Kalıplı imalatta hızlı prototipleme teknolojisi

Abstract

Hızlı Prototipleme (HP) Teknolojisi, bilgisayardaki grafik modelden doğrudan katı nesnelerin elde edildiği bir imalat yöntemidir. 1987 yılından sonra gelişen bu teknolojiye 3D Systems Firması öncülük etmiştir. Yöntemin esası, parçanın üç boyutlu tasarımı (CAD) ile başlamaktadır. Tasarımı yapılan parça, bilgisayar ortamında dilimlenerek tanımlanmakta ve bu veri, hızlı prototipleme makinesinin güç ünitesine aktarılmaktadır. Makine, prototipi her katmanının bir öncekine bağlanmasıyla oluşturmakta ve tasarlanan model tamamlanıncaya kadar bu işlem devam etmektedir. Hızlı Prototipleme teknolojisinin günümüz endüstrisindeki yeri göz ardı edilemeyecek kadar büyüktür. Yapılan tasarımlarda muhtemel tasarım hatalarının tespit edilmesi için modelin monitör üzerinde gözlemlenmesi veya imal edilecek parçaların mekanik dayanımlarının önceden tayin edilmesi için birtakım bilgisayar analizlerin matematiksel olarak yapılması, uygun parçaların elde edilmesi için her zaman yeterli olamayabilmektedir. Ancak, HP parçaların çok kısa sürede ve tasarıma birebir uyumlu imal edilebilirliği ve yapılan incelemeler sonucu parçada herhangi bir hata tespit edildiğinde CAD tasarıma dönülüp hatanın düzeltilettlirliği ile HP sistemleri, en çok tercih edilen prototip imalatı yöntemleri arasında yerini almıştır. Yukarıda anılan aktörlerden dolayı, bu çalışmada HP teknolojileri üzerinde incelemeler gerçekleştirilmiştir. Endüstride en çok uygulanan HP yöntemleri detaylı bir şekilde tanıtılmış ve bu yöntemlerden Stereolitografi (SL) ve Ergiyik Malzeme Birikimi (Fused Deposition Modelling-FDM) sistemleri, işlem esasları ve parametreleri açısından incelenmiş, kıyaslanmış ve uygulamalarla desteklenmiştir. HP modelleri direkt endüstriyel parça veya fonksiyonel test model (FTM) olarak kullanılabilmektedir. Nitekim bu çalışmada da, FTM uygulamasına örnek teşkil etmek amaçlı, SL yöntemi ile imal edilmiş olan bir prototip, silikon kalıpta mastar model olarak kullanılmış ve poliüretan esaslı döküm parça imal edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada amaçlanan unsurlar sırasıyla, Hızlı Prototipleme ve İmalatı teknolojilerini incelemek, kıyaslamak, yöntemin parça imalatına sağladığı avantajları vurgulamak ve anılan teknolojinin kalıplama proseslerindeki yerini ve önemini uygulamalarla desteklemek suretiyle göstermek olmuştur.