Yetiştiriciler ve üreticiler, bir parça için uzağa göndermek yerine, hızlı ve kolay bir şekilde test edip kendilerinin üretebilecekleri günün hayalini kurmuşlardır.

3D baskı bilimi ve sanatının kapsamı ve popülaritesi arttıkça, bu rüya gerçeğe her zamankinden daha yakın. Teknoloji, bireylerin ve şirketlerin, giderek artan çeşitlilikte özellik ve işlevlerle özelleştirilmiş bileşenleri yerinde basmalarına olanak tanır.

Advanced Technology Systems işletme teknolojisi yöneticisi Mike Nagel, bu yılki Ürün Pazarlama Derneği (PMA) Tech Knowledge sempozyumunda yaptığı sunumda, “3D baskının yardımcı olamayacağı bir sektörle henüz tanışmadım” dedi. Nagel, 3D baskı sistemlerinin uygulanmasında gıda işleme ve tarım da dahil olmak üzere bir dizi sektörle çalıştı.

3D baskı, insan organları, protezler, inşaat formları ve araç parçaları gibi nesnelerin yapımında zaten kullanılıyor. En yeni Airbus jetinde 1,000'den fazla parça 3D olarak basılmıştır.

Nagel, 3D baskının temelinin üretime farklı bir bakış açısıyla geldiğini söyledi. Geleneksel yöntem, büyük bir hammadde parçasının indirgendiği, kalıplandığı ve istenen nihai ürüne şekillendirildiği eksiltici olarak adlandırılır. Sanat dünyasında, bir heykeltıraş, eksiltici imalatın birincil uygulayıcısıdır.

Nagel, "Karşılaştırma, katkı maddesi veya 3D, tasarladığınız şeyi alır ve yalnızca ihtiyacınız olanı yazdırır" dedi.

Nagel, geleneksel üretimin uzun teslim süreleri, pahalı takımlar ve tasarım sınırlamaları ile uğraşmak anlamına gelebileceğini ve genellikle yüksek hacimli ürünlere daha uygun olduğunu söyledi. 3D baskı teknolojisinin ortaya çıkışı, daha hızlı bir tepki, yalnızca gerekli olan parçaları yazdırma ve minimum riskle test etme ve elden çıkarma yeteneği sağlar. Bu üretim türü, kişiselleştirme ve düşük hacimli ürünler için daha uygundur.

3D baskıda kullanılan çeşitli teknolojiler vardır, ancak belki de teknolojiyi kavramanın en iyi yolu, bir pastaya kremanın nasıl eklendiğini düşünmektir. Önceden programlanmış, bilgisayar destekli bir tasarımdan (CAD) çalışan yazıcı, son ürünü oluşturmak için istenen malzemeyi katmanlar halinde uygular.

Başlıca baskı teknolojilerinden ikisi, çoklu püskürtme ve kaynaşmış biriktirme modellemesi veya FDM'dir. Polijetleme, malzemeyi katmanlar halinde bir yüzeye püskürten kuru bir yataktan beslenen ham sıvı ile başlayan geleneksel iki boyutlu baskıya benzer. Ultraviyole ışık, baskı malzemesini istenilen yüzeye yapıştırmak için kullanılır. FDM eski teknolojidir. Bir tahrik motoru vasıtasıyla istenilen malzemeden plastik bir filament besler. Malzeme daha sonra ısıtılır ve ekstrüde edilir, ayrıca katman katman.

Yazıcılar, boyut ve karmaşıklık bakımından çeşitlilik gösterir ve ev meraklıları (thingiverse.com gibi web sitelerinde çevrimiçi meraklı topluluklarda toplanmış olan) büyük üreticiler tarafından kullanılır.

Nagel, "Dükkânımızda, geleneksel iki boyutlu masaüstü kağıt yazıcı kadar küçük, 8,000 pound ve büyük bir SUV kadar büyük sistemlere kadar tüm ürünlerimiz var ve sonra aradaki her şey var" dedi.

Tarım ayrıca 3D baskılı parça ve malzemelerin faydalarını da araştırıyor. Nagel ve Advanced Technology Systems, biçerdöver ataşmanları ve özel tohum aplikatörleri gibi bileşenleri yazdırmak için tarım makinesi şirketleriyle birlikte çalıştı. Daha küçük bir ölçekte, FoodRising.org web sitesi vanalar, kelepçeler ve bağlantı parçaları gibi öğeleri yapmak için ücretsiz 3D baskı yazılımı sunuyor.

Makine firması, makine ataşmanlarını geleneksel olarak istenilen tüm geometri ve şekilleri elde edemeyen rotasyonel kalıplama ile yapmaktadır. 3D baskı, şirketin 12 kafalı biçerdöver için ucuza prototip ataşmanlar üretmesine ve çeşitli saha koşullarında etkinliklerini test etmesine olanak sağladı.

Nagel, "Bu, milyonlarca kazanacakları bir şey değil" dedi. "3D baskı, risklerini azaltır ve hem yeni bir şeyler denemelerine hem de farklı şekiller ve boyutlar denemelerine olanak tanır."

Diğer gıda üretimi türleri, 3D baskı kullanımının arttığını görüyor. Onlar içerir:

  • Şişeleme: Konteyner boyutlarının sık sık değiştirilmesine ve buna eşlik eden takımlarda değişikliklere ihtiyaç duyan bir şişeleme hattı, daha çeşitli şişe boyutlarını barındırmak için 3D baskı teknolojisinden yararlanabilir.
  • Kahvaltı yiyecekleri: Tahıl üreticileri, tahıllar için yeni ekstrüzyonlar ve yeni şekiller için kalıplar yapmak için 3D baskıyı kullanıyor - buna ek olarak, bu aynı konsept benzersiz ürün kesimleri ve diğer yiyecek türleri için geçerli olabilir.
  • Ambalaj: Ambalaj şekilleri ve boyutları daha sık değiştikçe ve daha benzersiz şekiller istendikçe, bu yeni stiller için kullanılan kalıpları üretmek için 3D baskı kullanılıyor.
  • Perakende: Mağaza armatürleri ve satın alma noktası teşhirleri, 3D baskı ile giderek daha fazla üretiliyor. Bu, mevcut raf alanının verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için gereken öğelerin boyutunu test ederken özellikle önemli olabilir.

3D baskının geleceği, teknolojinin daha geniş kullanımını ve daha fazla türde nesne basabilmeyi vaat ediyor. Nagel, yazıcıların zaten 70'e kadar farklı fiziksel özelliğe sahip bir nesneyi üretebileceğini söyledi - ihtiyaç duyulandan çok daha fazla.

Yazıcılar da daha yaygın olarak kullanılabilir olmalıdır.

“İlk başta, daha büyük şirketler çok sayıda 3D yazıcı satın alır ve bunları tek bir yere koyardı. Tüm mühendisler dosyaları merkezi bir merkeze gönderecek ve merkez tüm parçaları yazdıracak ve onları tasarlayan kişilere geri gönderecekti. Bunun geleceğin ultra verimli dalgası olduğunu düşündüler. Şimdi tam tersi. 3D baskının faydası, size yakın olması ve şirketlerin yaptığı da bu. Yeni şeyleri daha sık deneyecek ve nasıl kullanmak istiyorlarsa öyle kullanacaklar.”

Yazıcıların kullandığı ve CAD eğitimi almış kişilerden gelecek tasarımları yapmak için teknik beceri ve uzmanlık gerekir. Tasarımları yazıcıya taramak için de bir miktar beceri gereklidir. Ancak, bir yazıcıyı çalıştırmak için birini eğitmek için bir gün gerekli, dedi Nagel.

Nagel, "St. Paul, Minnesota'daki mağazamıza gelirseniz, 15 farklı tipte yazıcı göreceksiniz ve bir kişi hepsini çalıştırabilir" dedi. "Bu teknolojinin anahtarı ve en büyük yararı, kullanımının çok basit olmasıdır."

Bu kullanım kolaylığı, kişisel ev içi kullanım için 3D yazıcıların çoğalmasını da hızlandırmalıdır. Basit yazıcılar 500 $ gibi düşük bir fiyata mevcuttur ve sayıları, ev bilgisayarlarının genişlemesine benzer şekilde artabilir.

Diğer teknolojilerde olduğu gibi, 3D baskının yeteneklerinde de ilerlemeler görmeyi bekliyoruz. Gelecekte, birinin yapması gereken tek şey, onu yazdırma işine başlamak için bir nesnenin görüntüsünü taramak. Hammadde havuzundan bitmiş nesneler oluşturmak gibi katmanlama dışındaki yöntemler de ortaya çıkabilir.

Ve sonra Nagel'e her zaman sorulan bir soru var: Yiyecekler basılabilir mi? Bir düğmeye basıp gevrek, sulu bir Honeycrisp elma veya yadigarı kalitede bir domates elde edebileceğimiz bir gün gelebilir mi?

Cevap: Konsept, Twinkies gibi keklere ve atıştırmalıklara uygulanabilirse, zaten yiyecekleri “basıyoruz”. Temel malzeme - hamur - şekillendirilir ve şekillendirilir ve ardından üstüne buzlanma ve buzlanma katmanlanır. Ancak, temel bileşenlerden yiyecek basmanın önündeki en büyük engel, diğer birçok yiyeceğin sahip olduğu sorundur: Tadı güzel olacak mı? 3D baskı için deneylerden geçen en yaygın gıdalardan birinin çikolata olmasının nedeni bu olabilir.