Eklemeli imalat (additive manufacturing), geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla birçok avantaj sunmaktadır. Bu avantajlar arasında tasarım özgürlüğü, malzeme israfının azalması ve hızlı prototipleme sayılabilir. Ancak, bu teknolojinin en büyük gelişmelerinden biri, kullanılan malzemelerdeki çeşitlilik ve yeniliklerdir. Bu yazıda, eklemeli imalatta kullanılan yeni nesil malzemeler olan kompozitler, metal tozlar ve biyoplastikler üzerinde durulacak ve bu malzemelerin avantajları ile dezavantajlarını inceleyeceğiz.
 

Kompozit Malzemeler

Kompozit malzemeler, iki veya daha fazla farklı malzemenin birleşiminden oluşur. Bu malzemeler, birleşik özellikleri sayesinde yüksek performans sergiler. Eklemeli imalatta kompozit malzemeler, genellikle matris ve takviye malzemesi olarak iki bileşenden oluşur. Matris, genellikle bir polimerdir; takviye malzemesi ise karbon fiber, cam fiber veya Kevlar gibi yüksek dayanımlı malzemeler olabilir. Prodigma’da bulunan kompozit malzemeleri aşağıda inceleyebilirsiniz:

·       KEVLAR™
·       FIBERGLAS™
·       HSHT FIBERGLAS™
·       KARBON FIBER™
·       KARBON FIBER FR-A™

Kompozit malzemeler, yüksek mukavemet-ağırlık oranına sahip olmaları nedeniyle özellikle havacılık ve otomotiv endüstrilerinde oldukça çekicidir. Farklı takviye malzemeleri kullanılarak kompozitlerin özellikleri özelleştirilebilir, bu da belirli uygulamalar için ideal malzemenin oluşturulmasını sağlar. Ayrıca, kompozit malzemeler genellikle yüksek korozyon direncine sahiptir, bu da onları zorlu çevresel koşullar altında kullanıma uygun hale getirir.
Kompozit malzemelerin üretim maliyetleri, geleneksel malzemelere kıyasla daha yüksektir. Ayrıca, bu malzemelerin eklemeli imalatta kullanımı özel ekipman ve bilgi gerektirdiğinden, üretim süreci karmaşık hale gelebilir. Ancak, Prodigma'da 3D baskı hizmeti almak için CAD dosyanızı yükleyip, seçimlerinizi yaparak anında fiyat teklifi alıp siparişinizi oluşturarak bu dezavantajları ortadan kaldırabilirsiniz.

Fotopolimerler

Fotopolimerler, ışık ile sertleşen reçineler olarak bilinir ve genellikle stereolitografi (SLA) ve dijital ışık işleme (DLP) teknolojilerinde kullanılır. Bu malzemeler, UV ışığına maruz kaldıklarında sertleşir ve katı hale gelirler. Prodigma’da bulunan fotopolimer malzemeleri aşağıda inceleyebilirsiniz:

·       xMODEL15
·       xMODEL35
·       3843ABS BLACK
·       xMOLD
·       xPEEK147
·       xESD
·       XFLEX402
·       xCERAMIC3280
·       ABS like WHITE
·       ABS like BROWN
·       CLEAR

Fotopolimerler, yüksek detay seviyeleri ve pürüzsüz yüzeyler sağlayarak küçük ve karmaşık parçalar için idealdir. Işık ile hızlı bir şekilde sertleşmeleri sayesinde üretim süresini kısaltırlar. Ayrıca, esnek, sert veya şeffaf gibi çeşitli özelliklerde olabilirler, bu da geniş bir uygulama yelpazesi sunar. Fotopolimerler, genellikle uzun vadeli mekanik dayanıklılığa sahip değildir ve zamanla UV ışığına maruz kaldıklarında bozulabilirler. Yüksek kaliteli fotopolimer reçineler genellikle pahalıdır. Ayrıca, fotopolimerlerin malzeme seçenekleri sınırlıdır ve genellikle özel uygulamalar için özelleştirilmiş malzemeler gerektirir.

Termoplastikler

Termoplastikler, ısındığında yumuşayan ve soğuduğunda sertleşen plastiklerdir. Eklemeli imalatta yaygın olarak kullanılan termoplastikler arasında ABS (akrilonitril bütadien stiren), PLA (polilaktik asit) ve PETG (polietilen tereftalat glikol) bulunur. Prodigma’da bulunan termoplastik malzemeleri aşağıda inceleyebilirsiniz:

·       ONYX™
·       ONYX FR™
·       ONYX FR-A™
·       ONYX ESD™
·       Naylon™
·       P-PLA™
·       TPU 82A
·       S-TPU™
·       PEEK
·       PEKK
·       PEI
·       VEGA™

Termoplastikler, kolayca eritilip şekillendirilebildikleri için eklemeli imalat için uygundur. Otomotivden tıbbi cihazlara kadar geniş bir uygulama alanında kullanılabilirler. Ayrıca, eritilip yeniden kullanılabildiklerinden geri dönüşüm imkanı sunarak sürdürülebilirliği artırırlar. Termoplastikler, genel olarak metal veya kompozit malzemeler kadar yüksek mekanik özelliklere sahip değildir ve bazı uygulamalar için uygun olmayabilirler. Özellikle, yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılıkları sınırlıdır, bu da onları belirli endüstriyel süreçler ve zorlu çevre koşulları için uygun hale getirmez. Ancak, Prodigma'da bulunan termoplastikler, havacılık endüstrisinde kullanılan, ateşe, ısıya ve kimyasallara karşı yüksek direnç gösteren güçlü malzemelerden oluşur. Bu özel termoplastikler, geleneksel termoplastiklerin dezavantajlarını aşarak, çeşitli zorlu uygulamalarda güvenle kullanılabilir.

 
 

Metal Tozlar

Metal tozlar, eklemeli imalatta kullanılan bir diğer önemli malzeme grubudur. Bu tozlar, lazer sinterleme veya elektron ışınlı ergitme gibi tekniklerle katman katman birleştirilerek parçalar oluşturulur. En yaygın kullanılan metal tozlar arasında titanyum, alüminyum ve paslanmaz çelik bulunmaktadır.

Metal tozlardan üretilen parçalar, genellikle yüksek mukavemet ve dayanıklılığa sahiptir. Metaller, yüksek ısıl ve elektriksel iletkenlik özellikleriyle bilinir, bu da onları elektronik ve otomotiv uygulamaları için ideal kılar. Ayrıca, metal tozlar üretim sürecinde geri dönüştürülebilir, bu da malzeme israfını azaltır ve sürdürülebilirlik sağlar. Yüksek kaliteli metal tozların maliyeti oldukça yüksektir. Ayrıca, metal tozların işlenmesi özel ekipman ve bilgi gerektirdiğinden, üretim süreci karmaşık ve maliyetli hale gelir.

Biyoplastikler

Biyoplastikler, biyolojik kaynaklardan elde edilen ve biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerdir. Eklemeli imalatta yaygın olarak kullanılan biyoplastikler arasında PLA (polilaktik asit) ve PHA (polihidroksialkanoat) bulunmaktadır.

Biyoplastikler, biyolojik olarak parçalanabilir olmaları sayesinde çevre dostudur. Yenilenebilir kaynaklardan elde edildikleri için fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltırlar. Ayrıca, biyoplastikler genellikle düşük toksisiteye sahip olduklarından, gıda ve tıbbi uygulamalar için uygun hale gelirler. Biyoplastikler, geleneksel plastiklere kıyasla daha düşük mekanik özelliklere sahiptir. Ayrıca, biyoplastiklerin üretim maliyetleri daha yüksek olup, zorlu çevresel koşullara karşı daha az dayanıklıdırlar.

Eklemeli imalatta kullanılan yeni nesil malzemeler, kompozitler, metal tozlar, biyoplastikler, fotopolimerler ve termoplastikler, her biri kendi avantajları ve dezavantajları ile birlikte önemli yenilikler sunmaktadır. Kompozitler, yüksek mukavemet ve hafiflik sağlarken, metal tozlar üstün mekanik özellikler ve iletkenlik sunar. Biyoplastikler çevre dostu ve yenilenebilir kaynaklardan elde edilen malzemeler olarak öne çıkar. Fotopolimerler yüksek çözünürlük ve detay sunarken, termoplastikler ise geniş uygulama alanları ve kolay işlenebilirlik ile dikkat çeker. Bu malzemelerin doğru seçimi ve kullanımı, eklemeli imalatın potansiyelini en üst düzeye çıkarmak için kritik öneme sahiptir.