3 Boyutlu Yazıcı Kalemler (3D Printer Pen)

3 boyutlu yazıcılar son zamanlarda çok fazla ilgi görmeye ve tercih edilmeye başlanmıştır. Bir 3 boyutlu yazıcıdan çıktı alabilmek için çeşitli aşamaları tamamlamanız gerekmektedir.  Bu aşamalar için bilgisayar ve çeşitli program bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır.  Karmaşık yapıları sebebiyle kullanımı bazı kullanıcılar için kolay olmamaktadır. 3 boyutlu yazıcılarda motorların X, Y, ve Z ekseklerinde yaptıkları hareketleri 3 boyutlu yazıcı kalemlerde kişi kendi kontrol eder  ve model oluşturur.  Bu sebeplerden dolayı  kısmen benziyor olsalar da  daha basit yapılı olan 3 boyutlu kalem icat edilmiştir. Bir 3 boyutlu yazıcı ile kötü deneyimleri sonucu, ilk 3 boyutlu kalemin mucitleri  Peter Dilworth, Maxwell Bogue ve Daniel Cowen olmuştur. İlk denemelerinde tutkal tabancası ile başlayan yenilik  2013′ de piyasaya sürüldü ve şuan da 3 boyutlu kalemler olarak kullanılmaya devam etmektedir.

3 Boyutlu Kalemlerin Çalışma Prensibi 

3 boyutlu kalemlerin basit  çalışma prensipleri vardır. Kullanımı da kolaydır sadece biraz dikkat ve pratiklik istemektedir. 
– Öncelik olarak 3 boyutlu yazıcı kalemler bir güç kaynağına bağlanarak çalışır.
– Filamentlerin hammaddesi plastik olduğu için belirli sıcaklıktan sonra eriyerek akışkan bir hal almaktadır.
– Bu sıcaklık filamentin yapılmış olduğu malzemeye göre değişmektedir.
– 3 boyutlu yazıcılarda olduğu gibi içine yerleştirdiğimiz filament , ısınan extruder eritilerek geçer.
– Bu geçişi kalem üzerinde bulunan bir tuş ile kontrol edilebilir.
– Bazı kalemler sabit hızda çalışırken, bazı kalemlerde kendi hızı dışında ‘hızlı’ modu da bulunmaktadır. 
–  Kalem kullanıcısı farklı şekiller oluşturmak amacıyla istediği şekilde kalemi hareket ettirir.
–  Erimiş filament, kalemin dışında hızla soğur ve katılaşır, bu da ekstrüde edilmiş filamentin şeklini kalıcı hale getirir. 

3 Boyutlu Yazıcı Kalemde Dikkat Edilmesi Gerekenler

1 ) 3 boyutlu nesneyi çizmek için erimiş plastik kullanılır. Bu nedenle satın alırken seçici olmak gerekiyor.  Çizimin her yüzeyde yanıt verip vermediği ürünü incelerken gözden kaçırılmamalıdır. 
2 )  3B kalemler için en önemli faktörlerden biri ısıdır. Bazı kalemlerin çalışması için yüksek sıcaklık gerekmektedir. Satın almadan önce çalışma sıcaklığının incelenmesi gerekir.
3 )  Plastiğin yani filamentin ne zaman çıkacağını bilinmezse istenmeyen durumlar ortaya çıkabilir. Erimiş plastik, kalemin içinde sıkışabilir. Bunlara alışmak için kontrollü olarak bir kaç pratik yapılması gerekebilir.
4 ) Diğer önemli husus ise plastiğin soğuma süresidir. En iyi 3B kalemlerin soğuma süresi minimum zaman alır, bu sayede en kısa sürede modellenir. 
5 ) Diğer elektronik cihazlarda olduğu gibi 3 boyutlu yazıcı kalemlerde de garantiye bakılması gerekir. Bir kalem satın almadan önce müşterilerin geri bildirimlerini ve garanti süresini araştırmakta fayda vardır.
6 ) Son olarak 3 boyutlu kalemler ile çocukların yaratıcılığını ön plana çıkaracak aynı zaman eğlendirecek aktiviteler yapılabilir. Bu konu da dikkatli olmakta gerekir çünkü elektronik bir cihaz olduğu ve sıcaklıkla çalıştığı için bir yetişkinler tarafından kontrol edilmelidir.

Filament Seçimi

3B kalem plastiklerinin hızlı eriyebilme ve çabuk katılaşabilme özelliklerine sahip olması gerekir.  Filamantler  arasında;
– Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS),
– Poli Laktik Asit (PLA),
– Polivinil Alkol (PVA),
– Poliamid (Naylon),
– Cam Dolgulu Poliamid,
– Polikarbonat (PC),
– Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE)  bulunmaktadır.
Bu malzemeler arasında en popüler olanları ABS ve PLA’ dır. 

 ABS (Akrilonitril Bütadien Stiren)

– Uygun maliyetlidir bu sebepten çok yaygın kullanılır.
– ABS plastik lego, bisiklet parçaları gibi yaygın kullanım alanına sahiptir.
– Hem mağazalarda, hem de online olarak bulunması kolaydır. 
– ABS kullanırken yaşanacak sıkıntılardan biri  210-250 santigrat derecede sabitlenmiş yüksek erime sıcaklığıdır. Neyse ki genel olarak kalemler bu sıcaklığa ulaşabilir .
–  ABS kullanırken dikkat edilmesi gereken en önemli husus ısıtılan plastikten duman çıkmasıdır. Plastiğin dumanı soluyan kişide  tahrişe neden olabilecek hafif dumanlar yaymasına neden olur. ABS filamenti yoğun şekilde kullanan kişilerin bu dumanı solumasını engellemek için  iyi havalandırılmış alanlarda çalışmalıdır. Bir diğer alternatif ise eğer uzun süreli çalışma yapılacaksa bir maske kullanılması daha sağlıklı olacaktır.

PLA (Poli Laktik Asit)

– PLA’ lar çevre dostudur.
– Mısır, patates gibi yaygın kullanılan gıda maddelerinden elde edilirler. Bu özelliği sayesinde plastik olmasına rağmen biyolojik olarak parçalanabilirler ve doğayı kirletmezler.
– Düşük erime noktasına (160-220 santigrat derece)  sahiptirler  ve ısıtıldığında zararlı dumanlar yaymazlar.
– PLA’ ların dezavantajı kalem ucundan çıktıktan sonra  yavaş yavaş soğumasıdır. Bu sebeple, küçük ayrıntıları olan karmaşık tasarım oluşturmak için ek soğutma ekipmanı kullanılması gerekir.
– ABS’ ye göre daha kırılgandır.

3 Boyutlu Yazıcı Kalemlerin Kullanımı 

– Birçok renkte filament kullanılabilir, her renk için filamenti değiştirmek gerekir.
– Geniş bir yüzeyde tasarım oluştururken hızlı bir şekilde çalışmak şekil vermeyi kolaylaştırır.
– Öte yandan karmaşık ve düzenli bir tasarım oluşturuluyorsa filamentin yavaşca serbest kalması rahat hareket ettirmeyi sağlar. 
– Süs eşyaları, takılar, heykeller gibi tasarımlar hayal gücüne göre tasarlanabilir.
– Kalemleri kullanırken sert ve dikkatsiz olmak, kalemin hasar görmesine sebep olabilir. 
– Kalemin metal ucu yüksek sıcaklıkta ısıtılması gerektiği için uç ile temastan kaçınılması gerekir. 
– Çocukların kullanımına izin verildiği taktirde olası kazaları engellemek adına denetlenmelidir. 

Kaynakça:

– https://www.3dtechvalley.com
– https://www.3dnatives.com
– https://3dinsider.com
– https://www.feedster.com