yarısına gelindiğinde alınan bir fotoğraf görülmektedir. Yeşil, ana malzemenin etrafında koruyucu görevi gören kırmızı destek malzemesine dikkat ediniz...
    Sağda: Parçanın bitmiş hali gözükmektedir. Destek malzemesi özel bir çözücüde eritilmiştir.
    Sağda arkada, aynı cihazla inşa edilmiş plastik bir yüzük modeli. Normalde bir ustanın 1-2 haftada el ile yontarak yaptığı balmumu modeller artık bu cihaz ile 1 günde bitebilmektedir. Yanlız artık tasarımın bilgisayarla yapılması gerekmektedir. Bunun için özel geliştirilen JewelCAD isimli bir program bu cihazın kuyumculuk sektöründe kullanılmasını çok kolaylaştırmıştır. Ülkemizde de 80'den fazla JewelCAD lisansı kullanılmaktadır. JewelCAD 1994 yılında Hong Kong tabanlı bir firma tarafından piyasaya sunulmuştur.
    Hassas döküm ile daha sonra istenilen metalden (altın ve gümüş gibi) yüzük dökülebilir. Sağda hassas döküm ile imal edilmiş gümüş parça. Ortada ise bitmiş yüzük görülmektedir.
    ABD   Sanders Design Int.'l, Inc., (MDF) | www.sandersdesign.com|

    Sanders Design International (SDI) 1982 yılında Royden C. Sanders, Jr., tarafından bir Ar-Ge şirketi olarak kurulmuştur. Çekirdeğinde az sayıda fakat nokta vuruşlu yazıcılar konusunda geniş bilgi birikimi ve tecrübesi olan bir mühendislik ekibi bulunan SDI, daha sonraları sıcaklıkla erimiş mürekkep püskürtme (hot-melt, ink-jet) teknolojisinin hassas hızlı prototip imalatı uygulamaları konusunda araştırmalar yapmış ve Mikro-Damlacıkla İnşa (Micro-DropletT fabrication, MDF) ismini verdiği yeni bir autofabrication tekniği geliştirmiştir. SDI, 12 mikronluk küçük detayları olan ve 1 mikrondan düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip modelleri işa edebilecek autofabrication cihazlarıyla rakiplerinden ve CNC cihazlarından hasassiyet yönüyle daha üstün olduğunu iddia etmektedir.
    Üniversiteler ve NASA gibi araştırma merkezleriyle yapılan çalışmalarda seramik ve metal malzemeler de denenmiştir; Bu uygulamada malzeme yüzeye direkt püskürtülmek yerine her katmanın çeperleri erimiş polimer püskürtülerek inşa edilmekte ve aradaki boşluğa seramik veya metal tozu içeren sıvı doldurulmaktadır (Bu teknik Generis-Wax tekniğiyle benzerlik arzetmektedir).

    SDI, ilk ticari ürünlerini ModelMaker markası altında 1994 yılında kurduğu Sanders Prototype International (SPI) firması üzerinden pazarlamıştır. SPI, 2000 yılında ismini Solidscape olarak değiştrimiştir. Bu değişiklikle birlikte Solidscape daha ziyade kuyumculuk sektörüne yönelik cihaz geliştirmekte ve küçük boyutlu hassas döküm modelleri üretimini hedeflemektedir. Solda, SDI ise, temelde aynı autofabrication teknolojisiyle daha hassas ve büyük ölçekli kalıp modellerinin üretiminde kullanılacak Rapid ToolMakerT (RTM) markalı modelleri geliştirmektedir. RTM sistemini bazı teknik özellikleri aşağıda verilmiştir:
    İnşa Zarfı: 450 x 300 x 300 mm (X,Y,Z)
    Katman kalınlığı: 12 ile 125 mikron arasında değiştirilebilir.
    Püskürtülen Mikro-Damlacıkların çapı: Ortalama 75 mikron.
    İnşa malzemesi: Mum benzeri bir polimer, erime sıcaklığı: 90 - 113 °C
    Destek malzemesi: Mum benzeri bir polimer, erime sıcaklığı: 55 - 65 °C
    Her katmanın inşasından sonra bir freze ile yüzey traşlanır ve bir sonraki katman için düzgün bir yüzey sağlanır. Daha hassas üretim ihtiyaçları için traşlama daha fazla yapılarak daha ince katman kalınlığı kullanılır. Frezeleme sırasında ortaya çıkan talaşlar bir vakum sistemi ile yüzeyden çekilir. İnşa sonrası destek malzemesi özel bir çözücü sıvı ile ayrıştırılır.


    Sağda, RTM cihazından elde edilen mum modellerin hassas dökümüyle elde edilmiş çelik bir kalıp görülmektedir. Onun sağında ise kuyumculuk uygulamalarına örnek olarak RTM ile inşa edilmiş bir yüzük modeli görülmekte.
    Resimleri daha büyük görmek için üzerlerini klikleyiniz.

    Not:
    SDI firmasının Avrupa'daki ortak geliştiricilerinden Buss Müller Technology GmbH firması da High Precision ModelerT 700 ticari ismi altında aynı cihazı pazarlamaktadır (www.bmtec.com). Aynı firma, 3D colour printer ismiyle farklı bir cihazın da ticari hale getirilmesi için çalışmaktadır. 

    ABD   3D Systems Inc., (MJM) ThermoJet | www.3dsystems.com |

    3D Systems, ofis içi kullanıma uygun, 3D yazıcı kategorisinde Şubat 1996'da piyasaya sürdüğü ilk autofabrication cihazı modeline Actua 2100 ismini vermişti, sonradan bu model geliştirilerek ThermoJet "Solid Object Printer" (Katı Cizim Yazıcısı) isimini aldı.

    Actua 2100 yazıcı kafasında 96 meme vardı, ThermoJet cihazında bu sayı 352'ye çıkarılmıştır. ThermoJet,  X, Y ve Z eksenlerinde sırasıyla 300dpi, 400dpi ve 600dpi çözünürlüğe ve 250 x 190 x 200 mm inşa zarfına sahiptir. ThermoJet modelleri, termopolimer malzemenin uygunluğu sayesinde, hassas döküm ile prototip imalatında da kullanım alanı bulmuştur.

    Actua 2100
    ThermoJet

    Ekim 2001'de yapılan bir anlaşmayla ThermoJet cihazları WaxPro markası altında CYNOVAD firması tarafından diş laboratuvarlarında model üretmek için pazarlanmaya başlanmıştır.
    Daha büyük görmek için tıklayınız Sağda, MJM (Multi Jet Modeling / Çok Jetli Modelleme)  tekniği görülmektedir. 3D Systems, genellikle açık hava reklamcılığına yönelik, ısıtılarak püskürtülen mürekkep püskürtmeli yazıcılarda kullanılan "hot melt ink-jet printing" teknolojisini kendi autofabrication sistemlerine uyarlamıştır. Bu teknikte, yazıcı kafaya bir pompa ile beslenen, sıcaklıkla eritilmiş inşa malzemesi, piezo-elektrik anahtarlama ile çalışan birçok memeden püskürtülerek katmanlar oluşturulur. İnşa malzemesi olarak parafin içeren, mum benzeri bir tür termopolimer kullanılır. Yazıcı kafa X ekseninde hareket ederken, tabla da Y ve Z ekseninde hareket eder. Y ekseni, kafanın yaptığı 8 geçişle tamamlanır. 352 memeden bir veya birkaçının tıkanması durumunda, inşa edilen parçanın hep aynı bölgesinin artan bir hataya maruz kalmaması için Y ekseninde hareket, her yeni katman inşasında şaşırtmalı olarak (randomization) yapılır.
    Sağda: Her katmanın inşası sırasında yüzeyde oluşan pürüzleri düzeltmek ve Z eksenindeki büyümeyi (katman kalınlığını) hassas bir şekilde kontrol altına almak için 600rpm hızında dönen, 130oC sıcaklığa kadar ısıtılmış, üzeri pürüzlü, düzeltici bir merdane (planarizer) kullanılır. Merdane üzerinde biriken inşa malzemesi, bir kanatçık (mavi renkli) ile merdaneden silinerek vakumla oluşturulan hava akımıyla temizlenir.
    ThermoJet cihazında, destek olarak farklı bir malzeme kullanılmaz; Destek olunacak yüzeyin altına inşa edilen sık ve ince destek çubukları inşa sonrasında bir fırça ile kırılarak manuel olarak temizlenir. Destek çubuklarının daha kırılganlaşarak kolay temizlenebilmesi için inşa sonrasında modellerin (buzdolabında bekletilerek veya diğer yöntemlerle) 10 °C'nin altında bir sıcalığa düşecek şekilde soğutulması gerekir. Sağda ThermoJet ile gri renkli inşa malzemesi kullanılarak inşa edilmiş bir model ve bu modelin harcanmasıyla hassas döküm ile elde edilmiş alüminyum parça görülmektedir.

    Uygulama Sahaları > Dişçilik > WaxPro
    Işıkla Kür > Tarayarak > 3D Systems/ SLA Serisi
    Toz Bağlama > Isıtarak > 3D Systems/ SLS Vanguard

    ABD   3D Systems Inc., (MJM) InVision | www.3dsystems.com |

    3D Systems, MJM (Multi Jet Modeling / Çok Jetli Modelleme) serisi yeni cihazı InVision 3-D printer cihazını ilk defa 2 Temmuz 2002'de ABD'nde düzenlenen SIGGRAPH 2002 fuarında teşhir etmişti. 13 Kasım 2003'de ABD'nde 39500 USD fiyattan ticari hale gelen InVision 3-D printer teknik özellikleri aşağıda verilmiştir:

    Jet meme sayısı: 448 (224 adet inşa 224 adet destek malzemesi püskürtme için)
    İnşa zarfı: 298 x 185 x 203 mm (xyz)
    Çözünürlük: 328 x 328 x 606 DPI (xyz)
    Katman kalınlığı 606 DPI = 0,04mm
    Model inşa malzemesi: Akrilik fotopolimer reçine
    Destek malzemesi: Parafin tabanlı termopolimer (mum). İnşa sonrası 70°C sıcaklıkta eritilerek temzilenir.
    İnşa hızı: 5mm/saat yükseklik (z)

    InVision 3-D printer, ThermoJet gibi ofis ortamında çalışmak üzere tasarlanmış bir autofabrication cihazıdır. ThermoJet'den farklı olarak, kullandığı akrilik (acrylic) fotopolimer inşa malzemesi sayesinde yüksek mukavemetli model ve prototipleri daha hızlı ve hassas bir şekilde üretebilir. Bu cihaz fotopolimer malzeme püskürtmesi sebebiyle Objet ile benzerlik göstermektedir. Yalnız, sıvı fotopolimer yerine, Denken (SolidJet) cihazına benzer şekilde oda sıcaklığında katı (jel) halinde olan bir tür fotopolimer kullanılmaktadır. Bu, henüz kür olmamış ve katı haldeki fotopolimer sıcaklıkla eritilerek memelerden püskürtülür ve soğuyarak katılaşmasının ardından UV (kızıl ötesi) ışık altında kür edilir. InVision, destek yapısı için ise farklı bir mum malzeme kullanmaktadır. İnşa ve destek malzemeleri kartuşlar halinde makineye yüklenir. Destek malzemesi inşa sonrası sıcaklıkla eritilerek temizlenir.

    Yukarıda, InVision 3-D printer ile inşa edilmiş bazı modeller görülmektedir.

    InVision HR 3-D Printer www.3dsystems.com/products/multijet/invisionHR

    3D Systems, kuyumculuk sektörü için geliştirdiği, daha yüksek çözünürlüğe sahip "InVision HR (High Resolution / yüksek çözünürlük) 3-D Printer" isimli cihazını ilk defa 15-22 Nisan 2004 tarihlerinde İsviçre'de düzenlenen BaselWorld 2004, Mücevher Fuarı'nda sergilemiştir.
    Bu yeni cihaz direkt hassas döküme uygun olan %20 mum katkılı bir inşa malzemesi kullanmaktadır.

    Bu cihazın dış görünümü ve meme sayısı InVision 3-D printer ile aynıdır. Yalnız cihazın yazılım ve donanımlarında yapılan bazı değişikliklerle daha ince katmanlarla daha küçük bir inşa zarfında daha yavaş fakat daha yüksek çözünürlüklü bir inşa gerçekleştirilmektedir. Aşağıda InVision 3-D printer teknik özellikleri verilmiştir:

    Jet meme sayısı: 448 (224 adet inşa 224 adet destek malzemesi püskürtme için)
    İnşa zarfı: 127 x 178 x 50 mm (xyz)
    Çözünürlük: 656 x 656 x 800 DPI (xyz)
    Katman kalınlığı 800 DPI = 0,032mm
    Model inşa malzemesi: %20 mum içeren akrilik fotopolimer reçine
    Destek malzemesi: Parafin tabanlı termopolimer (mum). İnşa sonrası 70°C sıcaklıkta eritilerek temzilenir.
    İnşa hızı: 2,5mm/saat yükseklik (z)

    Aşağıdaki 3 resimde InVision HR 3-D Printer ile üretilmiş bazı modeller görülmektedir. Soldaki resimde inşa sonrası platform görülmektedir; Tabladaki beyaz bölgeler destek, mavi bölgeler ise inşa malzemesidir. Ortadaki ve sağdaki resimlerde destek malzemesi eritilerek temizlenmiş modeller görülmektedir. Sağdaki resimde bir hassas döküm sonucu da görülmektedir.

    Işıkla Kür > Tarayarak > 3D Systems/ SLA Serisi
    Toz Bağlama > Isıtarak > 3D Systems/ SLS Vanguard

    İsrail   Objet Geometries Ltd., (PolyJet) | www.2objet.com |

    Daha önce kapanmış olan İsrail tabanlı Cubital firmasının 1987'den itibaren aldığı patentlerin tüm hakları Mayıs 2001'de Objet tarafından devralınmıştır.

    Yukarıda, ilk ticari model Objet Quadra görülmektedir. 1536 adet memeden püskürtülen inşa malzemesi her katman oluştuktan sonra iki adet UV lamba ile kür edilir.  Memeler UV lambalar arasına yerleştirilmiştir. Suda çözünebilen ikinci bir fotopolimer destek mazlemesi de aynı şekilde püskürtülerek kür edilir. İnşa sonrasında jel benzeri destek yapısı güçlü bir su spreyi yardımıyla çözülerek temizlenir. x, y, z eksenlerinde sırasıyla 600, 300 ve 1270 dpi (20 mikron) çözünürlüğe sahiptir. İnşa zarfı: 270mm x 300mm x 200mm (yükseklik).


    PolyJet prosesi (Mayıs 2006)


    Yukarıda, Objet Quadra ile üretilmiş bazı modeller görülmekte

    Bir dizi deneme üretimi ve potansiyel müşterilerdeki testlerinin ardından ilk kez Ekim 2001'de ABD'nde Objet Quadra satışına başlanmıştır. Sonraki yıllarda ise daha gelişmiş modellerin geliştirilmesinin ardından Objet Quadra'nın üretimi durdurulmuştur:


    Soldaki resim: Objet, 27 Kasım 2001 tarihinde ise QuadraTempoT modelini duyurmuştur. 2002 başında ticari olan bu yeni model birtakım yazılım ve donanım geliştirmeleri sayesinde toplam inşa süresini, bir önceki Objet Quadra modelinden %20-25 daha kısa zamanda tamamlayabilmektedir. PolyJetT markalı teknolojiyi kullanan bu model aynı zamanda iki adet UV lambaya ve daha büyük malzeme kartuş kullanma seçeneğine sahiptir.

    QuadraTempo teknik özellikleri:
    İnşa zarfı: 270mm x 300mm x 200mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 300 dpi: 0,084 mm
    Z= 1270 dpi: 0,021 mm

    Objet Geometries Ltd., 13 Mayıs 2003 tarihinde QuadraTempo'nun daha gelişmiş bir modeli olan Eden330 modelini duyurmuştur. Dış görünüşü QuadraTempo ile benzer olan bu yeni sistem önceki modele nazaran daha ince katmanlarla inşa yapma kabiliyetine sahiptir. Ayrıca, bu yeni model ile birlikte FullCureT 700 isimli, daha yüksek mekanik dayanıma sahip yeni bir fotopolimer inşa malzemesi de geliştirilmiştir (öncekine kıyasla 3 kat daha esnek, iki kat daha sağlam olan bu malzeme ile 0.6mm et kalınlığında parçalar inşa edilebilir).
    Eden330 teknik özellikleri:
    İnşa zarfı: 336mm x 326mm x 200mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 300 dpi: 0,084 mm
    Z= 1600 dpi: 0,016 mm
    (toplam jet meme sayısı belirtilmemiştir)

    Eden330 modelinin piyasaya sürülmesinin ardından, 2003 sonlarına doğru QuadraTempo'nun üretim ve satışı durdurulmuşur.

    Objet Geometries Ltd., 05 Nisan 2004 tarihinde, daha küçük bir inşa zarfına sahip Eden260 modelini duyurmuştur.
    Eden260 teknik özellikleri:

    İnşa zarfı: 256mm x 250mm x 203 mm
    İnşa hızı: 1,25 cm yükseklik/saat
    Boyutsal hassasiyet: 0,1 - 0,2 mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 300 dpi: 0,084 mm
    Z= 1600 dpi: 0,016 mm

    Jet kafa sayısı: 8 adet

    Objet Geometries Ltd., Euromold 2005'de (Kasım 2005), büyük inşa zarfına sahip Eden500V modelini duyurmuştur.
    Eden500V teknik özellikleri:

    İnşa zarfı: 490mm x 390mm x 200 mm
    İnşa hızı: 1,25 cm yükseklik/saat
    Boyutsal hassasiyet: 0,1 - 0,3 mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 600 dpi: 0,042 mm
    Z= 1600 dpi: 0,016 mm

    Jet kafa sayısı: 8 adet

    Objet Geometries Ltd., Aralık 2005'de, Eden350V ve Eden350 modellerini duyurmuştur. Bu modeller Eden330'dan biraz daha büyük bir inşa zarfına ve Y ekseninde 2 kat fazla çözünürlüğe sahiptir. 350V modeli ise 350 modelinden daha yüksek bir inşa hızına sahiptir.
    Eden350 ve 350V teknik özellikleri:

    İnşa zarfı: 350mm x 350mm x 200 mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 600 dpi: 0,042 mm
    Z= 1600 dpi: 0,016 mm

    Jet kafa sayısı: 8 adet

    Objet Geometries Ltd., Ocak 2006'da, küçük inşa zarfına sahip yeni modeli olarak Eden250'i duyurmuştur.
    Eden250 teknik özellikleri:

    İnşa zarfı: 250mm x 250mm x 200 mm
    Boyutsal hassasiyet: 0,1 - 0,2 mm
    Çözünürlük:
    X= 600 dpi: 0,042 mm
    Y= 300 dpi: 0,084 mm
    Z= 1600 dpi: 0,016 mm




    TangoBlackMalzeme seçenekleri:

    Objet, farklı ihtiyaçlara uygun malzeme seçenekleri sunmaktadır;

    . FullCure©720 Model transparent (şeffaf inşa malzemesi)
    . VeroBlue Opaque material (opak mavi inşa malzemesi)
    . VeroWhite Opaque material (opak beyazinşa malzemesi)
    . TangoBlack, rubber-like flexible material (esnek malzeme - siyah)
    . TangoGray, rubber-like flexible material (esnek malzeme - gri)

    . FullCure©705 Support (suda eriyen destek malzemesi)

    Almanya   Generis GmbH, GW 1000 | www.generis.de |
    Bunu diğer autofabrication tekniklerinden ayıran önemli bir nokta, cihazın erimiş mum damlacıklarını püskürterek katmanları direkt oluşturmak yerine sadece katmanların dış çeperlerini inşa etmesidir. İnşa edilen parçanın katmanları ise ayrıca eritilmiş farklı bir mum malzemenin yayılarak boşluklara doldurulmasıyla gerçekleişir:

    Solda: Erimiş, ayırıcı mum damlacıkları hareketli bir yazıcı kafasından püskürtülerek katman çeperi oluşturulur. Bu mum, suda çözülebilme özelliğine sahiptir.
    Ortada: Katmanın içi ve dışı birlikte, erimiş farklı bir mum malzeme ile doldurulur. Bu malzemenin erime sıcaklığı önceki ayırma mumundan daha düşük olduğu için, bu işlem sırasında, önceki safhada inşa edilen katman duvarlarının eriyerek bozulması önlenmiş olur. Çeperlerin dışında kalan kısımlardaki malzeme ise destek görevi üstlenir.
    Sağda: Önceki işlemler tüm katmanlar için tekrarlanıp inşa bittikten sonra ayırıcı mum suda eritilerek parça elde edilir.

    Bu teknoloji ticari hale gelemeden Generis firması web sitesi faaliyetini durdurmuştur. Muhtemelen Generis, Extrude Hone tarafından satın alındığı için bu teknoloji artık ProMetal bünyesinde geliştirilebilecektir.


    Toz Bağlama > Yapıştırıcıyla > Generis GmbH

    ABD   BPM Inc., (BPM, Ballistic Particle Manufacturing)
    1989 yılında kurulan BPM, 1995 yılında ilk ticari cihazını üretmiştir.
    BPM tekniğinde, 5 eksen ile kontrol edilen bir memeden, inşa edilen yüzeye sürekli dik olarak erimiş plastik partiküller halinde püskürtülür (Continuous Articulation of Normals). Bu firmanın cihazı ucuz (35000$) olmasına rağmen imalat kalitesinin ve hızının yetersiz olması sebebiyle piyasada tutunamamıştır.
    Büyük resim: (750 x 373 Piksel, 39 KB)
    Solda: BPM Personel Modeler. 250x203x150mm ölçülerinde bir inşa zarfına sahiptir.
    Ortada: cihazın çalışma prensibi (Büyük resim: 750 x 373 Piksel, 39 KB) Görüldüğü gibi cihaz çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu, cihazın kolay arıza yapmasının yanında  düşük hız ve hassasiyete sahip olmasına sebep olan önemli bir faktördür.
    Sağda: Bir model inşa edilirken...
    Japonya   Afit Corp., (PLIGRAPHY) | www.afit.co.jp |
    Afit, fotokopi ve lazer yazıcıların arkasındaki teknoloji olan "electrophotography" konusunda Ar-Ge çalışmaları yapan ve bu sektörde birçok ürüne sahip bir Japon firmasıdır. Afit, bu birikimini kullanarak 2002 yılında electrophotography prensibine bağlı olarak tonerin (toz) inşa malzemesi olarak kullanıldığı ve PLIGRAPHY ismini verdikleri bir autofabrication teknolojisi üzerine çalıştığını duyurmuştur. PLIGRAPHY yüksek hız ve hasassiyeti aynı anda elde etme potansiyeline sahiptir. Bu cihaz 50 mikron rezolusyona sahiptir ve 0.1mm kalınlıktaki 200 katmanı 50 dakikada inşa edebilir (24mm/saat yükselme hızı). Aşağıda, PLIGRAPHY teknolojisi ile inşa edilmiş üç örnek görülmektedir:

    1
    2
    3
    4

    1- Kuzey Japon Alplerine ait 1/400000 ölçekli bir arazi modeli,
    2- Şehir maketi,
    3- Sprial bir parça modeli,
    4- Destek malzemesi kullanılmadan inşa edilmiş karmaşık bir geometri görülmektedir (inşa sırasında kullanılmayan tozlar destek malzemesi işlevi gördüğünden dolayı ayrıca bir destek yapısı inşa etmeye gerek kalmaz).
    ABD   Microfabrica Inc., (EFAB) | www.microfabrica.com |

    Ağustos 1999'da MEMGen Corp. (MicroElectroMechanicalGeneration) ismi altında kurulan Microfabrica Inc., Güney California Üniversitesi'nde (University of Southern California) Adam Cohen* liderliğinde geliştirilen ve EFABT (Electrochemical FABrication / Elektrokimyasal İnşa) ismi verilmiş olan, mikro düzeyli parçaların (micromachines / mikromakineler) üretiminde kullanılan bir tür autofabrication teknolojisini ticari hale getirmiştir. Eylül 2002'de Vacit Arat bu firmada yönetici (CEO) olmuştur:
    (www.microfabrica.com/press_room/releases/2002_09_09.htm)


    EFAB, bu sayfada ele alınan diğer teknolojilerden farklı olarak inşa malzemesini mekanik olarak püskürterek değil, elektrokimyasal olarak yüzeye yığar:
    (a) İstenilen bölgelerin seçilmesi için "Instant Mask" ismi verilen ve elektrokimyasal madde yığılmasını kontrol eden bir maske kullanılır.
    (b)
    Her katmandaki destek malzemesi ise maskesiz olarak tüm yüzeye yığılır.
    (c) Ardından yüzey düzeltilerek istenmeyen bölgelere kaplanmış destek malzemesi uzaklaştırılır ve bir sonraki katman için yüzey hazır hale gelir.

    İşlemler bu şekilde tekrarlanır...

    İnşa sonrası destek yapısının malzemesi kimyasal olarak eritildiğinde geriye kompleks 3D geometriye sahip çok küçük ölçekli parça veya makineler kalır...

    Temelde bir inşa ve bir destek malzemesi kullanan EFAB, birden fazla inşa ve/veya destek malzemesi kullanarak çoklu malzemeye sahip (multimaterial) parçalar da üretme potansiyeline sahiptir.
    Yarı iletken (semiconductor) mikroçip, entegre devre ve benzeri mikro yapıları "photolithography / fotolitografi" tekniğiyle üretimde kullanılan sabit ışık maskeleri yerine Instant MaskingT isimi verilen bir dinamik maske oluşturma tekniği EFAB teknolojisinde anahtar rol oynamaktadır.
    Sağda, EFAB teknolojisiyle üretilmiş, bazı örnekler görülmektedir. İlk resimde bir nozul dizini görülmekte, aynı resmin sol alt köşesinde ise 0.5mm boyunda minik bir ivme ölçer bulunmaktadır.
    Klasik mikroçip üretim tekniğine göre EFAB'ın şu avantajları vardır:
    1- Yarı iletken üretim tekniklerinden 50 kat daha hızlı bir şekilde mikromakine üretebilir.
    2- Klasik yöntemler elektronik uygulamalarına yönelik olarak en fazla 5 katman üretebilirken EFAB ile yüzlerce katmandan oluşan mikro yapılar kolay ve hızlı şekilde inşa edilebilir.
    3- Yarı iletken üretim teknolojisinin kullanılması çok zor iken, EFAB tekniği yaygın olarak bilinen 3D CAD verisini alarak üretime geçebilir.
    4- Yarıiletken üretimi için gerekli ve çok yüksek maliyetli temiz odalar (clean room) yerine tek bir cihazın içinde çok daha düşük maliyetle mikromakine inşası yapılabilir.

    *Hızlı prototip sektörüne yönelik ilk yayınlardan Rapid Prototyping Report dergisinin kurucusu olan Adam Cohen, Soligen'in de kurucu ortaklarındandır. Bir süre 3D Systems bünyesinde de çalışmış olan Cohen, SLA 250 modelinin geliştirilerek ticari hale getirilmesinde önemli rol oynamıştır.

    Not: MEMS konusunda geniş bilgiye www.memsnet.org sitesinden ulaşılabilir.

    ABD   POM, (DMD) | www.pom.net |

    DMD, (Direct Metal Deposition, Direkt Metal Yığılması) sisteminde CO2 lazer ile metal tozları eritilerek katmanlar halinde parça inşa edilir. İnşa sırasında sıcaklık, buna bağlı olarak da soğuyan metalin kristal yapısı kontrol altında tutulur. İnşa sırasında parçanın değişik noktalarına farklı metal tozları beslenerek kompozit parçalar (DMD Smart Parts) üretilebilir. Bu sistem, yeni bir parçanın inşasında kullanılabileceği gibi, başka şekillerde imal edilmiş metal parçaların tadilatı amacıyla da kullanılabilir. Mesela, aşınmış veya zarar görmüş plastik enjeksiyon kalıpları veya türbin kanatları gibi uçak parçaları bu sistemle onarılabilir.


    Sağda, POM/DMD yöntemiyle imal edilmiş metal bir test parçası gözükmektedir.

    Yukarısında ise aynı parçanın SLA cihazı ile imal edilmiş olanı referans için verilmiştir.

    Almanya   TRUMPF, (DMD) | www.trumpf.com |


    Almanya'nın en eski ve güçlü lazer kesim tezgahları üreticilerinden biri olan TRUMPF, 2003 Euromold Fuar'ında autofabrication prensibini kullanan iki ürününü sergilemiştir. Bunlardan biri, ABD tabanlı POM ile işbirliği sonucu ürettiği DMD (Direct Metal Deposition, Direkt Metal Yığılması) tekniğini kullanan DMD 505 modeli autofabrication cihazıdır. Diğeri ise Harç yığma yerine toz bağlama tekniğini kullanan LF - Laserforming cihazıdır.

    DMD 505 tezgahı
    İnşa prosesi detay resmi

    DMD 505 tezgahında bakır blok üzerinde üretilmiş bir kalıp
    Kalıp onarım-ekleme sonucu bir parça
    ABD   OPTOMEC, (LENS) | www.optomec.com |
    İlk olarak Sandia National Lab.'da geliştirilen LENS (Laser Engineered Net Shaping) teknolojisi, sanayi uygulamaları için OPTOMEC firması tarafından lisanslanmıştır. Bu teknolojinin temel çalışma prensibi aşağıdaki resimlerde görülmektedir: İnşa yüzeyine püskürtülen metal tozları lazer enerjisi ile eritilerek yüzeye yapıştırılır.

    Metal tozları, lazer ışınıyla aynı eksende (coaxial) yüzeye püskürtülür. Odaklama için mercek sistemi z ekseninde, tabla da inşa kontrolü için x ve y ekseninde hareket ettirilir.
    Sağda: 700 Watt cw Nd:YAG laser kullanan LENS 750 cihazı.
    ABD   AeroMet, (Lasform) | www.aerometcorp.com |

    Bu sistemde, 1400W'lık çok güçlü bir CO2 lazer kullanılarak titanyum tozları "inert" gaz altı ortamda eritilerek katmanlar halinde parça inşa edilir. Yukarıdaki resimde, ortada gözüken sarı dik çizgi lazer huzmesini, yanlardaki gri renkli kısımlar titanyum tozlarının akış yolunu, kırmızı kısım ise ergimenin gerçekleştiği bölgeyi temsil etmektedir.

    Parça, inşa bitiminde yeterince hassas ölçülere sahip olmadığı için talaşlı imalata gerek duyulmaktadır. Bu teknoloji, uzay ve havacılık sanayindeki parça imalatı veya onarımına yönelik geliştirildiği için, hafif ve sağlam olması sebebiyle bu sektörde önemli bir yere sahip olan titanyum metali inşa malzemesi olarak kullanılmaktadır. Lasform (Laser Forming / Lazerle Şekillendirme) cihazı satışı yerine Aeromet firması bu cihazı kullanarak dışarı servis vermektedir...


    Sağdaki resimde 4*4*4 feet yani 120*120*120cm ebadında inşa zarfına  sahip cihaz görülmektedir.

    Solda, Lasform yöntemi ile titanyumdan inşa edilmiş parça, sağda ise aynı parçanın talaşlı imalat yöntemleriyle işlendikten sonraki hali gözükmektedir.


    Daha sonraları MTS Systems Corporation bünyesinde operasyonlarına devam eden AeroMet, Ekim 2005'de stratejik görülmemesi sebebiyle kapandı. Faaliyeti sona eren web sitesindeki (www.mts.com/aerometcorp.htm) ilgili not şöyleydi:

    For approximately seven years MTS has invested in laser additive manufacturing (LAM) technology in hopes of commercializing the process.
    We made many excellent technology advances. These advances include substantial proprietary process developments as well as the delivery of LAM based components now flying on various US military aircraft. We have been unsuccessful however, in achieving a sustainable business model. Additionally, continued operations would require significant further investments.
    Since the business is not strategic to MTS, and given the conditions stated above, MTS has decided to discontinue AeroMet operations.

    ABD   H & R Technology Inc., (PMD) | www.HRTechnology.com |

    H&R Technology firması PMDT (Precision Metal Deposition - Hassas Metal Yığma) ismini verdiği teknolojisini ilk zamanlarında esnek tabaka halindeki malzemeler için bıçaklı kesme kalıpları imal etmek amacıyla kullanmıştır. Sağda görülen MACH-II modeli cihaz tam otomatik olarak kesme kalıbı üretebilir. Lazer enerjisi ile metal bir tel eritilip yüzeye kaynaştırılarak bıçak inşa edilir ve ardından yine aynı cihazın içinde bulunan bir talaşlı imalat sistemiyle bıçakların bilenmesi de tamamlanır.

    PMDT düz tel lazer metal yığma (flat wire laser metal deposition) tekniğiyle, benzer teknolojilere kıyasla küçük miktarda eriyik metal bulunduğu ve buna bağlı olarak termal gerilimler de düşük az olduğu için daha az çarpılmayla daha kontrollü ve üstün özelliklere sahip metalurjik yapılı parçalar inşa edilebilir.
    PMD ProcessKesme kalıbı
    PMD teknolojisi: Soldaki resimde görüldüğü gibi lazer ışını yukarıdan aşağıya dik olarak verilir ve yandan yataya yakın bir açıyla beslenen metal telin ucunu eriterek bir önceki tabakayla kaynaşmasını sağlar. İşlem sırasında korozyonu önlemek için tel besleme kafasının yanından ergime bölgesine asal bir gaz püskürtülür. Sistem bu yönüyle MIG (Metal Inert Gas - Metal Asal Gaz) kaynağına benzemektedir. Lazer enerjisi metal yüzeyinin ısıl işleme tabi tutulmasında da kullanılır. H&R Technology Inc., PMD ile ilgili olarak ilk defa 1996 yılında 5,578,227 numaralı ABD patentini almıştır.
    Sağda, PMD teknolojisiyle inşa edilmiş küçük ve hassas bir kesme kalıbı görülmektedir. PMD, autofabrication teknolojisinin direkt imalatta kullanılmasına güzel bir örnektir.

    H&R Technology daha sonra bu teknolojinin kullanım alanlarını genişletmiş ve NSM (Net Shape Manufacturing - Net Şekilli İmalat) ismini verdiği 3D metal parça üretim servisi de vermeye başlamıştır. Sistem yeni parça veya kalıp üretmenin yanı sıra, özellikle havacılık/jet motoru sektörüne yönelik olarak karmaşık geometriye sahip titanyum, inconel veya paslanmaz çelik kalıp ve parçaların onarımında da kullanılabilmektedir:
    Türbin kanatçığıÇok malzemeli kesme kalıbı
    Solda, PMD tekniğiyle inşa edilmiş bir türbin kanatçığı. Bu tekniğin türbin kanadı onarımında kullanılması da hedeflenmiştir.
    Sağda, Birden çok metal malzemenin kullanıldığı bir çok malzemeli (multimaterial) kesme kalıbı örneği. Kalıp taban plakası karbon çeliğidir. Bu taban üzerine sertleştirilemiyen (yorulmaya karşı dayanımlı) 430 SST çeliğiyle, keskinliğini uzun süre muhafaza edebilecek şekilde sert gereken bıçak ucu ise sertleştirileblir 420 SST çeliğinden inşa edilmiştir. Böylece, tabanı metal yorulmasına (fatigue) karşı dayanımlı bıçak daha uzun bir ömüre sahip olur.
    Firma tarafından FGM (functionally gradient material, fonksiyonel değişken malzeme) olarak adlandırılan bu tip uygulamalara bir örnek de korzoyon ve/veya aşınmaya dayanması için metal parça yüzeylerinin daha yüksek performanslı başka bir malzemeyle ince bir tabaka halinde kaplanmasıdır (bu ve diğer uygulamalarla ilgili resimler firmanın web sayfasından bulunabilir).

    Erimiş metal püskürtme üzerine diğer çalışmalar:

    Her ne kadar bu raporun kapsamı dışına çıksa da, henüz araştırmanın ilk safhalarında olan ve erimiş metal püskürtmeyi hedfleyen bazı autofabrication teknolojileriyle ilgili kısa açıklamalar ve/veya internet adresleri önemi sebebiyle aşağıda verilmiştir:

    IncreDüşük erime sıcaklığına sahip metaller kullanarak yıllarca bu konuda çalışmalar yapmış Incre, LLC firması 2001 yılının başında çalışmalarını durdurmuş ve Incremental Fabrication Technology (IFT) adındaki teknolojisinii ve ilgili patent haklarını satışa çıkartmıştır. Sağda, ilk yapılan test üretimlerine ait bir numune görülmektedir. (0.8mm'lik tel eritilerek 75mm çapındaki bu parça 10 dakikada inşa edilmiştir)
    Not: Incre LLC, web sitesi bir süre ww.peak.org/~incre adresinde bulunmaktaydı.

    Texas Üniv.'nde (Arlington, ABD) bünyesinde LMJP (Liquid Metal Jet Printing - Sıvı Metal Jetli Yazıcı teknolojisi) geliştirilmektedir. LMJP mürekkep püskürtmeli yazıcı teknolojisine çok benzerlik göstermektedir; fakat mürekkep yerine erimiş metal kullanılmaktadır. Bazı mekanik parçalar ve elektronik konnektörler üretme konusunda araştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar bir süre www.metaljet.org adresinde gösterilmişti. Buna benzer çalışmalar aşağıdaki kuruluşlar tarafından da yapılmaktadır:

    • MIT Droplet Based Manufacturing Laboratory
    • Carnegie Mellon Univ., Shape Deposition Manufacturing (SDM): autofabrication, kalıplama-döküm, ve CNC tekniklerinin bir melezi olan bu teknolojide metallerin yanı sıra seramik ve plastik malzemeler de kullanılabilir.
    • University of California, Irvine Droplet Dynamics & Net-Form Manufacturing Lab.
    • University of Toronto Centre for Advanced Coating Technologies
    | Home | Previous Page | Next Page |
             
         
    TurkCADCAM.net > Türkiye'nin yeni ürün tasarım, geliştirme, CAD/CAM/CAE, CNC, kalıp ve imalat teknolojileri portalı
    ***** Sektörün profesyonel bilgi ve işbirliği platformu *****
    © 2002-2017  Sinerji Yayıncılık, Tanıtım ve Danışmanlık Hizmetleri
    Bu portaldaki içerik, ancak kaynak belirtilmesi ve izin alınması şartıyla yayınlanabilir.