Eklemeli İmalat Teknolojisi ve Kullanım Alanları

Hızlı prototipleme olarak da bilinen 3 boyutlu (3B) baskı alma, katmanların üst üste eklenerek son ürünün elde edilmesi işlemidir. 3B yazıcı teknolojisi EKLEMELİ / KATMANLI İMALAT teknolojisine sahiptir.

Geleneksel imalat yöntemlerinin aksine, 3 boyutlu yazıcı teknolojisinde üretim malzemesi (filament, toz vb.) katman katman eklenerek son ürün elde edilir.

Üretim yöntemi olarak eklemeli imalat teknolojisi

  • Birleştirmeli Yığma Modellemesi (Fused Deposition Modeling),
  • Bağlayıcı Püskürtme (Binder Jetting Technology),
  • Toz Yataklı Ergitme (Powder Bed Fusion),
  • Yönlendirilmiş Enerjili Biriktirme (Directed Energy Deposition)

yöntemlerini kullanır.

Eklemeli imalat teknolojisi başlıca,

  • Havacılık-Uzay ve Savunma Sanayi,
  • Otomotiv,
  • Medikal,
  • Mimari,
  • Kuyumculuk alanlarında kullanılır.

Havacılık-Uzay ve Savunma Sanayisinde Eklemeli İmalat

Eklemeli imalat teknolojisinin,

  • Son derece karmaşık parçaların hızlı bir biçimde imalatına olanak sağlaması,
  • Geleneksel yollarla üretilen parçalardan daha hafif olması ve daha az alt parçadan oluşması
  • Prototiplerin hızla üretilmesini sağlaması ve dolayısıyla test ve tasarım süreçlerini kolaylaştırması ile birlikte son ürünün teslim süresini kısaltması gibi avantajları vardır. Bu yüzden havacılık-uzay ve savunma sanayisinde büyük etki yaratacak potansiyele sahiptir.

NASA’nın roket motorunun yakıt pompası, yüzlerce parçadan oluşan 90.000 dev/dk’da dönen türbin parçalarını içermektedir. Bu yakıt pompası eklemeli imalat ile üretildiği zaman %45 daha az alt parçadan üretilmiştir. NASA’nın Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezinde uçuşa benzer koşullar altında testlerini başarıyla tamamlamıştır.

CFM International LEAP motorunda geleneksel imalat yöntemleri ile üretilmiş 19 adet yakıt nozülü bulunmaktadır. Eklemeli imalat teknolojisi ile tek parça olarak üretilmiştir. Tek parça olarak üretildiğinde %25 daha hafif olmasının yanında daha uzun ömürlüdür ve montaj ihtiyacı da en aza indirgenmiştir. 2020 sonunda, yılda 35.000’den fazla yakıt nozülü eklemeli imalat teknolojisi ile üretimi hedeflenmektedir.

GE Aviation’ın GE Catalyst motoru eklemeli imalat ile üretilmiştir. Basitleşen tasarım sonucu motor ağırlığı %5 azaltılmıştır. Yanma verimi arttırılarak motordan %10 daha fazla güç elde edilmiştir. Hızlı prototipleme ve 3B yazıcı kullanılması sonucu motorun geliştirme süresi üçte bir oranında azaltılmıştır. Mühendisler geleneksel üretim yöntemleriyle üretilen 855 parçayı, eklemeli imalat ile sadece 12 parça olarak tasarlamayı ve üretmeyi başarmıştır.

Havacılıkta Kullanılan Nikel Alaşım ‘Eklemeli İmalat’ Teknolojisi Geliştirilmesi Projesi’nde TEI TJ90 turbojet motoruna ait 9 alt parçadan oluşan yanma odasının UNS N06625 nikel süperalaşım malzemeden mekanik isterleri sağlayacak şekilde eklemeli imalat yöntemi ile tek parça olarak imalatı yapılacaktır. EOS’un M 290 SLM teknolojisine sahip makinesinde üretilmiştir.

Bu sektördeki eklemeli imalat uygulamaları, uçak aksamı, uçak gövdesi parçaları ve iç kısım ile kabin sistemlerinin üretimine yoğunlaşmaktadır. Bu ürünlerin pazar hacminin 2020 yılında, uçak aksamı için 390 Milyon ABD Doları, uçak gövdesi için 148,3 Milyon ABD Doları ve diğer uygulamalar için 122,6 Milyon ABD Doları olması beklenmektedir (Technavio, 2016)

Otomotiv

Otomotiv alanında eklemeli imalat uygulamalarının amacı,

  • Ürünlerin tasarım hızının ve veriminin artırılması
  • Yapılan tasarımsal iyileştirmeler ile daha hafif parçalar üretilebilmesi
  • Tedarik zinciri faaliyetlerinin iyileştirilmesi
  • Özellikle elektrikli araçların yaygınlaşması ile birlikte araçların hafifletilmesi ihtiyacının belirginleşmesidir.

Alet ve kalıp, işlevsel prototipler ile küçük ve karmaşık parçaların üretimi; otomotiv sektöründe kalıplama, kaynak ve montaj işlemlerine ihtiyacın ortadan kalkması ya da azaltılmasına olanak vermektedir.

Sektördeki şirketler, 3B baskı teknolojisi uygulamalarını üç ana amaç doğrultusunda genişletmekte ve yürütmektedir.

  • Ürünlerin kalite ve katma değerinin artırılması
  • Ürünlerin tasarım ve üretim süreçlerinin hızlanması
  • Tedarik zinciri faaliyetlerinin iyileştirilmesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir