Yeni nesil imalat teknolojilerinden olan eklemeli imalat (ing. additive manufacturing) bazen katmanlı imalat ya da 3-boyutlu baskı olarak da isimlendirilmekte olup bu çağın yıkıcı (disruptive) imalat teknolojilerinden birisi olarak gösterilmektedir. Çünkü bu yeni yöntem alışageldiğimiz bir çok imalat yönteminden farklı olarak, kolaylıkla en karmaşık parçaların üretimine imkan sağlamaktadır. Bu yöntem çok uzun yıllardır çalışılmakta olup son on yılda bu konudaki gelişmeler büyük hız kazanmıştır. Yöntemin esası bir bütünü ince katmanları üst üste ekleyerek üretme prensibine dayanmaktadır. Geleneksel talaşlı imalat yöntemleriyle bir parça üretmek istenildiğinde, üretilecek geometriden daha büyük ölçülerdeki bir malzeme alınıp işlenerek nihayi geometriye getirilir. Bu talaş kaldırma ya da form verme işlemi esnasında pek çok farklı üretim yöntemi kullanılabilir.
Eklemeli imalat teknolojilerinde ise bir bilgisayar ortamında ince dilimlere ayrılmış nihai parça geometrisinin katman katman işlenmesiyle tasarlanmış parça geometrisi elde edilmektedir. Katmanların kalınlığına ve diğer parametrelere bakılarak çok hassas yüzeyler ve geometriler elde edilebilmektedir. Döküm, talaşlı imalat, ve dövme gibi geleneksel imalat yöntemlerinden farklılıklar göstermektedir. Bir başka önemli nokta da geleneksel üretim tekniklerinde olan kalıp ihtiyacının bulunmaması doğal olarak maliyetleri önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu yönteme her geçen gün yeni gelişmeler eklenerek teknolojinin uygulanabilirliği arttırılmaktadır. Örnek olarak anlık deformasyon takibi ya da eş-zamanlı hata analizi kabiliyetleri ve Endüstri 4.0 sürecinin entegrasyonu, eklemeli imalat teknolojilerini sadece bir üretim yöntemi olmanın yanısıra aynı zamanda yenilikçi bir üretim ekosisteminin odağı haline getirmektedir.
Son yıllarda eklemeli imalat teknolojileri dünyada hem akademik hem de sanayi uygulamaları için en çok önem verilen en çok çalışılan bir alan olarak kendini göstermektedir. Teknolojinin pratikliği ve ara işlemleri ortadan kaldırmasından dolayı bir çok sektörde uygulama alanı bulmasına imkan sağlamaktadır. Buradan hareketle eklemeli imalat teknolojilerinin ilk çıkış noktalarından biri olan polimer temelli imalat araştırmaları devamında metal hammaddelerin uygun geometrik şekillerde üretilemesinin yaygınlaşması ile birlikte odak alan metal eklemeli imalat sürecine doğru kaymıştır. İlk zamanlarda görsellik, ergonomi, bazı fonksiyonel testler için bu teknolojiyle parçalar ve ürünler üretilmekteyken, günümüzde ise artık nihayi parça veya ürün olarak doğrudan doğruya kullanılabilmektedir.
Bu yöntem daha önce olduğu gibi sadece prototipler değil, metalden bitmiş şekilli karmaşık parçalar üretmek için de uygun bir yöntemdir. Eklemeli imalat artık havacılık-uzay, enerji, otomotiv, tıp ve tüketici ürünleri gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde hem bir tasarım devrimine hem de bir endüstriyel devrime imkan vermektedir. Yöntem bu alanlardaki yedek parça ve bakım ihtiyacı içinde oldukça önemli olacaktır. Özellikle yurt dışından tedariği sağlanan, veya üretimi bitmiş, bulunmasında zorluk çekilen, uzun tedarik süreleri olan parçalarda çok önemli bir yöntem olarak değerlendirilebilecektir.
Havacılık ve uzay özellinde konuya baktığımızda hafifliğin en üst düzeyde önem arzettiği bu sektörlerde hafif ve isterleri sağlayan tasarımlar önemli avantajlar sağlayacaktır. Örnek olarak hem malzeme tasarrufu açısından hem hız açısından hemde tasarımın karmaşıklığı açısından ön plana çıkmaktadır. Konuyla ilgili özellikle GE, Lockeed Martin, Boeing, Airbus, GKN, Premium AEROTEC (PAG) gibi pek çok firmalar çok uzun zamandır çalışmalar yapmaktadır. Üretim hattında bu yöntemle üretilmiş parçaları kullanmaya başlamışlardır. Düşünelim ki bir uçağın kaburgasının bazı parçalarının talaşlı imalatta neredeyse %95’i hurdaya dönüşmektedir. Bu yöntem kullanıldığında optimum geometri kolaylıkla elde edilebilmekte ve dolayısıyla alış-uçuş oranlarında ciddi kazanımlar sağlamaktadır. Diğer bir örnekte uydu teknolojisini düşündüğümüzde 1 kg’lık hafifleştirmenin ne denli önemli olduğunu görmekteyiz. Bu yöntemle optimum geometri belirlenip, üretim yapıldığında ve isterler sağlandığında çok büyük kazançlar elde edilmektedir.
Özellikle hava araçlarının bakımında bu yöntemle üretilmiş yedek parçaların çok hızlı devreye alınması mümkündür. Üretiminde zorluk çekilen bir çok parçanın üretilmesi kolaylaşacaktır. Bu yeni teknoloji yakın gelecekte hem az sayıda üretim ve hem de seri üretimde yaygın olarak kullanıma başlayacaktır. Tabi her alanda olduğu gibi bu alanda da alınacak epey bir yol vardır. Ülke olarak bu doğrultuda yapılan çalışmalara hız vererek öncü olma imkanımız bulunmaktadır. Aslında her zaman bu tür fırsatlar karşımıza çıkmaktadır. Bu tür fırsatları değerlendiren ve katma değer oluşturan ülkeler her zaman ön planda olmakta ve küresel ekonomik dengelerde söz hakkına sahip olmaktadır. Bizim içinde bu fırsat vardır. Hem eğitim sistemimizde hem teknolojik alt yapımızda bu doğrultuda güncellemeler yapmalıyız. Ülke insanını ve sanayiyi yeni ufuklara doğru yönlendirmeliyiz. İnsan kaynağı ile teknolojisi uyumlu bir toplum daima öncü olacaktır.
Yazarın Diğer Yazıları
Bu gönderi kategorisi hakkında gerçek zamanlı güncellemeleri doğrudan bildirim almak için tıklayın.
