Katmanlı üretim teknolojisi (
Additive Manufacturing Technology)
Havacılık dahil yüksek teknoloji üretim yapılan birçok sektörde üretim ve sanayi anlayışını kökünden değiştirecek bir niteliğe sahip katmanlı üretim teknolojisi ve bu teknolojinin sebep olacağı sanayi dönüşümü yavaş yavaş dünyayı sarmaya başladı.İmalat aşamalarını aşağıdaki şemada kısaca göreceğiniz bu yöntemde imal edilecek parçalar mevcut üretim teknolojisinin aksine parçadan eksiltme yapılarak değil üst üste ekleme yöntemi kullanılarak üretiliyorlar.Bu sayede herhangi bir takım veya fikstür kullanılmadan ve atık malzeme ortaya çıkarmadan oldukça karmaşık geometriye sahip parçaların imalatı mümkün olmaktadır.
18. yüzyılın sonlarında İngiltere’de tekstil sektörüyle başlayan 1.sanayi devriminin ardından 20. yüzyılın başlarında Henry Ford’un hareketli seri montaj hattı ile 2.sanayi devrimi gerçekleşmişti. Şimdilerde ise dijital imalat (3 boyutlu imalat, katmanlı imalat) ile gelen 3. sanayi devriminden söz edilmektedir [1]. Sanayide geçerli olan azaltarak imalata (subtractive manufacturing) henüz rakip olamasa da, katmanlı veya ekleyerek imalatın (additive manufacturing) payı özellikle havacılık ve tıp alanında hızla artmaya başlamıştır. Boeing, Airbus, GE Aviation gibi büyük havacılık şirketleri, katmanlı imalat proseslerini ve malzemelerini uçuş için kalifiye etmek amacıyla yoğun olarak çalışmaktadırlar. Örneğin Boeing şu anda F15 Silent Eagle gibi askeri ve 787 Dreamliner gibi sivil jetler dahil 10 platformda 200’den fazla katmanlı imalat parçası kullanmaktadır [2]. Büyük bir potansiyeli olduğu ve artık ciddi bir imalat yöntemi olarak düşünülmeye başlandığı halde henüz yeterince yaygınlaşamadığı için lambadaki cine benzetilen bu imalat metoduyla ilgili bütün dünyada geliştirme çalışmaları vardır. Nitekim katmanlı imalat, ‘Advanced Manufacturing Partnership’ tarafından Amerika’nın imalat kabiliyetlerini ileriye taşıma potansiyeli en yüksek teknoloji olarak belirlenmiş ve yaygınlaştırılmaya başlanmıştır.
KATMANLI İMALAT NEDİR?
Bloktan keserek malzeme azaltmaya dayalı geleneksel talaşlı imalatın aksine parçaların, eritilmiş birçok ince tabakayı üst üste sererek malzeme ekleme yöntemiyle elde edildiği bir grup teknoloji olup, ASTM F2792 standardı ile terminolojisi oluşturulmuştur (Additive Manufacturing Technology Standards) [3]. Katmanlı imalat, mühendislik dizayn dosyalarını değişik malzemelerden oluşan tamamen fonksiyonel ve dayanıklı objelere dönüştürmek için 3 boyutlu baskı yöntemini kullanmaktadır. Bir tabakanın partikülleri ısı veya kimyasallarla yapıştırılır yapıştırılmaz yeni tabaka eklenmekte ve yapıştırma işlemi tekrarlanmaktadır. Her bir tabakanın 3 boyutlu CAD modelle belirlenmiş geometriyi kusursuz olarak oluşturacak şekilde eritildiği bu teknolojide, herhangi bir takım veya fikstür kullanılmadan ve atık malzeme ortaya çıkmadan oldukça karmaşık geometriye sahip parçaların imalatı mümkün olmaktadır.
Kullanım amaçları farklı olan parçalar değişik firmalarda geliştirilmiş farklı bazı yöntemlerle imal edilmektedir. Bu yöntemlerin
en yaygın olanları seçmeli lazer eritmesi (selective laser melting, SLM), elektron ışınıyla eritme (electron beam melting, EBM), seçmeli lazer sinterleme (selected laser sintering, SLS), direkt metal lazer sinterleme (direct metal laser sintering, DMLS), elektron ışınıyla serbest şekil verme (electron beam free form fabrication, EBFFF), lazer tasarlanmış net şekillendirme (laser engineered net shaping, LENS) ve direkt metal çökeltisidir (Direct Metal Deposition, DMD).
Türkiye'deki durum
Türkiye’de havacılık alanındaki uygulama yok denecek kadar azdır. TUSAŞ’ta prototip atölyesinde bulunan 3D baskı makinalarıyla parçalar üretilmektedir. Diğer sektörlerde kurulu sistemler ise dünya genelinin yüzde 1’ini oluşturmaktadır. Bu sektörlerde cihazların bir kısmı devletin verdiği AR-GE teşvikiyle alınmıştır. İlk kez 1993 yılında Arçelik firması 1 adet SLA-250 alarak AR-GE bölümünün hızlı prototip kısmını kurmuştur. Günümüzde, Arçelik’e ait oto inşa makine parkı, çok sayıda ve farklı cihazların bir arada bulunması sebebiyle Avrupa’nın sayılı merkezlerinden biri haline gelmiştir. Goldaş firması geliştirdiği ürünlerin metal, plastik ve mum malzemeden 3D prototiplerini üretmekte ve kalıp imalatı öncesi tasarlanan ürünlerin fonksiyonellik ve ergonomi testlerini yapmaktadır [16]. Ülkemizin dünya ekonomisindeki payı dikkate alındığında katmanlı imalat uygulamalarının artan AR-GE, inovasyon ve ürün geliştirme çalışmalarına paralel olarak özellikle havacılık alanında daha da yaygınlaşması gerekmektedir.
http://www.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/58d4fd11c87e43c_ek.pdf?dergi=1320
