Üç Boyutlu Yazıcıların Sağlayacağı Düşünülen Avantajlar

3b Yazıcı Teknolojileri günümüzde otomotiv, savunma sanayi, dayanıklı tüketim, makine, ambalaj, medikal, elektronik, mimari ve kısaca ürün geliştirme ya da hızlı parça ihtiyacı duyulan her alanda kullanılmaktadır (Durgun ve Başaran, 2010). Farklı

48

sektörlerde veya farklı üretim yapılarına sahip işletmeler farklı amaçlarda katmanlı üretimi tercih edebilir. Geniş bir hizmet ağı olan bu teknolojinin farklı sektörlerde kullanılabiliyor olması da işlevsel anlamda gelişebildiğini göstermekte bu sayede üretimde geleneksel sınırlar belirsiz hale gelmektedir. Bugün havacılık sektörü için yapılan çalışmalar ertesi gün yerini otomotiv için yapılan çalışmalara bırakabilecektir. Katmanlı üretim yapan yazıcılar, belirli standart bir ürünü üretmek için kurulu olmayıp, farklı sektörlere hizmet veren birçok ürünü üretebilme gücüne sahip olacaktır (Chua, Leong, ve Lim, 2003).

3b yazıcı teknolojilerinin sistem kabiliyetlerinin gelişmesi, doğrudan yedek parça üretimine, metal kalıp üretimine, kişiye özel ve esnek parça üretimlerine, jigler ve fikstürler gibi üretim aletlerinin üretimine imkan verecektir (Durgun ve Başaran, 2010). Durgun ve Başaran’ın 2010 yılında öngördüğü bu düşünce günümüz teknolojisinde mümkün hale gelmiştir. Mevcutta birçok işletmenin süreçlerine destek vermek amacıyla bu teknolojiyi kullanabildiği görülmektedir. Katkı imalatının havacılık ve savunma bileşenleri üretiminde devrim yapma potansiyeline sahip olduğu da bilinmelidir. (Lyons, 2012: 13-19).

Resimde, karmaşık bir yarış arabası parçasının imal edilmiş hali bulunmaktadır. Boyutlarının 280 mm x 180 mm x 120 mm olduğu, sadece 28 saat içinde EBM ile tasarlanmış ve üretilen bir parça aşağıda yer almıştır (Lindhe vd., 2007).

Şekil 13:Katkılı İmalatla Üretilmiş Pirinç Bir Yarış Arabası Parçası

Üretilmesi planlanan ürün prototiplerinin 3b yazıcılarda kolay üretiliyor olması ve doğru ürün tasarımına hızlı karar verme fırsatı yaratması, işletmelere büyük zaman kazandırmaktadır. Bu durum, işletmelerin geliştirdikleri ürünleri pazara daha hızla sunmasına sebep olarak, çoğu için pazarda öncü konumda bulunarak büyük pay elde etmelerini sağlayabilir.

49

3b yazıcılar ile bir ürünün tasarımı ve inşasında tam esneklik ile ürün özelleştirme sağlanabilir. Alışılmışın aksine eklemeli imalat talep edilen her hangi kompleks yapıdaki bir parçayı, geometrik üretim kısıtlamalarından özgür olarak üretebilir (Petrovic vd., 2009: 25). Üretilmesi istenen parçalar bilgisayar ortamında 3 boyutlu şekilde tasarlanıp, ilgili kodlar oluşturulduktan sonra geleneksel üretim yöntemlerine nazaran 3b yazıcılar, daha karmaşık parçaların üretilmesine imkan sağlayarak büyük bir avantaj yaratabilir. Bu üretim teknolojisinin önemli avantajlarından biri hiçbir takım veya kalıp gerektirmemesidir. Üretimde herhangi karmaşık hazırlık işlemlerine sahip olmaması da ayrıca önemli bir noktadır. Farklı çeşitteki parçaların üretimine geçiş yapılma noktasında, uzun süren hazırlık sürelerine gerek duyulmayıp küçük işlemlerle üretime zaman kaybetmeden başlanabilir. Çünkü üretilecek parçalar doğrudan 3 boyutlu CAD modelinden elde edilir.

3 boyutlu yazıcılar, son dönemde akıllı üretim teknolojileri gibi yenilikçi üretim anlayışında bir takım parametrelerle avantaj sağlamaktadır. Çeşitlilik gösteren yazıcılarda ürün büyüklüğü değişebilen hem bir otomobilin hem de büyük makineler içinde kullanılacak ufak parçaların üretimi sağlanabilir. 3 boyutlu yazıcılar, özellikle Sanayi 4.0 kapsamında, bu sanayileşme sürecine büyük bir yön vermekte ve gün geçtikçe üretim süresi, maliyet gibi parametreler üzerinde gelişmeler sürdürmektedir. Görünen o ki, 3 boyutlu yazıcılar somut olarak yeni bir sanayi devrimi olarak görülebilir.

Diğer önemli avantajlardan biri üretimdeki insan hataların neredeyse tamamen ortadan kaldırmasıdır (Petrovic vd., 2009: 25). Herhangi bir makine parçası değişikliği olmaması ve karmaşık hazırlık süreçlerine sahip olmaması insan müdahalesini çok azalttığı için işgücünden kaynaklı problemleri de neredeyse tamamen yok etmektedir. Çünkü geleneksel üretim teknikleriyle veya mevcut üretim tekniklerinde insanın var olduğu her türlü çalışma yerinde, hata kaçınılmazdır. Bu durum üretim sürelerinin uzamasına, aynı ürünün tekrar üretilmesine, yeniden bir yapılanmaya gidilmesine ve daha karmaşık parçaların üretilmesi için boşa gidecek zamanın artabilmesi demektir. 3boyutlu yazıcı teknolojiyle insan gücünden kaynaklı hataların büyük önemde azalacağı düşünülmektedir.

3b yazıcılarla üretimde maksimum malzeme tasarrufu gerçekleşebilir. Malzeme ekleme, birleştirme ve herhangi bir malzeme çıkarılma işlemelerinin olmayışından dolayı gereksiz malzeme kayıpları önlenebilir. Örneğin metal sektöründe yapılan vaka analizlerinde

50

katmanlı imalatın bilindik üretim yöntemlerine göre %40 oranında hammadde atığını azalttığı görülmüştür (Reeves, 2008). 3b yazıcılar içine gereken miktar kadar hammaddenin konulması, malzeme kullanım optimizasyonunu sağlama yönünde büyük bir katkı sağlayacaktır. Böylelikle üretilmesi istenen ürün için gerekli malzeme optimizasyonu yapma prosedürleri de daha kolay şekilde sağlanabilir.

3b yazıcılar ile fonksiyonel ürünlerin, farklılaşmış veya müşteri odaklı ürünlerin üretilmesi sağlanabilir. Örneğin talep edilen malzemenin imkan verdiği ölçüde, istenen tasarımlarda ve istenen teknik özelliklerde müşteri beklentilerine uygun ürünler üretilebilecektir. İşletmeler üretim ağları için yeni parçalar denemek istediğinde kolaylıkla mühendislik uygulamaları çalıştırarak yeni gelişmelere de olanak sağlayacaktır (Peltola, Melchels, Grijpma, ve Kellomäki, 2008: 268- 280). Ürünlerin müşteri odaklı üretilebilecek olması, müşterilerin tatmin düzeyini arttırarak bu teknolojiye olan ilgilerini de arttırabilecektir. Artık günümüzde müşterilerin beklentileri çok çeşitlenmekte ve tüketiciler kendileri için özelleştirilen ürünlere ilgi göstermektedir, bu teknoloji bu tarz tüketici grubunun beklentilerini karşılamasına destek verir. Özellikle tıbbi çalışmalarda 3b yazıcıların kişisel üretime imkan vermesi sebebiyle çok tercih edildiği görülmüştür. Karmaşık ve kişiselleştirilmiş formlar olan insan vücudu veya kişiden kişiye göre değişen kemik yapısı çok karmaşık şekillerde olup fazla detaya sahiptir ve katmanlı imalat bu alanlarında doğan bir ihtiyacı karşılayabilecek potansiyeldedir (Petrovic vd., 2009: 25). Bu teknolojinin en büyük getirilerinden biri ürün tasarım sürelerini azaltmasıdır. 3b yazıcılarda üretim aşamasına geçilmeden önce var olan modeller üzerinde yapılacak küçük değişiklerle, ürünlerin tasarımı değiştirilebilecektir. Bu durum 3b yazıcıların modülerliği desteklediğini gösteren önemli bir vurgudur. Değişen ihtiyaç ve beklentilere göre önceden tasarlanmış ürünlerin 3 boyutlu resimleri üzerinde yapılacak küçük değişiklikler toplam tasarım süresini büyük ölçüde kısaltacaktır (Peltola, Melchels, Grijpma, ve Kellomäki, 2008: 268- 280). Bu teknolojinin yapılacak yeni değişikliklere olanak sağlaması ek maliyet gerektirmeden istenen ürünün elde edilmesine katkı sağlayacaktır (Abdelgawad ve Wheeler, 2008: 349-355).

3b yazdırma teknolojisi kullanıcılara çok farklı tasarımlarda üretim yapma fırsatı verir. İşletmeler çeşitli amaçlar doğrultusunda ürünlerini ergonomik, estetik veya ilgi uyandıran farklı tasarımlarda üretmeye ihtiyaç duyabilir. Bu sebeple, işletmeler çoğu zaman farklılaşan yeni tasarımlar üzerine çalışmaktadır. “Tasarım sürecinde modelin

51

ergonomisinin testi için hızlı prototipleme teknolojisinin kullanılması çok büyük bir hız ve avantaj sağlayacaktır” (Baş ve Yapıcı, 2015: 199-204).

3b baskı teknolojisi hatasız ürünlerin üretilmesini sağlayacaktır; çünkü ürünü talep eden kişi(ler) ve/veya kuruluş(lar) kendi beklentileri doğrultusunda ürün tasarımını yapıp, istenilen noktalarda değişiklikler yaparak talep ettikleri ürünü değiştirebilecektir.

3b yazıcılar beklenmedik durumlarda gereken yedek parçaların, kalıpların vb. nesnelerin üretilmesine imkan sağlayabilir. İşletmelerin planlayamadığı ve ön göremediği durumlarda veya ansızın gelişen ihtiyaç anlarında, 3b yazıcılar bu isteğe cevap verebilir. Çoğu zaman gerekli parçanın dışarıdan temin edilmesi için gereken süre üretimi aksatabileceği düşüncesiyle beklenilmek istenmeyebilir, işte bu noktada 3b yazıcılar ihtiyacın olduğu noktada bu sıkıntıya cevap verebilir.

3b yazıcılar ile küresel ölçekte anında üretim sağlanabilecektir. Fiziksel eserlerin dijital bir dosya ile gösterilmesi, ürünlerin hızlı global dağıtımını mümkün kılar ve böylece MP3'in müzik için yaptığı gibi çok fazla ürün dağıtımını dönüştürür. Dijital dosyada istenilen boyut, çözünürlük ve materyalleri yazdırabilen dosyanın, tasarım parametreleri dahilinde değişen ürünleri imal edebilecek herhangi bir printe gönderilebilir (Campbell vd., 2011).

Bir diğer vaad ettiği önemli avantajlardan biri stoku azaltabilme potansiyelidir. İşletmelerin 3b yazıcılar ile fazladan stoka üretim yapmak yerine gerektiği zamanda, gerektiği üretim desteğini alarak bu ihtiyaca cevap verebilme gücüne sahip olabileceği düşünülmektedir. Stoku azaltabilmesi işletmelere hem gerekli alan hem de maliyet anlamında önemli bir avantaj yaratacaktır.