Ocak 2019’da görüştüğümüz bir 3D baskı hizmetleri sağlayıcısı, Y3D Üç Boyutlu Baskı Modelleme ve İleri Teknoloji Sistemleri Tic. Ltd. Şti.’nin kurucu sahibi Kemal Yıldırım’ın Şubat 2019 sayımızda başlığa taşıdığımız ‘kendi makinesini yapma’ dileği gerçekleşti; üstelik yerli üretim makine ‘benzersiz’ bir boyutta: 1000x900x1600 mm baskı yapabiliyor.
Üç boyutlu baskı sektörünün yeni oyuncularından Ankara merkezli Y3D Üç Boyutlu Baskı Modelleme ve İleri Teknoloji Sis. Tic. Ltd. Şti., yakın zamana kadar başta sanayi olmak üzere son kullanıcılara 3D baskı hizmetinin yanı sıra makine ve malzeme satışı da yapıyordu. Makina imalatı üzerinde çalışmalar da yapan Kemal Yıldırım’ın, özgün tasarımıyla kendi markasını yaratma düşü sonunda gerçek oldu. Kendi türünde Türkiye’deki en büyük makina olan bu 3D baskı makinasını ilk müşterisine kurdu.
Kemal Yıldırım, konuyla ilgili sorularımızı yanıtladı.
Bu makinayı yapmaya ne zaman ve nasıl karar verdiniz?
3D baskı yapalı, yani 2018’den beri, sürekli bir sorun ile karşılaştım: Cihazlar iyi güzel, ama boyutsal bir sıkıntı vardı. Mevcut Raise3D-N2plus makinamız 300 x 300 x 600 mm’lik bir baskı hacmi ile büyük olsa da, defalarca istekleri karşılamadı. Bunun tek bir yolu vardı: Sanayi gereksimlerini karşılayan, yerli imkânları kullanarak, dayanıklı, hassas, profesyonel, şık ve kolay kullanımlı ‘büyük’ boy yazıcı tasarlamam gerekiyordu. Tabii şimdi tekeri yeniden icat etmek saçmalık olurdu. Temel olarak 100 x 100 x 100 mm’lik bir 3D yazıcı veya sıvı beton ile ev yapımında kullanılan 3D yazıcı olsun – hepsi aynı mantığı kullanarak kendi alanında aynı işi yapıyorlar.
Aklımda adım adım bir yazıcı oluşmaya başladı. Ama sadece büyüterek bu işi yapmak değil, farklı iyileştirici eklemeler de olsun istedim. Biliniyor ki, zaman 3D baskının en büyük düşmanı. Baskı esnasında saatlerce, bazen günlerce bir parçanın bitmesini beklersiniz. Bunun nasıl önüne geçebilirim diye düşündüm. Hızı arttırmak ile zamanı yenmeniz imkânsız, çünkü malzemenin ve eklemeli imalatın fiziki şartların sınırların dışına çıkmak pek mümkün değil. Günler, haftalar geçti ve sonunda bir çözüm aklıma geldi: Almanya’da bir fuarda bağımsız çalışan iki ayrı kafası olan bir küçük yazıcı görmüştüm.
- Bu bağımsız kafalar nasıl fark yaratır?
Çok yaygın olmayan bu 3D baskı mantığı IDEX, yani Dual Independent Extrusion (Çift Bağımsız Ekstrüzyon) olarak adlandırılır. En önemli kazancı 3D yazıcının performansını ikiye katlamasıdır. Yani bir yazıcı eş zamanlı bir baskıyı iki defa basar. Bu %100 bir artış demektir. Ayrıca aynalı, yani sağ sol karşılıklı olan parçalar basılır. Bir diğer modu ise, bir adet baskı, ama iki farklı malzeme veya renkten olabilir; mesela darbe ve UV’ye dayanıklı bir malzeme türü olan ASA ile bir baskı alınacak, parça ama çok komplike olabilir. Başarılı bir baskı olması için yüksek miktarda sökülüp çöpe atılacak destek malzemesi gerektiriyor. Bu durumda işte sol kafa ASA basar, sağ kafa destek olarak fiyatı çok uygun, ama aynı şartlar altında basılan ABS’yi işler. Son mod olarak da iki farklı nozzle çapı ile baskı alınabilir.
Bu ilk makinanın başlangıcı nasıl oldu?
2020’nin baharında pandemi içinde Ankara Yeni Batı Mahallesi’nde bulunan ve 20 yıldan fazla başarıyla savunma sanayi sektöründe faaliyet gösteren MAK Savunma San. ve Tic. Ltd. şirketi ile tanıştık. Yetkililerle sohbet sırasında ‘3D baskı ile ne yapılır, ne yapılmaz’ üzerine konuştuk. Sohbet derinleşince konu baskı boyutuna geldi ve bir MAK Savunma yetkilisi bu konuda 3D yazıcı piyasasının yetersiz olduğunu ve birçok prototip çalışmaları 3D yazıcıların boyutları küçük olduğu için bastırmakta zorluk çektiklerini dile getirdi. Bilgisayarımda komple tasarlamış olduğum büyük boy IDEX 3D yazıcımdan bahsettim. MAK Savunma yetkilileri, özellikle Genel Müdürü Sayın M. Ali Karatokuş bana bu konuda güvendi ve ilk siparişi verdiler. CAPRICORN 1xxxi ve 1xxxs isimli 3D yazıcı serisi böylece doğdu.
Süreç nasıl devam etti?
MAK Savunma ile beraber kafamda ve zamanda toplanan gereksimleri tekrar gözden geçirdik, kendi özel beklentilerini ilave ettiler ve şirket içinde bu büyük 3D yazıcının yerini belirledik. Yapımına kısa süre içinde başladım, malzemelerin tedariki vs. tamamlandıktan sonra fiziki montaja geçildi. Burada şunu fark ettim: Teorik tasarlama ayrı bir şey, bunu bu boyutta gerçekleştirmesi apayrı bir iş. O zamana kadar tasarlamış ve yapmış olduğum tüm 3D yazıcılardan farklı olacaktı. Demek istediğim şu: Bugüne kadar toplamış olduğum tasarım ve 3D baskı tecrübelerimin tümünü, bu büyük boyuta uygulayınca, olayların ne kadar farklı olduğunu gördüm. İster yazılımsal olsun, ister fiziki ve kinematiksel olsun – tümü ayrı ayrı yaklaşım istiyordu. Bir hazır reçete alayım, uygulayayım ve şipşak makina bitti diye bakmak mümkün değil.
Ama asıl bu sıkıntılar makinanın oluşumunu her açıdan pozitif etkiledi ve sanırım yukarıda saymış olduğum ana şartları MAK Savunma’nın desteği ile gerçeğe dönüştürebildim.
Kullanıcı Y3D’nin CAPRICORN yazıcılarında ne tür yazılımlar kullanabilir?
Her 3D yazıcı, yalnızca yazdırmak için verilen tasarım kadar iyidir. 25 yıllık 3D tasarım ve modelleme tecrübem bunu bana defalarca gösterdi. Burada baskıları tasarlamak ve biçimlendirmek için doğru yazılıma, özellikle tasarım ve dilimleme yazılımına ihtiyacınız olacak. CAPRICORN1600i, tüm açık kaynaklı ve piyasada bulunan yazılımla uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Seçimi son kullanıcıya bırakıyoruz. O nasıl rahat ederse, o yazılımı kullanır. Kısıtlama yok yani.
CAPRICORN yazıcılar ne tür filamentlerle uyumlu?
Makinalarımızı genel olarak PLA, ABS, TPU, HIPS, ASA, Naylon, Ahşap, Karbon Fiber, Bakır vb. dahil olmak üzere piyasada bulunan çok çeşitli filamentlerle çalışacak şekilde tasarladık. Tavsiye edilen malzeme ama Yalova’da faaliyet gösteren PORİMA A.Ş.’nin ürettiği ve bu tür büyük makinalarda kullanımı kolaylaştıran 3.0 KG’lık rulolarda prototipi baskılar için Porima Tough PLA® Filament ve nihai baskılar için Porima ASA® Filament öneriyoruz.
Baskı alanı ne kadar?
CAPRICORN 1600i’nin baskı hacmi 1000 x 900 x 1600 mm. İstek üzerine böyle ürettik ama daha küçük ya da daha büyük de olabilir.
Bu tür büyük makinaların kullanım alanı nerede olabilir? Kimin ihtiyacı var?
Sektör olarak tabii ki savunma, otomotiv ve mobilya sanayi üreticileri bu tür bir makina ile üretim proseslerine artı değer katabilirler.
Ama genel olarak şunları yapmak isteyen sanayilerdeki üreticiler için uygun:
Alfa fazından sıfır serisine kadar tam ölçekli, işlevsel parçalar üretmek
Pahalı, dış kaynaklı ve geleneksel yavaş üretimden kaçınmak
Azaltılmış ağırlık ve ergonomik tasarım için (Fast Re-Design) kullanmak
İsteğe bağlı üretimle (on-demand) tedarik sürelerini kısaltmak ve lojistik için dış kaynak kullanımından kaçınmak
Tasarım yinelemesini, ürün testini ve üretimi hızlandırmak
Dış kaynak kullanımı, dış lojistik ve tedarik zinciri bağımlılığını en aza indirmek
Küçük seri üretimden ek maliyet olmaksızın benzersiz parçalar üretmek
Envanteri ve depolamayı azaltmak için talep üzerine üretim yapmak
Rekabette önde olmak için tedarik sürelerini kısaltmak ve pazara hızlı girmek
Isıtmalı alüminyum baskı yatağı
Yazıcıların ısıtmalı bir baskı yatağı var mı?
Evet, 10 mm kalınlığında alüminyum levha. Harika bir baskı için gerekli olan en kritik unsurlardan biri, ilk katın baskı yüzeyine yapışmasıdır. Bazı malzemeler belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılmadıkça yüzeye yapışmazlar. Y3D’nin yazıcılarında, ısıtmalı bir yapı platformu standarttır. Tüm yapı plakası alanını eşit şekilde ve yapışma elde edilmesini sağlamak için 110 °C ve üzerine kadar ısıtır. Tabla üstünde ısıya dayanıklı bor silikatlı cam kullandık. Ayrıca makina tabii ki komple kapalı. Başarılı baskılar için çevresel ısısını da korumakta.
Tabla büyük. Dengelenmesi nasıl sağlanıyor?
Bu, başarılı baskılar elde etmek için kritik bir konu. Yazıcının hizalı basabilmesi için otomatik yatak hizalama sensörü takılı. Kurulumda veya kafa değişiminde bir defa uygulanır ve uzun süre tekrarlanmadan çalışır. Sürekli her baskı öncesi kalibrasyon yapmanıza gerek yok.
CAPRICORN yazıcıların yapısı nedir?
Bu ilk prototipimiz Sigma profillerden yapıldı. İç ve dış kaplaması için toz boyalı paslanmaz çelik kullanıldı. Ön tarafında akrilik bir kaplama var. Bu MAK Savunma’nın özel isteği üzerine böyle yapıldı. Seri imalatında CAPRICORN endüstriyel 3D yazıcılar, tamamen kapalı bir yapıda ve güçlü paslanmaz ve kaynak edilmiş çelikten olacak.
Söz etmek istediğiniz başka özellikler var mı?
Girişte sadece bir mevcut tasarımı alıp, orantılı büyütmekten ibaret olmasın demiştim. Bu IDEX mantığını uygulayan ilk üretici olmasak da Y3D olarak yine de türünün en büyüğünü yaptık diyebiliriz. Onun yanında kullanımı kolaylaştıran bir iyileştirme daha eklendi: EHS (Easy Head Swap) olarak andlandırdığımız nozzle, yani baskı ucunu kolayca değiştimesini sağlayan bir tasarım. Makina standart olarak 0,6 mm’lik bir nozzle ile geliyor. İstek üzerine 0,4 mm, 0,8 mm, 1,0 mm ve 1,2 mm’lik çaplar da mevcut. EHS ile bu işlem 5 dakikanızı almaz. Pense gerek yok, kaba kuvvet yok; basit bir hamle ile tüm kafanın (dual gear (çift dişli) extruder motoru, fanlar ve baskı ucu bir arada) sökülüp takılabileceği bir system. Ardından bir otomatik kalibrasyon ve baskıya devam…
Eklemek istediğim son nokta, umarım ki bu 3D yazıcımız ile eklemeli imalat üretiminde kullanacak olan sanayicilermize üretimde tasarruf etmelerine ve israfı azaltmaya katkımız olur ve böylece verimliliklerini arttırarak sonuç olarak Türkiye ekonomisine de artısı olur. Genel olarak 3D eklemeli imalatın Türkiye’de sanayide olması gereken üretim oranının hak ettiği seviyesine hâlâ ulaşmadığını görmekteyiz. Piyasada çok sayıda 3D yazıcı tedarikçisi ve markası var. Sarf malzeme türleri olarak da FDM, SLS, DLP vs. var, bu işi pahalı veya ucuz yapan, profesyonel veya yarı profesyonel yapan var; bunların her biri ekonomimize katkısını sağlıyor. Aralarına katılarak az da olsa biz de katkı sağlayabiliyorsak ve söz ettiğim üretimde eklemeli imalat oranını arttırabileceksek, o zaman ne mutlu bize. İlgisini çektiğim herkesi ofisimize davet ediyorum.
