Europe 
Türkiye 
United Kingdom 
Global 
Xometry hesabımla giriş yap 
Toleranslar genellikle doğruluk ve hassasiyetle karıştırılır. 3D baskı teknolojisinde bu terimler birbirinden farklıdır ve asla birbirinin yerine kullanılmamalıdır. Toleranslar, tasarımcının ne kadar hassas olması gerektiğini tanımlar. Başka bir deyişle, bir tasarımda veya üretimde, kişisel veya endüstriyel standartlara bağlı olarak izin verilen esneklik payı miktarıdır.
Doğruluk ise yalnızca boyutlarınızın gerçek değere kıyasla ne kadar tutarlı olduğunu ifade eder. Bu durumda, gerçek değer dijital ortamdaki 3D baskı modelinin boyutlarıdır. Öte yandan, doğruluk 3D baskı ile üretilen parçaların boyutlarının bu modelin boyutlarına ne kadar yakın olduğunu tanımlar.
3D Baskıda Toleranslar: Ulaşılabilecek Değerler
Toleranslar söz konusu olduğunda farklı 3D baskı teknolojileri farklı kabiliyetler sunar. Elde edilebilir doğruluk, parça boyutuna, seçilen malzemeye ve (özellikle tasarım yüksek hacimli ise) geometriye bağlıdır; çünkü bu durumda, çekme miktarı artabilir.
Aşağıda, Xometry’nin en yaygın kullanılan 3D baskı teknolojileri için sunduğu genel toleranslara ilişkin kısa bir özet verilmiştir. Bu değerler tahmini değerler olup parça boyutu, malzeme seçimi ve geometri gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterebilir.
| 3D Baskı Teknolojisi | Toleranslar |
| MJF | ± 0,3% (± 0,2 mm) |
| SLS | ± 0,3% (± 0,3 mm) |
| SLA | ± 0,5% (± 0,2 mm) |
| FDM | ± 0,5% (± 0,5 mm) |
| Carbon DLS | ± 0,1% (± 0,1 mm) |
| DMLS | ± 0,2% (±0,1 – 0,2 mm) |
| Polyjet | İlk onlarca mm için ±0,1 mm tipik değerdir; bundan sonraki her mm için ±0,05 mm eklenir |
Aşağıdaki bölümlerde, her 3D baskı teknolojisiyle elde edilebilen tipik toleransları daha ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.
MJF 3D Baskıda Toleranslar
HP Multi Jet Fusion (MJF), sıkı toleranslar sunan en uygun maliyetli 3D baskı teknolojilerinden biridir. Bu yöntemde, toz halindeki malzemeye bir füzyon (kaynaştırma) maddesi uygulanır; ardından bir ısı kaynağı kullanılarak her katman sistematik olarak kürlenir. Isıtmalı imalat hazneleri, genel toz sıcaklığını yükselterek çarpılmayı ve çekmeyi en aza indirirken kademeli sıcaklık değişikliklerine izin vererek boyutsal doğruluğu artırır.
Ancak, yine de özellikle baskı sırasında kullanılan kızılötesi lambalardan kaynaklanan ısı birikimi ısıl gerilimlere yol açabilir. Kalın geometriler, geniş yüzeyler ve düzensiz duvar kalınlıkları, çekme nedeniyle çarpılmaya veya bükülmeye daha yatkındır. Bu riskleri azaltmak istendiğinde, enjeksiyon kalıplama ile üretilen parçalar için kullanılanlara benzer tasarım kurallarına uymak en iyisidir.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | ± %0,3 (alt sınır: ± 0,3 mm) Profesyonel ipucu: Daha sıkı toleranslar için PA 12 cam dolgulu malzeme önerilir.. |
| Çekme/Çarpılma | Genellikle %2-3 aralığında çekme gerçekleşir. Ancak, çoğu MJF yazıcı tasarımda bunu hesaba katar. |
| İmalat Hacmi | 380 x 284 x 380 mm’ye kadar; normalde 356 x 280 x 356 mm’lik maksimum boyutu öneriyoruz |
| Katman Kalınlığı | ~0,08 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | Minimum 0,5 mm; 0,7 mm önerilir |
| Destek Yapısı | Gerekli değil |
SLS 3D Baskıda Toleranslar
Selective Laser Sintering (SLS, Seçici Lazer Sinterleme), birçok açıdan MJF’ye benzer. Tek fark, SLS’de polimer tozunu ısıtmak için ısı lambası yerine CO2 lazeri kullanılmasıdır. MFJ ve SLS’de çarpılma ve çekme sorunları görülebilir. SLS’de bu sorunlar, 3D baskı ile üretilen parçaların toz içinde bırakılıp kademeli olarak soğutulmasıyla hafifletilir.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | ± %0,3 (100 mm için ± 0,3 mm) Profesyonel ipucu: Daha sıkı toleranslar için PA 12 cam dolgulu malzeme önerilir. |
| Çekme/Çarpılma | Çekme genellikle %3 ila %3,5 arasında değişir. Büyük düzlemsel yüzeyler özellikle çarpılmaya eğilimlidir. |
| İmalat Hacmi | 340 x 340 x 605 mm’ye kadar; ancak genellikle 320 x 320 x 580 mm’lik maksimum boyutu öneririz |
| Katman Kalınlığı | ~0,1 mm ve su geçirmez parçalar için duvar kalınlığı daha yüksek olduğunda 1,5 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | Minimum 0,5 mm; 0,75 mm önerilir |
| Destek Yapısı | Gerekli değil |
SLA 3D Baskıda Toleranslar
Stereolithography (SLA), yüksek üretim doğruluğu ve sıkı toleransların hayati önem taşıdığı uygulamalarda tercih edilen bir 3D baskı teknolojisidir. Bu proses için seçilen malzemeler (polipropilen, ABS, polikarbonat vb.) UV ile kürlenir ve işlenir. Ancak, eğilme özelliği yüksek olan malzemeler çarpılmaya meyilli oldukları için tercih edilmez.
Bu teknolojide ayrıca 3D baskı ile basılan parçaların yapım plakasına sabitlenmesi ve 45o‘den düşük açılı tüm yapılarda destek kullanılması gerekir.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | ± %0,5 (± 0,20 mm) |
| Çekme/Çarpılma | Desteksiz bölümlerde çarpılma olması muhtemeldir |
| İmalat Hacmi | 736 x 635 x 533 mm’ye kadar |
| Katman Kalınlığı | ~ 0,02 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | 0,1 mm |
| Destek Yapısı | Evet, çıkıntı yapılar için |
FDM 3D Baskıda Toleranslar
Fused Deposition Modeling (FDM) yönteminde termoplastik malzeme katman katman bir yapım plakası üzerine ekstrüze edilerek parçalar üretilir. Geniş parçalar, mekanik geometriler ve ultra ince detay gerektirmeyen uygulamalar için oldukça uygundur. FDM, çok yönlülüğü ve uygun fiyatı nedeniyle birçok endüstride yaygın olarak kullanılır.
SLA gibi, FDM de destek yapıları gerektirir ve özellikle yoğun şekilde destek bulunan alanlarda ardıl işlemler, boyutsal hatalara yol açabilir. Ayrıca, dar yapılar nozul genişliği nedeniyle doğru bir şekilde oluşturulamayabilir. Depozisyondan sonra malzeme soğurken hemen çekme başlar; masaüstü ve endüstriyel FDM yazıcılar arasında toleranslarda önemli ölçüde farklılık görülebilir.
| Parametre | Değer |
| Boyutsal Tolerans | Prototipleme (masaüstü): ± %0,5 (alt sınır: ± 0,5 mm)
Endüstriyel: ± %0,15 (alt sınır: ± 0,2 mm) |
| Çekme/Çarpılma | PLA gibi malzemeler düşük çekme gösterir (%0,3–%0,5), Nylon 12 gibi diğer malzemeler ise %2’ye kadar ve PVDF %4’e kadar çekme yapabilir. |
| İmalat Hacmi | 914 x 610 x 914 mm’ye kadar |
| Katman Kalınlığı | ~0,05-0,3 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | 0,2 mm’ye kadar |
| Destek Yapısı | Evet, çıkıntılı yapılar için |
DMLS 3D Baskıda Toleranslar
Direct Metal Laser Sintering (DMLS), yaklaşık 20 mikronluk yüzey pürüzlülüğüne sahip gözeneksiz metal parçalar üretmek için kullanılır. Bu proseste kullanılan yüksek ısı çoğu kez çekmeye ve çarpılmaya yol açar. Plastiklerin aksine, metallerin ısı iletkenliği ve çekme oranları farklıdır; boyutsal doğruluğu sağlamak için tasarım sırasında bu durum dikkate alınmalıdır.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | ± %0,2 (± 0,1 – 0,2 mm) |
| Çekme/Çarpılma | Proses sırasında oluşan yüksek ısı, çekmeye ve çarpılmaya neden olabilir |
| İmalat Hacmi | 250 x 250 x 325 mm |
| Katman Kalınlığı | Malzemeye bağlı olarak 0,02 – 0,08 mm. |
| Minimum Yapı Boyutu | Kozmetik yapılar için 0,75 mm; yapısal özellikler için 1,5 mm. |
| Destek Yapısı | Evet, çıkıntılı yapılar için |
Polyjet 3D Baskıda Toleranslar
PolyJet, en hassas 3D baskı teknolojilerinden biridir ve çok sıkı toleranslar ve olağanüstü detay çözünürlüğü sunar. Bu yöntemde ısıtmaya gerek kalmadan sert ve kauçuk benzeri fotopolimerler kullanılır, bu nedenle çekmeye ve çarpılmaya daha az eğilimlidir. Ancak, malzemeler FDM veya SLS’de kullanılan termoplastikler kadar sağlam değildir.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | 100 mm için ± 0,05-0,1 mm |
| Çekme/Çarpılma | UV kürleme işlemi nedeniyle minimumdur; ancak geniş düzlemsel alanlarda hafif çarpılma görülebilir. |
| İmalat Hacmi | 490 mm x 391 mm x 200 mm’ye kadar. |
| Katman Kalınlığı | 0,004 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | Sert için en düşük 1,2 mm. Kauçuk benzeri için en düşük 2 mm. |
| Destek Yapısı | Evet, çıkıntılı yapılar için |
Carbon DLS 3D Baskıda Toleranslar
Carbon DLS, ısıyla kürlenmiş mühendislik reçinelerinin kullanıldığı son derece hassas bir 3D baskı teknolojisidir. Kullanılan malzemeler arasında FPU (esnek), RPU (sert), EPU (elastomerik) gibi üretan bazlı seçenekler ve silikona benzer SIL bulunur. Carbon DLS ince detaylar ve mukavemetli parçalar sunarken, kürleme işlemi bir miktar çekmeye neden olabilir.
| Parametre | Değer |
| Tolerans | ± %0,1 (100 mm için ± 0,1 mm) |
| Çekme/Çarpılma | The curing process can introduce some shrinkage |
| İmalat Hacmi | 119 x 189 x 300 mm’ye kadar. Önerilen boyut: 100 x 100 x 150 mm içinde |
| Katman Kalınlığı | ~0,1 mm |
| Minimum Yapı Boyutu | Minimum 1 mm önerilir |
| Destek Yapısı | Evet, çıkıntılı yapılar için |
Ardıl İşlemlerin Toleranslar Üzerindeki Etkisi
Çoğu teknolojide destek yapıları kullanılır. Desteklerin çıkarılması sadece yüzey kalitesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda bazen o noktada malzeme eksilmesine de yol açar. Bu da boyutlarda hataya neden olur.
Boyutlardaki fazlalığı almak için kumlama gibi ardıl işlemler kullanılır, kaplama ve boyama gibi teknikler de boyutları çok az artırabilir. DMLS’de, bazen belirgin yüzeylere 1-2 mm ek malzeme uygulanır ve baskıdan sonra bu fazlalık işleme ile alınır. Bu, boyutları düzeltmenin ve sıkı toleranslar elde etmenin bir yoludur.
3D Baskı Teknolojilerinde Toleransları Etkileyen Faktörler
3D baskıda, toleransları etkileyen başlıca faktörler şunlardır:
- Malzeme çekmesi (sıvı halden katı hale geçerken hacimde değişiklik)
- Katman kalınlığı
- Minimum yapı boyutu
- İmalat boyutu (teknolojiye bağlı olarak, basılabilecek maksimum parça boyutu)
#1 Malzeme Çekmesi
3D baskı proseslerinde kullanılan üretim malzemeleri arasında termoplastik filamentler, tozlar, reçineler, sıvı fotopolimerler ve metal tozları yer alır. Tüm bu malzemeler farklı çekme derecesine sahiptir. 3D baskının bir ilkesi olarak, polimerler baskı süreci sırasında soğutulup katılaştığında doğal olarak çeker. Çekme oranı malzemeye özgüdür.
| Faktör | Çekme ve Tolerans Üzerindeki Etkisi | Pratik Çözümler |
| Malzeme Tipi | Farklı malzemeler farklı oranlarda çekme yapar. Örneğin, Nylon PLA’dan daha fazla çeker. | Malzemeye özgü tasarım kurallarına uyun; yüksek hassasiyetli parçalar için PLA, PETG veya fotopolimer reçineleri gibi düşük çekme özelliğine sahip malzemeleri seçin. |
| Parça Geometrisi | Geniş, düzlemsel veya kalın bölümler çarpılmaya ve bükülmeye eğilimlidir. | Büyük yüzeyleri federlerle bölün; keskin köşelerden kaçının; mümkünse parça kütlesini azaltın. |
| Duvar (Et) Kalınlığı | Eşit kalınlıkta olmayan duvarlar farklı oranlarda çeker; bu da iç gerilimlere ve şekil deformasyonuna neden olur. | Duvar kalınlığında tutarlılığı koruyun; kalın ve ince bölümler arasında kademeli geçiş yapın. |
#2 Katman Kalınlığı
Katman kalınlığı, diğer adıyla dikey çözünürlük, bir parçanın Z yönünde ne kadar doğruluğa sahip olduğunu etkiler. Etkisi özellikle parçaların doğrudan bir yatak üzerinde oluşturulduğu FDM, SLA ve PolyJet gibi proseslerde görülür. Aşağıda farklı teknolojilerde katman kalınlığının baskı kalitesini nasıl etkilediğine dair bir analiz verilmiştir:
| Teknoloji | Tipik Katman Kalınlığı | Doğruluk Üzerindeki Etkisi | Dikkat Edilmesi Gerekenler |
| FDM | 0,05–0,3 mm | Geniş başlangıç katmanı (genellikle %100’den fazla ekstrüzyon) aşırı büyük bir tabana neden olabilir; kıvrımlarda basamaklanma görülebilir | Kıvrımlarda ve taban yüzeylerinde ultra ince detaylardan kaçının |
| SLS | 0,10–1,50 mm | Katman yüksekliği önceden ayarlanmıştır; toz füzyonu nedeniyle basamaklanma daha az görülür | Kavisli detaylar için ideal değildir ancak tutarlı boyutsal sonuçlar verir |
| MJF | 0,08 mm | Minimum görünür basamaklanma ile tutarlı Z ekseni çözünürlüğü | Çok kararlı proses; iyi boyutsal doğruluğa sahip işlevsel parçalar için uygundur |
| SLA | 0,02 mm | İyi Z ekseni çözünürlüğü, ancak kürleme geriliminden dolayı çarpılma oluşabilir | Uzun parçaları sabitlemek için destekler kullanın |
| DMLS | 0,02–0,08 mm | Çok ince katmanlar basamaklanmayı azaltır ancak ısıl gerilimler düzlemselliği etkileyebilir | Optimize edilmiş destekler kullanın |
| Polyjet | 0,04 mm | Mükemmel Z ekseni doğruluğu; minimum basamaklanma | Pürüzsüz yüzeyler ve ince detaylar için idealdir |
#3 Minimum Yapı Boyutu
Minimum yapı boyutu, bir 3D yazıcının güvenilir bir şekilde üretebileceği en küçük detayı ifade eder. Hem baskı teknolojisine hem de nozul çapı, katman kalınlığı ve lazer ışını boyutu gibi makineye özgü parametrelere bağlıdır.
FDM’de yapı boyutu, nozul ve katman yüksekliğine bağlıdır:
- X-Y Çözünürlüğü: Nozul çapı tarafından belirlenir. Daha küçük bir nozul yatay yüzeylerde daha ince detaylara imkan verir.
- Z Çözünürlüğü: Katman kalınlığı tarafından belirlenir. Daha ince katmanlar dikey ve eğimli yüzeylerde daha iyi çözünürlük sağlar.
- Örneğin, 0,4 mm’lik bir nozul ile genellikle X-Y’de en küçük 0,4-0,5 mm boyutunda yapılar basılabilir. Daha küçük yazılar veya çizikler 0,2 mm’lik bir nozulla daha iyi basılabilir.
- Not: Yapı detayı parça yönüne göre değişkenlik gösterir. Üst yüzeydeki detaylar dikey kenarlardakilerden daha keskin olacaktır.
Toz bazlı ve reçine teknolojilerinde çözünürlük, lazer ışını veya ışık kaynağı çapına ve malzeme özelliklerine bağlıdır:
- Lazer/ışık noktası boyutu: Basılabilir en küçük X-Y yapısını belirler.
- Katman yüksekliği: Tıpkı FDM’de olduğu gibi Z çözünürlüğünü etkiler.
- Malzemenin yeniden kullanımı: Toz bazlı yöntemlerde (MJF, SLS, DMLS), yeniden kullanılan toz zamanla küreselliğini kaybeder ve çözünürlükteki tutarlılığı ve boyutsal güvenilirliği düşürür.
#4 İmalat Boyutu
İmalat (yapım) boyutu, bir yazıcı tarafından üretilebilen parçanın maksimum toplam boyutunu veya bir yazıcıdaki yapım alanına yerleştirilen maksimum boyutu ifade eder. Parça ne kadar büyükse, kürlenmesi veya soğuması için gereken süre o kadar uzun olur. Bu işlem sırasında, düzensiz soğuma nedeniyle çok fazla çekme ve eğilme çarpılma gelir.
Ek olarak büyük parçalar çok fazla destek yapısı gerektirir (ancak tasarıma ve prosese bağlıdır). Destek yapıları çıkarıldığında, yüzey kalitesini olumsuz etkiler.
3D Baskı ile Sıkı Toleranslarda Parça Tedariği
3D baskıda sıkı toleranslara ulaşmak için sadece doğru teknolojiyi seçmek yeterli değildir; malzeme davranışı, yazıcı kapasitesi, parça geometrisi ve proses ayarları arasındaki ilişkileri de anlamak gerekir. Tasarımcılar tolerans gerekliliklerini CAD aşamasının başlarında hesaba katmalı, prosese özgü tasarım kurallarını uygulamalı ve gerektiğinde ardıl işlemler için planlama yapmalıdır. Üretim hassasiyeti kritik önemli olduğu uygulamalarda, kararlı malzemeler ve SLA, PolyJet veya DMLS gibi güvenilir teknolojileri seçmek önemli bir fark yaratabilir.
Alternatif olarak, deneyimli bir üretim ortağıyla çalışarak endüstriyel sınıf makinelere, kontrollü ortamlara ve uzman geri bildirimlerine erişim kazanabilir, parçalarınızın hem işlevsel hem de boyutsal özellikleri karşılamasını sağlayabilirsiniz. Xometry, projenizin gerektirdiği hassasiyeti elde etmenize yardım etmek için birçok teknoloji ve malzeme, boyutsal muayene seçenekleri ve uzman desteğiyle talebe özel endüstriyel 3D baskı hizmetleri sunmaktadır.
Related Topics
2
ersan uymaz
1
Comment(0)