Katmanlı İmalatın Etkilediği Endüstriler ve Sanat Dalları – I

11 Mart 2019

Katmanlı imalat birçok endüstrinin iş yapış şekillerini kökten değiştireceğe benziyor. Katmanlı imalat, özellikle havacılık ve uzay alanında geleneksel imalat süreçleriyle yapılması mümkün olmayan karmaşık geometrik parçaların yapımına olanak sağlıyor. Bu sayede parça daha dayanıklı ve hafif hâle gelirken, malzemenin yoğunluğu ve sertliği derecelendirilebiliyor. Akla gelebilecek her alanda bu sistemi kullanmak mümkün. Otomotiv endüstrisinde yedek parçadan araba üretimine, sağlık sektöründe protezlerden işitme cihazlarına, şehir altyapılarını oluştururken köprü inşasına kadar birçok alanda katmanlı imalat hem bu süreci hızlandırıyor hem de maliyetleri düşürüyor.

Görünen o ki katmanlı imalat; tüm mühendislik işlerini, inşaat, endüstriyel tasarım, biyomedikal, gıda, otomotiv, sağlık gibi hayatımızın her noktasını olumlu yönde değiştirmeye doğru yol alıyor. Birçok analiz raporuna göre katmanlı imalat pazarı, 2020 yılına kadar 20 milyar dolara ulaşacak. Bununla birlikte, bu miktarın 2025 yılına kadar 100 milyar dolarla 250 milyar arasında olacağını öngören kaynaklar da var. Beklentilere göre bu potansiyelin çoğu havacılık ve savunma, otomotiv, medikal ve tüketim malları endüstrilerinden gelecek.

Gelecekte çok daha yaygınlaşması öngörülen bu sistem hem üreticilerin hem de son kullanıcının hayatını kolaylaştırıyor. Bu son teknoloji üretim sisteminin kullanıldığı bazı sektörler ise şöyle:

Otomotiv

Katmanlı imalat, bugünün geleneksel işleme ve döküm mühendisliği yöntemlerinden daha hızlı teslim süreleri sağlıyor. Ürünlerin üretim aşamasından test kuyruğuna alınmaları da daha hızlı gerçekleşiyor. Bu hız ve geliştirilebilir üretim seçenekleri gelecekte üreticilere ve müşterilere birçok imkân tanıyabilecek. Örneğin bir otomobil satın almak isteyen müşteri, arabanın rengini, boyutunu hatta tasarımını seçebilecek ve araç orada, hemen aynı gün 3D teknolojiler ile üretilebilecek. Hatta bunun bir örneği de mevcut; 4ekolka’nın Çek mimar ve tasarımcı Petr Chladek ile yaptığı 3D teknolojiler ile üretilen prototip araç, bu sürece bir örnek.

Elektronik Devreler

Bilgisayarlar, akıllı cihazlar ve diğer günlük elektronik aygıtlarımızın içlerinde bir sürü küçük devre kartları, elektronik çipler bulunuyor. Bu elektronik devreler geleneksel mühendislikle üretiliyor. Fakat devrelerin bir 3D üretim teknolojisi kullanılarak üretilebilmesi, üreticiye önemli bir zaman ve para kazandırabilirdi. Aslında 2017 yılında Nottingham Üniversitesi’nde bir araştırma ekibi, tamamen çalışır durumda, iletken metalik mürekkepler ve yalıtkan polimerik mürekkepleri de olan devreyi baskıdan başarıyla çıkartabildiler. Bu devreler tasarlanırken kondansatörlerinin standart değerlere ihtiyaç duymaması ve ayarlanan değerler ile yazıcının istenen bileşeni üretmesi önemliydi.

Tıbbi Ekipmanlar

3D teknolojiler ile bugün eklem protezleri, çeşitli kozmetik ameliyatlar için parçalar, diş protezleri ve işitme cihazları üretilebiliyor. Wake Forest Üniversitesi’ndeki araştırmacılar canlı dokuları, kemikleri, hatta organları teoride insana implante edebilecek bir 3D yazıcı geliştirdiler. Wake Forest araştırmacıları, protez ve doku üretirken erimiş plastik ve metal kullanmak yerine su bazlı çözeltiler ile canlı insan hücreleri kullandı. Hücreler, yaşamları için gerekli besin ve oksijeni bu dokulardan alabiliyor ve deneysel süreçte olsa da kan damarları bulunan bu dokular 3D üretim ile elde edilebiliyor.

Yemek ve Gıda

3D üretim ile estetik, şık yemek tabakları ve masaları kurmak mümkün. Üstelik el yapımı üretim yönteminden daha hızlı biçimde. Ancak gıda sektöründe 3D yazıcıların daha büyük faydaları olacağı düşünülüyor. Besin değerini artırmak, gıda ve temiz suya ulaşımın zor olduğu bölgelerde insanlara uygun yiyecek sağlamak, açlığın azaltılmasında önemli bir rol oynayabilir. Su ile jel oluşturan hidrokolloidler kullanan yazıcılar gelecekte biyometrik ve genomik veriyi de kullanarak optimize edilmiş besin içeriği yüksek gıdaları üç boyutlu cihazlarla üretebilir.

Altyapı Çalışmaları

Şehirlerin altyapılarını ve temellerini oluşturan yolların, köprülerin ve tünellerin belli bir süre sonra yenilenmesi, zaman zaman da değiştirilmesi gerekiyor; bu da finansal açıdan zorlayıcı olabiliyor. Ancak katmanlı imalat ile bu maliyetler düşürülebiliyor. Katmanlı imalat, proje başına gerekli olan sayıda parçayı üretebildiği için minimum üretim sayısına gerek kalmıyor. Bu sayede ihtiyaçtan fazlası da üretilmemiş oluyor ve tasarruf ediliyor.
Gelecek hafta katmanlı imalatın çeşitli sanat dallarını ve tabiri caizse “gökyüzünü” nasıl etkilediğini konuşacağız. İyi haftalar!

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir