Ana sayfa   Sponsorlarımız:
         
     
Rapor - Makale > İmalat Teknolojileri > İmalatta Mükemmele Doğru; Otoinşa Teknolojileri:
İçindekiler:
  • Önsöz
  • Giriş
  • Özet
  • Otoinşa Teknolojileri

  •   > Işıkla Kür
            Tarayarak
            Maskeleyerek
      > Toz Bağlama
            Isıtarak
            Yapıştırıcıyla
      > Harç Yığma
            Püskürterek
            Sıvayarak
      > Tabaka Yığma
            Yapıştır + Kes
            Kes + Yapıştır

     Firma-Marka İndeksi
  • Uygulama Sahaları

  •   > Mühendislik:
      -->
    Kavramsal Modelleme

      --> Hızlı Prototip İmalatı
      --> Hızlı Kalıp imalatı
      > Direkt İmalat
      > Mimarlık
      > Medikal
      > Matematik, Fizik, Kimya
      > Kuyumculuk
      > Sanat
  • Türkiye'deki Uygulamalar
  • Geleceğe Dair Tahminler
  • Kaynaklar
  • Ek Bilgiler

  •       Talaşlı İmalat Teknolojisi
          Fotopolimerler
          Sinterleme Teknolojisi
          Hassas Döküm Teknolojisi
          Silikon Kalıplama Teknolojisi
          Model Dönüşüm Tek.'leri
  • Rapor güncelleme tarihçesi
  • | Ana Sayfa | Önceki Sayfa | Sonraki Sayfa |

    Otoinşa Teknolojileri > Işıkla Kür > Tarayarak:

    Otoinşa Teknolojileri
    Not: Şemadaki başlıkları tıklayarak, direkt açıklama sayfalarını görebilirsiniz.

    Bu teknikte, noktasal bir ışık kaynağı ile seçilen bölgeler taranarak kür edilir. Noktasal ışık elde etmek için, çoğunlukla, aynalar ile yönlendirilen bir lazer kaynağı kullanılır.
    Yalnız, camdan yapılmış, (suyun hortumdan akışı gibi içinden ışığın geçtiği) esnek ve ince fiber-optik kablo(lar) ile lazer ışığını yönlendirilen sistemler de vardır (Meiko). Fiber-optik kablo kullanan bazı cihazlarda  ise ışık kaynağı olarak, pahalı lazer sistemleri yerine, bir mercek ile toplanmış (kızılötesi) ampul ışığı kullanılır (Unirapid). 
    Aşağıda sıralanan cihaz ve teknolojilerin hepsinde inşa malzemesi olarak kullanılan ham (kür olmamış) fotopolimer oda sıcaklığında sıvı haldedir fakat istisna olarak katı fotopolimer kullanan bir cihaz da vardır (Denken/SolidJet). OptoForm firması ise macun kıvamında fotopolimer reçine kullanımı konusunda araştırmalar yapmaktadır.

    Stereolitografi (STL, SereoLithography) Teknolojisi:
    Stereolithography (stereolitografi), adından da anlaşılacağı üzere matbaacılıkta yıllardan beri iki boyutlu baskılar için kullanılan litografi tekniğinin üç boyuta "stereo" aktarılmış şeklidir. Her ne kadar bu isim öncelikle 3D Systems firması tarafından kullanılsa da, tescil ettirdiği bir markası olmadığı için rakip firmalar da kendi teknolojilerini aynı isimle adlandırmışlardır.

    Bu teknikte, bir lazer kaynağından elde edilen ışık enerjisi ile sıvı halde bir kapta birikmiş olan fotopolimer yüzeyinin taranmasıyla gerekli kısımlar kür edilerek sertleştirilir. Bir katman bittikten sonra parçanın bulunduğu platform (elevator) katman kalınlığı kadar aşağı indirilir ve bir kanat yardımıyla yeni bir kat sıvı fotopolimer kaplanır. İnşa bittikten sonra platform yukarı çekilir ve manuel olarak destek sütunları kopartılır. Çoğunlukla ulaşılan ilk kür derecesi yeterli olmadığından parça bir süre daha özel bir fırında UV (morötesi) lamba ışığı altında bekletilerek kür reaksiyonunun tamamlanması sağlanır. Bu teknik İngilizce'de "postcuring" olarak adlandırılır.

    Aşağıda, bu stereolitografi tekniğine ait bir animasyon görülmektedir.
    Kaynak: Rapid Product Solutions, 1998


    Sıvı fotopolimeri ışıkla tarayarak kür teknolojisini kullanan birçok firma küçük farklarla aynı prensibi kullanır. Yalnız Denken Eng./SLP ve Autostrade/ E-DARTS cihazları, bu yöntemin tersi bir yolla, parçayı alt tarafından inşa ederler.

    ABD   3D Systems Inc., (STL, StereoLithography) | www.3dsystems.com |
    1986 yılında Charles Hull tarafından kurulan 3D Systems firması otoinşa teknolojisi sahasında dünyadaki ilk ticari ürünü çıkaran firmadır (1988). Günümüzde de yaptığı satış itibariyle bu sektörün yarısına yakınını elinde tutmaktadır. Daha sonraları benzer teknolojiyi kullanarak üretim yapan birçok firma türemiştir...
    SLA 190
    Solda, Charles Hull tarafından konuyla ilgili alınmış ilk patente ait bir resim görülmektedir. "Stereolitografi ile üç boyutlu objelerin üretimi" (Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography) başlıklı, 11 Mart 1986 tarih ve 4,575,330 numaralı bu ABD patentini almak için Hull, 8 Ağustos 1984'de başvuru yapmıştır. Başvuru sırasında henüz 3D Systems kurulmamış olduğu için patent sahibi firma olarak UVP, Inc. (San Gabriel, CA) gözükmektedir.
    Sağda, 3D Systems, ilk olarak, şimdi üretimden kaldırılmış olan SLA 190 modelini piyasaya çıkarmıştı. SLA, "StereoLithography Apparatus" yani "stereolitografi cihazı" anlamına gelmektedir. Diğer modeller, piyasaya çıkma sırasına göre aşağıdaki tabloda sıralanmıştır:
     
    Model
    En büyük inşa hacmi (X,Y,Z mm)
    SLA 190
    190 x 190 x 190
    SLA 250
    254 x 254 x 254
    SLA 500
    508 x 508 x 603
    SLA 350
    350 x 350 x 400
    SLA 3500
    350 x 350 x 400
    SLA 5000
    508 x 508 x 584
    SLA 7000
    508 x 508 x 600
    Viper si2
    250 x 250 x 250
    Viper Pro
    1500 x 750 x 500

    Kırmızı renkli gösterilen modeller artık (2006 itibariyle) üretilmiyor. 250, 350 ve 500 modelleri için sadece malzeme ve teknik destek veriliyor.


    Bazı modeller ve başlıca teknik özellikleri:

    Viper Pro SLA system: Ekim 2005'de piyasaya sürülen ve Euromold 2005 Fuarı'nda ilk defa sergilenen bu model, daha önceki SLA modellerine kıyasla en büyük işa zarfına sahiptir (1500 x 750 x 500 mm) ve yüksek kapasiteli üretimler için kesintisiz çalışmak üzere tasarlanmıştır.

    Ayrıca, ilk defa bu sistemde 650 x 350 x 300 mm'den 1500 x 750 x 500 mm'ye kadar değişen 4 farklı inşa hacimlerine sahip RDM üniteleri bulunmaktadır. İki küçük boy RDM aynı anda kullanıldığında, birisinde lazer ile tarama yapılırken diğerinde ise son inşa eidlen katman üzerinde reçine yayma (Zephyr Recoating) işlemi yapılabilir. Bu sayede lazer hiç durmadan çalışıp parça inşa ederek maksimum zaman verimliliğine ulaşılır.

    Lazer: Solid state frequency tripled Nd:YVO4 (354.7 nm dalgaboyu)
    Lazer gücü: 2000 mW
    Lazer çapı: 0.13 mm - 0,76 mm arası değişken.
    Reçine yayma tekniği: Removable blade ZephyrT recoating system
    Katman kalınlığı: 0.05mm - 0.15mm
    İnşa zarfı: 650 x 350 x 300 mm - 1500 x 750 x 500 mm (4 farklı RDM ünitesi)

    Viper Pro SLA system

    4 farklı RDM ünitesinden biri
    (RDM 750F; 650 x 750 x 550 mm)

    Viper si2: Bu cihazın normal ve yüksek çözünürlük olarak iki çalışma modu vardır. Lazer: Solid state Nd:YVO4 100mW Lazer (354.7 nm dalgaboyu)
    Reçine yayma tekniği: ZephyrT recoating system
    Katman kalınlığı: 0.05mm
    İnşa zarfı: 250 x 250 x 250mm (yüksek çözünürlükte: 125x125x250mm)
    Lazer çapı: 0.25mm (yüksek çözünürlükte: 0.075mm)

    Viper si2
    SLA 7000
    SLA 3500

    SLA 7000: Solid State frequency tripled Nd:YV04 lazer (800 mW, 354.7 nm dalgaboyunda) Min. 0.025 mm katman kalınlığı "Zephyr Recoater" ile sağlanmaktadır. Maksimum 508 x 508 x 600 mm XYZ inşa hacmine sahiptir ve havuza bir seferde 253.6 L fotopolimer yüklenebilir.

    SLA 5000: Solid state frequency tripled Nd:YV04 lazer (216 mW gücünde ve 354.7 nm dalgaboyunda) ZephyrT Recoater ile min 0.05mm katman kalınlığı yayılabilir. 508 x 508 x 584 mm XYZ ölçülerinde bir inşa zarfına sahiptir.

    SLA 3500: Solid State Nd:YV04 lazer (160 mW gücünde ve 354.7 nm dalgaboyunda) Zephyr Recoater ile min. .05mm katman kalınlığı yayılabilir. 99.3 L havuz kapasitesine sahip bu model max. 350 x 350 x 400 mm XYZ inşa zarfına sahiptir.


    Zoom inZephyr Recoating:

    1996'da üretilen SLA 350 den bu yana tüm modellerde "Zephyr" ticari ismiyle anılan bu sıvı yayma tekniği uygulanmaktadır. Önceki modellerde ise daha yavaş çalışan sabit bir kanat (doctor blade) kullanılıyordu. Bu teknikte yüzeye fotopolimer yayan kanat içinde bir miktar fotopolimer sıvı vakum ile yüzeyden yüksek seviyede tutulur. Bu, önceki modellerde kullanılan normal kanatçığa nazaran daha hızlı ve ince bir sıvı yayılabilmesini sağlar.  Bu sayede kapalı boşluklara sahip kesitlerde aşırı sıvı birikme problemi de ortadan kalkmıştır.
    Resim 1 Lazer bir katmanın katılaştırmasını bitirdiğinde, Zephyr Recoater sıvı yayma için hazırdır. Sarı renkte gösterilen katılaşmış reçine (inşa helindeki parça), mavi renkteki ise sıvı haldeki reçinedir. Bu resmi daha büyük görmek için tıklayınız.

    Resim 2 Yeniden sıvı kaplama öncesi parça bir katman kalınlığı kadar aşağıya indirilir.
    Resim 3 Zephyr Recoater hareket ederek parça yüzeyine ince ve düzgün bir şekilde sıvı reçineyi yayar,
    Resim 4 Lazer bir sonraki katmanı katılaştırmaya başlar ve bu arada vakum ile hazneye yeniden sıvı reçine çekilir.

    3D Systems, kendisininkine benzer StereoLithography teknolojisini kullanan bazı rakip firmalara açtığı patent davalarını kazanarak bu firmaların kapanmasına ve tüm teknolojilerinin devralınmasına sebep olmuştur:

    • Quadrax (ABD) Firması'nın 1990 yılında piyasaya çıkan Mark 1000 model cihazı görünür dalga boyunda lazer ışığı kullanıyordu. Quadrax, Şubat 1992 yılında patent davasını kaybederek 3D Systems tarafından tüm patent haklarıyla birlikte devralınmıştır.
    • 3D Systems'in Avrupa'daki en büyük rakibi EOS Gmbh, uzun süren patent davaları sonucunda stereos serisi cihazlarının üretimini durdurmuş ve patent haklarını 3D Systems'e devretmiştir. Yapılan anlaşmayla, 3D Systems seçmeli sinterleme konusundaki bazı patent haklarını EOS'a (EOSINT cihazlarında kullanılmak üzere) devretmiştir.
    • DuPont (ABD), SOMOS ismini verdiği StereoLithography teknolojisini 1995 yılında Aaroflex (ABD) firmasına devretmiştir. Kendi cihazlarıyla bir süre dışarı servis hizmeti veren Aaroflex, süren patent davalarının sonucunda hiç satış yapamadan 2001 yılında kapanmıştır.
    zoom in
    Solda: Yeni geliştirilen bir telefon cihazı gövdesinin bilgisayar görüntüsü 
    Ortada: Bir önceki veri kullanılarak SLA ile inşa edilmiş prototip.
    Sağda: Yeni geliştirilen ince destek yapısı inşa bitiminde (ucu pamuklu bir plastik kürdan yardımıyla) rahatlıkla kırılabilir. (Resmi daha büyük görmek için klikleyiniz)
    Sağda: QuickCast (Çabuk Döküm) ticari ismiyle anılan bir inşa stilinde, imalat sırasında parça içinde boşluklar bırakılır. İnşa bitiminde boşluklarda kalan sıvı fotopolimer açılan bir delikten dışarı akıtılır. Böylelikle hem daha az malzeme harcanmış olur, hem de hassas dökümde kullanılmaya elverişli bir model elde edilmiş olur. Aksi halde içi dolu malzeme fırınlama sırasında eriyip akacağına, şişerek çevresindeki seramik kabuğu kırar. QuickCast inşa stili 3D Systems tarafından sürekli geliştirilmektedir: Önceleri üçgen ve kare şekiller kullanılmaktayken 2001 yılı itibariyle QuickCast 2.0 versiyonunda bal peteği şeklinde zayıflatılmış bir yapı kullanılmaktadır (aşağıda, solda). Petek yapısının kolay parçalanabilmesi için altıgenlerin yan yüzeyleri sadece köşelerinden, zayıf bir şekilde diğer yüzeylere tutturulmuştur. Bu aynı zamanda sıvı fotopolimerin direnajında da kolaylık sağlamaktadır (aşağıda, sağda)

    Yukarıda: QuickCast 2.0 zayıflatılmış petek yapısının üst ve izometrik görünüşleri.

    Daha fazla SLA/QuickCast uygulama örneği görmek için:
    Ek Bilgi > Hassas Döküm Tek. > SLA/QuickCast


    SL sistemleri için birçok farklı mekanik, optik ve kimyasal özelliklere sahip fotopolimer reçineler mevcuttur.
    3D Systems, Vantico ile olan işbirliğinin sonlanması ve İsviçre tabanlı reçine üreticisi RPC firmasını satın almasının ardından 23 Nisan 2002 tarihi itibarı ile SLA sistemleri için fotopolimer reçineleri Accura markası altında satışa başlamıştır. Bunun yanında Vantico ve DSM Somos'un da çeşitli reçineleri mevcuttur. Örneğin, DSM Somos firmasının geliştirdiği WaterClear markalı fotopolimer reçine ile SLA sistemlerinde cam benzeri şeffaf modeller direkt olarak inşa edilebilmektedir (sağdaki resim). Daha fazla bilgi ve uygulama örnekleri için web sayfası: www.dsmsomos.com


    Aynı Firmanın diğer ürünleri:

    Harç Yığma > Püskürterek > 3D Systems/ ThermoJet
    Toz Bağlama > Isıtarak > 3D Systems/ SLS Vanguard
    ABD   OptoForm LLC, DCM | www.dsmsomos.com |

    OptoForm LLC, aşağıda gösterilen CMET/TSR-1971 ve D-MEC/SCR802 uygulamalarına benzer şekilde, SL tekniğinde seramik veya metal tozu karıştırılmış kompozit fotopolimer reçine kullanabilen otoinşa cihazları üretmek üzere kurulmuştur. Avrupa'da bu konuda birçok patent sahibi Fransız OptoForm SARL firması Şubat 2001 tarihinde ABD tabanlı 3D Systems tarafından satın alınmıştır. Ardından, 20-03-2002 tarihinde otoinşa sistem üreticisi 3D Systems ve malzeme üreticisi DSM Somos ortaklığıyla OptoForm LLC (Valencia, CA) ismiyle yeni bir firma ABD'nde kurulmuştur. OptoForm LLC, ADM (Advanced Digital Manufacturing / İleri Sayısal İmalat) ismi verilen bu yeni teknolojinin imalatı ve pazarlamasıyla ilgilenecektir.
    OptoForm Cihazı
    OptoForm Patent

    Solda: 2002 sonunda ticari hale getirilmesi hedeflenen ADM tekniklerinden DCM (Direct Composite Manufacturing / Direkt Kopmpozit İmalat) ile cam elyaf takviyeli kompozit plastik, seramik ve metal malzemelerden parça ve/veya kalıp inşa edilebilecektir.

    Sağda, Optoform (Fransa) firması tarafından dönen merdaneli yayma mekanizma ve teknikleri konusunda alınmış WO 00/51809 nolu ve 08.09.2000 tarihli uluslararası patentten bir resim görülmektedir. %35-60 hacimsel oranında ve 20-50µm boyutlarında toz içeren kompozit reçinelerin macun gibi koyu kıvamda olması sebebiyle ince katmanları oluşturabilmek için döner merdaneli katman yayma (recoating) teknikleri kullanılmakta ve bu işlem, dalgalanma ve yüzey gerilimi problemleri olmadığı için sıvı fotopolimer reçineye göre daha yüksek hızlarda yapılabilmektedir.

    Ayrıca malzemenin koyu kıvamı ve yüksek kaldırma kuvveti sayesinde çok az veya hiç destek yapısı kullanmadan inşa yapılabilir.
    Malzeme kartuşlar halinde cihaza yüklenmekte ve gerektikçe kullanılmaktadır. Bu sayede sıvı fotopolimer kullanan SL cihazlarında olduğu gibi çok miktarda reçine dolu bir tekneye (vat) ihtiyaç kalmammakta, inşa edilen katman tekneye daldırılacağına, sadece 2 litrelik bir kartuştan gelen macun yüzeye eklenmektedir.
    Seramik
    Metal

    İnşa edilen seramik veya metal katkılı modeller ek bir sinterleme işlemi sonrası tam dayanıma ulaşmaktadır. Solda, bu teknikle inşa edilmiş seramik ve metal (paslanmaz çelik) parçalardan örnekler görülmektedir.

    OptoForm LLC, hassas döküm için uygun özelliklere sahip ve/veya düşük maliyetli modeller inşa edebilmek için köpük partikülleri katkılı fotopolimer reçineler üzerine de yeni bir patent almıştır.

    ABD   Quadrax Laser Technologies Inc., (Laser Modeling System)
    Quadrax firmasının stereolitografi prensibine göre çalışan cihazı, birçok benzerinden farklı olarak görünür dalga boyunda lazer ışığı ile kür olabilen bir sıvı fotopolimer malzeme kullanıyor ve yine görünür ışık veren bir lazer kaynağı ile bu malzemeyi katmanlar halinde kür ediyordu. Bu fotopolimer doğal kırmızı bir renge sahipti (yukarıdaki resime bakınız). Sistem, 10 Aralık 1991 tarihli ve 5,071,337 numaralı ABD patenti ile korunuyordu. Solda, Quadrax 1000 modeli cihaz görülmektedir. 2m yüksekliğindeki bu cihaz, 305x305x305mm (12"x12"x12") ebadında bir inşa zarfına sahipti ve minimum 0.09mm çapında odaklanabilen 5W gücünde bir Argon-Ion lazeri kullanıyordu.
    Quadrax, 3D Systems ile aralarındaki patent anlaşmazlığı davasının aleyhlerine sonuçlanması sonucunda Şubat 1992 tarihinde piyasadan çekilmiş ve tüm patent hakları 3D Systems tarafından devralınmıştır. Quadrax sadece 2 adet sistem satabilmiştir.
    ABD   AAROFLEX, (Solid Imager)
    Bu sistem, orijinal olarak DuPont (ABD) firması tarafından 1989'da geliştirilerek 1995'de Aaroflex'e lisanslanan SOMOS isimli StereoLithography teknolojisini ve fotopolimer malzemelerini kullanıyordu. Kendi cihazlarıyla bir süre dışarı servis hizmeti veren Aaroflex, 3D Systems ile aralarında süren patent davalarının sonucunda hiç satış yapamadan 2001 yılında kapanmıştır.
    DuPont, 1991 yılında aynı teknolojiyi Doğu Asya pazarına yönelik olarak Teijin Seiki Firmasına lisanslamıştı. Şu anda ise bu ürünler CMET tarafından pazarlanmaktadır.
    Almanya   EOS, (StereoLithography) | www.eos-gmbh.de |

    1989'da kurulan ve 1990'da ilk satışını yapan EOS Gmbh, 3D Systems firmasının Avrupa'daki en büyük rakibi iken daha sonraları (1997) patent anlaşmazlığı sebebiyle 3D Systems firması tarafından açılan davayı kaybederek ışıkla kür prensibine göre çalışan cihazlarının üretimini durdurmuştur.

    EOS GmbH artık sadece ısıtarak toz bağlama prensibine bağlı EOSINT cihazlarını üretmektedir.

    Sağda: STEREOS 600 görülmektedir.


     EOS'un cihazları içerdiği bir 3D lazer geometri tarayıcı ünitesi ile aynı zamanda "reverse engineering" (tersten mühendislik) işlerinde de kullanılabiliyordu. Böylece kür için kullanılan lazer aynı zamanda 3D sayısallaştırma (3D digitizing) amacıyla da kullanılarak bir ekonomi sağlanmış oluyordu.
    STEREOS farklı bir destek yapısı kullanıyordu: Sadece gerekli noktalara sütunlar koymak yerine, petek benzeri bir yapının üzerinde parçayı inşa eder. Petek yapısı ile asıl parça arasındaki kısımlara denk gelen polimer daha az lazer enerjisine maruz bırakılarak çürük bir şekilde kür edilir. Bu sayede destek yapısının asıl parçadan koparılması kolaylaşmış olur.

    Toz Bağlama > Isıtarak > EOS Gmbh

    Almanya   F&S GmbH, (StereoLithography) | www.fockeleundschwarze.de |

    Fockele & Schwarze firması iki fizikçi olan Dr. Matthias Fockele ve Dr. Dieter Schwarze tarafından 1990'da kurulmuştur. 1992 yılında kurdukları F&S Stereolithographietechnik GmbH ise 1994'de ilk ticari ürüne sahip olmuştur.
    Solda görülen FS-RealizerSTL modeli otoinşa cihazında, inşa malzemesi olarak, piyasada diğer cihazlar için üretilmiş olan ve 355 nm dalga boyunda lazer ışını ile kür olabilen her türlü fotopolimer kullanılabilir.

    Cihazın önemli bazı teknik özellikleri şöyle sıralanabilir: 
    Katı hal lazeri: 150mW @ 355 nm

    İnşa zarfı (x,y,z): 500x400x300 [mm]

    Cihaz ölçüleri: 800x800x2200 [mm]

    Solda, FS-RealizerSTL inşa odasında bir "Star Trek" uzay gemisi modeli ve destek yapısı, sağda ise hassas döküme uygun olması için 3D Systems / QuickCast benzeri, içi boşluklu inşa edilmiş bir model görülmekte.

    Toz Bağlama > Isıtarak > MCP-HEK GmbH (SLM)

    Japonya
     SONY / D-MEC Ltd., (SCS) | sonypt.com | d-mec.co.jp |

    Üç farklı Japon firmasının işbirliği ile hayata geçirilen SCS (Solid Creation System) sisteminin donanım ve yazılımı SONY Corp., DESOLITE markalı, fotopolimer reçinesi ise Tsukuba City'de bulunan JSR (Japan Synthetic Rubber) Corp. tarafından imal edilmektedir. D-MEC (Design- Model Engineering Center) Ltd., SONY markası ile piyasaya sunulan bu cihazların Japonya'daki sistem entegrasyonu, sektörel uygulamaları, pazarlama, satış ve servisini yürütmektedir. Uluslararası pazarlamayı ise SONY üstlenmiştir.

    JSR'nin bir alt firması olarak 28 Şubat 1990'da kurulan D-MEC, aynı yıl ilk ticari ürününü de piyasaya sunmuştur. D-MEC'in %100'üne sahip olan JSR, Japonya'nın en büyük sentetik kauçuk üretici firmasıdır ve 1995 yılı itibariyle Dünya'nın en büyük dördüncü (UV curable) fotopolimer reçine üreticisidir. JSR, JFC (Japan Fine Coatings) ile birlikte ABD Chigago tabanlı DSM Resins firmasıyla (1995 yılı itibariyle) 14 yıllık ortak girişimle işbiliği yapmışlardır.

    1998 yılında bazı patent anlaşmazlıklarının çözümü için SONY, 3D Systems ile karşılıklı lisans (cross-licensing) anlaşması yapmıştır. Mayıs 2003'de sonuçlanan bir mahkeme kararı ile de SONY, ürünlerini ABD'nde satma hakkını kazanmıştır. Mayıs 2004 tarihinde ise Sony ABD'ndeki ilk SCS-9000D sistemini Prototypes Plus isimli bir servis bürosuna satmıştır.

    2002 yılı itibariyle D-MEC tarafından sunulan otoinşa cihazları aşağıda gösterilmiştir:

    SCS -1000HD
    300×300×270mm
    SCS-300P
    300×300×300mm
    SCS-2000
    600x600x500mm
    SCS-1000HD  Bu cihaz, 0.05-0.20mm arasında değişebilir odak çapına sahip bir He-Cd lazer sistemi kullanarak yüksek çözünürlüklü hassas modeller inşa edebilir. Örneğin bir konnektör prototipindeki 0.2x0.2mm ölçülerinde, yan yana dizilmiş birçok kare delik üretilebilir.
    SCS-300P Düşük maliyetli ve küçük inşa hacimli bu model katı hal lazeri kullanmaktadır.

    SCS-2000 bir önceki modeli olan ve yüksek satış hacmine sahip JSC 2000 sisteminin yeni nesil modelidir.
    SCS-8000
    600×500×500mm
    SCS-8000 Duet Scan
    600×500×500mm
    SCS-9000/9000D
    1000×800×500mm

    SCS-8000  Bu cihaz SCS-2000 modelinden 4 kat hızlıdır. 800mW gücünde 60 kHz'lik bir katı hal lazeri (semiconductor excitation solid-state laser) kullanır ve 0.05 - 0.4 mm değişken katman kalınlığında inşa yapabilir.
    SCS-8000 Duet Scan Çift ışın tarama yapan bu cihaz SCS-2000'den 16 kat hızlıdır. 2.7 W gücünde, 60 kHz'lik bir katı hal lazere sahiptir (semiconductor excitation solid-state laser)
    SCS-9000/9000D SCS 9000 modeli 0.8W, çift lazere sahip ve SCS-9000D (dual beam) ise 2.7W gücünde lazere sahiptir. (Bu serinin önceki modeli SCS-3000 ise 1.8W gücünde bir katı hal lazere sahipti ve bu Dünya'daki en büyük inşa hacmine sahip ilk ticari STL cihazıydı).

    Not: Haziran 2002'de CMET firması da aynı inşa zarfına sahip yeni Rapid Meister Multi Series sistemini piyasaya sürmüştür.

    DESOLITE reçine özellikleri ve uygulamaları:
    JSR, standart fotopolimer reçine cinslerine ek olarak, malzeme özellikleri ABS, polyethylene (PE), polypropylene (PE) ve kauçuk benzeri olan reçineler ile cam elyafı takviyeli ve yüksek sıcaklıklara dayanımlı reçineler de üretmektedir. 
    Standart reçineler ile inşa edilen ve SLA QuickCast benzeri petek şeklinde iç gözeneklere sahip modeller kullanılarak başarılı hassas döküm uygulamaları da yapılmaktadır.
    Aşağıda bazı örnekler verilmiştir:
    Solda, ABS benzeri SCR735 ile üreitmiş bir motor bloğu modeli görülmekte.
    Ortada, PE muadili SCR8120 ile üretilmiş bir model
    Sağda, kauçuk muadili SCR330 ile üretilmiş bir körük modeli görülmekte.

    SCR802 ise direkt hızlı kalıp veya yüksek sıcaklığa (250ºC) dayanımlı prototip üretiminde kullanılan cam elyafı ve/veya %70 boncuk/partikül takviyeli bir reçinedir.
    Yukarıda görülen SCR802 ile imal edilmiş kalıplar 100-200 adet ABS parçayı plastik enjeksiyon makinesinde üretebilecek dayanıma sahiptirler. Sağda görülen maçalı kalıp SONY/Mavica dijital fotoğraf makinesi prototiplerini basmak için üretilmiştir.
    Japonya   CMET, (SOUP, Soliform) | www.cmet.co.jp |
    1988'de kurulan ve 1990'da ticari üretime geçen CMET firması orjinal olarak SOUP (Solid Object Ultraviolet Printer) sistemlerini geliştirmiştir. Bunlara ek olarak, 1996'da Japon Teijin Seiki firmasına ait SOLIFORM (Solid Forming System) cihaz ve fotopolimer malzemelerini de devralmıştır. (DuPont (ABD), 1991 yılında SOMOS ismini verdiği bu teknolojiyi Doğu Asya pazarına yönelik olarak Teijin Seiki Firmasına lisanslamıştı). 2000 yılından itibaren ise CMET Teijin Seiki tarafından satın alınmıştır. Yani 2000'de itibaren Teijin Seiki Grubu, CMET üzerinden otoinşa cihazları üretmektedir ve CMET, Teijin Seiki Grubu'ba ait bir firmadır.
    Aşağıda, farklı modeller ve inşa zarfı (x,y,z) ölçüleri görülmektedir.
    SOUP 250
    250x250x250mm
    SOUP 1000
    1000x800x500mm
    SOUP II 600 GS
    600x600x500mm
    Örnek bir prototip
    CMET, Teijin Seiki'den aldığı teknoloji ile, yüksek inşa hızına erişmek için 2 veya 4 lazer kaynağı ile donatılmış modelleri de pazara sunmuştur (Multi 500, 1000 Duo).
    Aşağıda, farklı modeller ve inşa zarfı (x,y,z) ölçüleri görülmektedir.
    SOLIFORM 250B
    250x250x250mm
    SOLIFORM 500C
    500x500x500mm
    SOLIFORM Multi 500T
    500x500x500mm
    SOLIFORM Multi 1000T
    1000x500x500mm
    Soliform inşa malzemeleri: Aşağıda, soldan sağa,
    1. Resim: Soliform sistemi, kullandığı özel bir fotopolimer ile körük ve hortum gibi esnek modelleri direkt üretebilir.
    3. Resim: Kırılgan olmayan, esnek ve yüksek mukavemetli fotopolimer, fonksiyonel prototipler için direkt kullanılabilir.
    4. Resim: Mukavemet takviyesi için seramik tozlarının karıştırıldığı başka bir tip fotopolimer ile de 50-100 adet plastik basılabilecek enjeksiyon kalıbı direkt inşa edilebilir. Görüldüğü gibi, toz katkı sebebiyle fotopolimer mat beyaz renklidir (resmi daha büyük görmek için klikleyiniz).
    zoom in
    SOLIFORM TSR-1920
    TSR-1938M
    TSR-1971

    03-06-2002 tarihinde CMET, Rapid Meister isimli yeni bir serinin üretimine başladığını duyurmuştur. Rapid Meister serisi SOUP ve SOLIFORM sistemlerinin birleştirilmesi ile geliştirilmiştir. CMET, Asahi Denka tarafından geliştirilen ABS benzeri yeni bir fotopolimer reçine modelini de aynı zamanda duyurmuştur.

    Bu sistemlerin bazı teknik özellikleri aşağıda verilmiştir:

    Rapid Meister 2500F: (Küçük boyutlu ve çok hassas modelleme için)
    - İnşa zarfı: 250 x 250 x 250 (mm)
    - He-Cd Lazer (40mW)
    - İnşa çözünürlüğü: 100 mikrometre
    - Minimum katman kalınlığı: 20 mikrometre
    - Yeni bir inşa stili ile temiz alt yüzeyler ("Leg-less process")

    Rapid Meister 6000: (Standart büyüklükte yüksek hız ve hassasiyette model inşası için)
    - İnşa zarfı: 600 x 600 x 500 (mm)

    - Yükske güçlü katı hal lazeri (800mW) > yüksek kapasite
    - Tek lazerli Rapid Meister 6000 sistemi kolay bir şekilde çift lazerli modele dönüştürülebilir (Rapid Meister 6000 Duo)
    - İnşa çözünürlüğü: 300 mikrometre

    Rapid Meister Multi Series (Büyük ölçekli ve yüksek inşa hızlı)
    - İnşa zarfı: 1000 x 800 x 500 (mm)
    - Çoklu lazer ve tarayıcı
    - Paralel tarama
    - En hızlı sistem


    Işıkla Kür > Maskeleyerek > CMET
    Japonya   Teijin Seiki, (SOLIFORM)
    DuPont (ABD), 1991 yılında SOMOS ismini verdiği bu teknolojiyi Doğu Asya pazarına yönelik olarak Teijin Seiki Firmasına lisanslamıştır. 1996'dan sonra ise Japon CMET firması, Teijin Seiki'ye ait SOLIFORM (Solid Forming System) cihaz ve fotopolimer malzemelerini devralarak kendi ürün yelpazesine eklemiştir. 2000 yılından itibaren ise CMET Teijin Seiki tarafından satın alınmıştır. Yani 2000'de itibaren Teijin Seiki Grubu, CMET üzerinden otoinşa cihazları üretmektedir. Sağda: Teijin Seiki SOLIFORM cihazı görülmektedir (1996).

    Sağda, kullanılan özel bir fotopolimer ile esnek modeller üretebilir. Ayrıca toz karıştırılmış başka bir tip fotopolimer ile de 50-100 adet plastik basılabilecek enjeksiyon kalıbı inşa edilebilir.
    Japonya   Meiko | www.meiko-rps.com | www.meiko-inc.co.jp |

    1991'de kurulan ve 1994'de ticari otoinşa cihazları üretmeye başlayan Meiko firmasının geliştirdiği cihazın en farklı tarafı lazerin bir fiber-optik kablo ile fotopolimer yüzeyine yönlendirilmesidir. Önceleri Japon Ushio firmasının lazerini kullanan Meiko, Ushio'nun üretimi durdurmasından sonra Kinmon firmasının ürettiği lazeri kullanmaya başlamıştır. Bu cihaz tasarlanırken, hassas ve küçük mücevher modellerinin inşası hedeflenmiş ve bu amaçla JCAD3 isimli bir yazılım kullanılmaktadır. Sağda, Meiko LC 510 modeli görülmektedir. Bu cihazın teknik özellikleri aşağıda verilmiştir:
    İnşa zarfı (x,y,z): 100x100x60mm

    Lazer: 10mW gücünde ve 0.08 mm çapında HeCD Lazer
    Katman kalınlığı: Çoğunlukla 0.05mm, fakat 0.03mm, 0.07mm ve 0.09mm olarak da seçilebilir.
    Bu cihaz ile bir yüzük 2 saatte inşa edilebilmekte ve ardından 1 saat boyunca UV fırında fotopolimerin tam kür olması için bekletilmektedir. Tam kür olmuş fotopolimer reçine, zımpara yapılabilmeye, silikon kalıplamaya ve hassas döküm prosesinde eritilmeye müsaittir.

    Uygulama Sahaları > Kuyumculuk > Meiko

    Japonya   Denken Engineering, (SLP) |www.denken-eng.co.jp |

    1985'de kurulan Denken, 1993'de ilk ticari ürüne sahip olmuştur. SLP (Solid Laser Plotter / Katı Lazer Çizicisi) yöntemi diğer lazerli kür teknolojilerinden çok farklıdır:

    Sıvı fotopolimer, tabanı şeffaf olan bir kabın altından gönderilen lazer ışını ile istenilen noktalarda kür edilir ve böylece model, katmanlar halinde (tersten) inşa edilir. Model, inşa süresince, bir platforma yapışık şekilde sıvı polimer havuzuna dalmış şekildedir, her katman inşa edildikten sonra platform bir katman kalınlığı kadar yukarı kaldırılır.

    İnşa süresince kür edilen katman dışındaki tüm parça havayla temas eder vaziyettedir (STL sistemlerinde ise parça sürekli sıvı fotopolimer havuzu içindedir.) Eksilen fotopolimer bir pompa ile havuza eklenir. Lazer ışınındaki istenmeyen kırılmaları önlemek için ışının cam yüzeye dik gelmesi gerekmektedir, bu sebeple lazer ışını, lineer bir hareket düzeneğine bağlı yansıtıcı aynalar ile yönlendirilir (Helisys LOM da benzer bir lazer yönlendirme düzeneği kullanır)


    Solda, SLP 4000, Sağda, SLP 6000 modelleri görülmektedir.

    Bunun tekniğin avantajları şunlardır; 1- Diğerlerinde gerektiği gibi çok miktarda (pahalı) sıvı fotopolimer hammaddesini bir seferde inşa havuzuna doldurmak gerekmez. 2- Platform kaldırıldığında sıvı basınçla oluşan aralığa girer, ayrı bir sıvı yayma kanatçığına veya mekanizmasına gerek kalmaz. 3- Hava kabarcığı oluşma ihtimali ortadan kalkar. Yalnız, bu yöntemin iki temel problemi vardır: 1- Parçanın her zaman kendi ağırlığını çekebilecek şekilde platforma iyi yapışabilmesi güçtür. 2- Kür edilen fotopolimer taban camına yapışarak ayrılmayı engelleyebilir.

    Japonya   Denken Engineering, (SolidJet) | www.denken-eng.co.jp |
    Sağda resmi görülen ve Denken'in son ürettiği SolidJet, SJ-200p cihazının kullandığı teknoloji, diğer bütün ışıkla kür yöntemlerinden önemli bir farkla, sıvı yerine katı bir fotopolimeri inşa malzemesi olarak kullanır. Aşağıda resmi verilen proses şöyle işler:
    1- Oda sıcaklığında katı durumda olan, henüz kür olmamış fotopolimer, sıcaklıkla eritilerek katman kalınlığı kadar ince bir halde yayılır.
    2- Soğuyan fotopolimer yeniden katılaşarak ham katmanı oluşturur
    3- Işık ile, gerekli bölgeler taranarak kür edilir. Kür olmayan katı fotopolimer tabakası, bir sonraki katman için destek işlevini görür. Işık, bir ampül ile üretilir ve fiber-optik kablo ve bir yazıcı mekanizması ile yüzey taranır.
    4- İnşa platformu bir katman kalınlığı aşağı indirilerek yeni erimiş fotopolimer doldurulur. İlk dört işlem tekrarlanarak tüm katmanlar oluşturulur. 
    5- İnşa bitiminin ardından, ayrı bir cihazda sıcaklıkla kür olmamış fotopolimer (destek yapısı) eritilerek inşa edilmiş (kür olmuş) parçadan ayrıştırılır.
    6- Parça kullanıma hazır.
    Bu teknoloji Tokyo Üniversitesi'nden Prof. Murakami ve Dr. Kamimura tarafından geliştirilmiş ve bu özel fotopolimer reçinenin katı halde kür edilmesine Zol-Gel reaksiyonu ismi konmuştur. İlk kez 1998'de bir Sempozyumda bu prosesin detayları açıklanmıştır.
    Japonya   Autostrade Co. Ltd., (E-DARTS) | www.autostrade.co.jp |
    Bu teknikte de Denken/SLP örneğinde olduğu gibi parça alt tarafından inşa edilir: Parça ile Z ekseninde hareket sağlayan tabla arasında tutucu bir plaka bulunmaktadır. Bu plaka, inşa sonrasında parçadan koparılarak ayrılabilen sert köpük gibi bir malzemeden yapılmış bir sarf malzemesidir. Sağdaki resimde, inşa edilen parça olarak bir satranç taşı gösterilmiştir. Tabanı şeffaf malzemeden yapılmış bir tepsi içinde ince bir tabaka halinde yayılmış (ham) sıvı fotopolimer reçine bulunmaktadır. Tepsinin altında bulunan doğrusal (X,Y) hareket mekanizması üzerine bağlı, küçük boyutlu bir yarıiletken lazerin ışığıyla gerekli yerler kür edilir. Her katmanın kür işlemi bittikten sonra tabla bir katman kalınlığı kadar daha yukarı kaldırılır.

    Solda: E-DARTS cihazı ve iç mekanizmaları bir yüz modelinin inşası sonrasında görülmektedir. (alt kısmından inşası tamamlanan model, yukarıdaki tutucu plakaya yapışmış haldedir). 
    Ortada: E-DARTS cihazı ile inşa edilmiş yüz modeli.
    Sağda: E-DARTS, proses kontrol bilgisayarıyla birlikte.

    Bu cihazda kullanılan lazer 30mW gücündedir ve üretim hızını arttırmak için opsiyonel olarak daha fazla yarıiletken lazer eklenerek toplam 4 adet lazer ile tarama yapılabilir. 200x200x200mm inşa zarfına sahip bu cihaz sadece 1/2L fotopolimer ile çalışmaya başlayabilir (daha önce bahsedilen STL sistemlerinde ise tüm inşa hacmin baştan doldurulması gerekirdi. Bu hacimde bir inşa odasında çalışabilmek için ise 8L fotopolimerin pahalı bir ilk yatırım olarak karşılanması gerekecekti)  Cihaza fotopolimer yaklaşık 1L'lik kartuşlarla eklenebilir.
    Sistem 12V ile çalışabilecek şekilde yapılmıştır ve ayrı bir güç kaynağı gerektirmeksizin kontrol bilgisayarının güç kaynağından beslenebilir.
    1998 yılında satışa başlayan AutoStrade, yaklaşık 25.000 USD tutarındaki otoinşa cihazlarından ilk yıl 18 adet günümüze kadar ise 50'den fazla satmıştır.

    Japonya   Unirapid Co. Ltd., | unirapid.com |
    Önceleri Ushio tarafından geliştirilen bu teknoloji, daha sonra Ushio'nun faaliyetini durdurması ve buradaki eski bir çalışanın Unirapid'i kurmasıyla yeniden ticari hale gelmiştir. Resimde sağda görülen UV lamba'dan üretilen ışık optik bir düzenekle fiberoptik kablo ağzına odaklanır. Daha sonra ışık, kablo ve bir x-y pozisyon kontrol mekanizması ile fotopolimer sıvı yüzeyine ulaştırılır.
    Almanya  microTEC GmbH, (RMPD) | www.microTEC-D.com |
    RMPD (Rapid Micro Product Development, Hızlı Mikro Ürün Geliştirme) ismi verilmiş ve microTEC tarafından patentli, 1µm katman kalınlığıyla inşa yapılabilen bu stereolitografi (micro stereo lithography) tekniğinde seçmeli kür için çok küçük çaplı bir UV lazer kullanılır. Bu teknlojide inşa sırasında farklı malzemeleri eklemek imkan dahilindedir ve paralel imalat yapılabildiği için mikro parçaların veya mekanizmaların seri imalatı için uygundur. microTEC firması elindeki cihazla dışarıya servis vermekte ve özellikle medikal sektöre yönelik projeler gerekleştirmektedir.
    Solda: Çapı 1mm'den küçük inşa edilmiş konik bir parça görülmekte.
    Ortada: Bu teknikle bir enjektör iğnesinin içine girebilecek kadar küçük motor ve mekanizmalar üretilebilir. Katmanlar inşa edilirken gerekli yerlere magnetik partiküller konulmakta ve böylece elektrik motoru imal edilmektedir. Tel bobinler ve yatak taşları dahil motora bağlı diğer tüm mekanizmalar da entegre olarak inşa edilmiştir.
    Sağda: Mikro denizaltı: Şaft çapı: 10µm; Pervane çapı: 600µm; Gövde çapı: 650µm; Toplam boy: 4mm. İnşa sırasında mikro mıknatıslar pervaneye entegre bir şekilde üretilmişleridir. 0.65mm çapında ve 4mm boyundaki bu denizaltı, gerekli sensör ve kontrol-haberleşme sistemleriyle donatıldığında birçok küçük ve dar alanlarda keşif yapmakta kullanılabilir. Kuşkusuz bunun en büyük pazarı medikal tanı ve teşhis uygulamaları olacaktır. Diğer medikal uygulamaları şunlar olabilir
    • Sinir sisteminin tahribatının tesbiti
    • Gerekli dokulara direkt ilaç taşınması
    • Tümürlere direkt radyoterapi uygulanması
    • Böbrek ve safra kesesi taşlarının düşürülmesi veya kırılması
    • Hastanın sağlık durumunun içerden eş zamanlı olarak ölçümü ve takibi...
    Japonya   Osaka Üniversitesi, (Micro STL) | lasie.ap.eng.osaka-u.ac.jp |

    15 Ağustos 2001 tarihindeki haberde (www.ananova.com/news) belirtildiği üzere, Japon bilim adamları, 2 adet kızılötesi (UV) lazer ışınının kullanıldığı, stereolitografi teknolojisinin mikro seviyedeki bir uygulaması ile kırmızı kan hücresinden dahi küçük bir boğa modeli inşa ettiler. Yukarıda resmi görülen bu Dünya'nın en küçük stereolitografi modelinin boyu 10, yüksekliği ise sadece 7 mikrometredir (0.01mm x 0.007mm). Osaka Üniversitesi'nde bu projeyi gerçekleştiren ekibin yöneticisi Prof. Satoshi Kawata, bu yöntemle insan damarları içine sığacak kadar küçük, ilaç taşımasında kullanılabilecek  medikal cihazların inşasının mümkün olabileceğini belirtiyor.

    Belçika  Materialise, (STL) | www.materialise.be |

    Materialise, hızlı prototip servis bürosu olarak piyasadaki büyük boyutlu modellere olan ihtiyacı görerek kendi kullanımı ve dışarıya servis vermek için Mammoth adını verdiği Dünya'nın en büyük inşa zarfına sahip stereolitografi cihazlarını geliştirmiştir. Avrupa'da patenti alınan bu cihazlar ticari hale gelmediği için 3D Systems ile patent anlaşmazlığı problemi yoktur. Mammoth serisi cihazlar tek lazer kaynağı ve 3 tarayıcı kullanırlar; Tek ışın demeti optik olarak 3'e ayrılır ve 3 farklı tarayıcı aynı anda yüzeyin kendine ayrılmış bölümlerini tarayarak fotopolimer reçineyi kür ederler...

    24 saat sonra
    86 saat sonra
    1- İnşanın 24. saati, 2- İnşanın 86. saati, 3- Kouros heykeli inşası 99 saatte tamamlanmıştır

    Yukarıdaki üç resimde işlem sırasıyla görüldüğü gibi, Mammoth II cihazı kullanılarak 1,86m boyundaki Yunan Kouros heykeli tek parça halinde inşa edilmiştir. Bu çalışma, heykellerin çoğaltılması amacıyla kullanılabilecek farklı metodların araştırıldığı "ECO-marble" projesi kapsamında yapılmıştır. 3D sayısallaştırma verisi, üretilebilecek bir STL dosya haline bir gün içinde getirilmiştir. Mammoth II stereolitografi
    cihazı 2150x620x500mm ölçülerinde bir inşa zarfına sahiptir. Bu heykel 0.15mm katman kalınlıklarıyla 99 saat 22 dakikada inşa edilmiştir. 5mm et kalınlığına sahip olarak içi boş inşa edilen bu heykel için toplam 10 litre (6 kg) fotopolimer reçine harcanmıştır.

    Mammoth IIISağda görülen ve 2002 yılında geliştirilen daha yüksek kapasiteli Mammoth III modeli cihaz ise 2100x650x600mm ölçülerinde bir inşa zarfına sahiptir. Bu cihaz, otomotiv sektöründen gelen ihtiyaçlar doğrultusunda bir torpido veya tamponun fonksiyonel prototipini tek parça halinde inşa edebilecek kapasitededir.

    Not: Bu bilgiler "Materialise Today Vol. 3, 2002" dergisinden alınmıştır. Bu dergi ve diğer sayılara ulaşmak için: www.materialise.be/mt.asp?mp=hp_today sayfasını ziyaret edebilirsiniz.

    Not-2: Haziran 2004'de devreye sokulan Mammoth IV daha da büyük bir inşa zarfına sahiptir: 2100 x 650 x 780 mm

     

    | Ana Sayfa | Önceki Sayfa | Sonraki Sayfa |
             
         
    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.