3 boyutlu baskı teknolojisinin yolculuğu

YAYIN TARİHİ, 08 Nisan 2024 08:16 GÜNCELLEME, 07 Haziran 2024 08:29

Hazal Orta

Geçmişi 1980'li yıllara dayanan 3 boyutlu yazıcılar, günümüzde birçok farklı sektörde kullanılıyor.
Son kullanıcılar da artık ev tipi 3 boyutlu yazıcıları kullanmaya başladı.
Türkiye’nin 3 boyutlu baskı pazarının büyüklüğü 2017’de 22,5 milyon dolar olarak kaydedilmişti.

3 boyutlu baskı teknolojisinin yolculuğu

Üretim, sürecinin daha verimli ve daha etkili hale gelebilmesi için imalat endüstrisinin durmaksızın gelişmeye devam etmesi gerekiyor. Gelişen teknolojiyle birlikte üretim süreçleri birçok sektör için çok daha pratik hale geldi. Görünen o ki buradaki gelişmeler çok daha uzun yıllar devam edecek. Otomobil motorlarından özel yapım ilaçlara, devasa bir evden küçücük bir oyuncağa kadar üretim sürecini revize eden çok büyük bir teknolojiyle karşı karşıyayız: 3 boyutlu baskı. Son yıllarda adını sık sık duyduğumuz 3 boyutlu baskı teknolojisinin geçmişi 1980’li yıllara dayansa da her geçen yıl daha fazla sektör ve üretim bandı, bu teknolojiyi benimsiyor.

Günümüzde 3 boyutlu baskı, otomotivden havacılığa ve hatta tıbbi cihazlara kadar karmaşık parçalara dayanan sektörlerde daha da yayın hale geliyor. Peki bu işin başlangıcı neresi?

3 boyutlu baskı nedir?

Bu teknolojinin geçmişine gitmeden önce ne olduğunu anlamak gerekiyor. 3 boyutlu baskı, bir öğe oluşturmak için, bir malzemeyi parça parça katmanlama anlamına geliyor. Aslında ‘katmanlı imalat’ diyebileceğimiz bu üretim şeklinin geçmişi, artık belki de biraz eski diyebileceğimiz yıllara dayanıyor.

1980’lerden günümüze 3 boyutlu baskı teknolojisi

Sanki son yılların bir ürünüymüş gibi görünse de 3 boyutlu yazıcıların geçmişi 1980’li yıllara dayanıyor. Yani aslında bu sektör neredeyse 44 yaşında. İlk 3 boyutlu yazıcı, 3D Systems isimli bir şirket tarafından üretildi. Yazıcıda Chuck Hull imzası var.

Yazıcı, yeni bir nesne oluşturmak için ışığa duyarlı reçine katmanlarını kullanıyordu. Bu katmanlar üst üste gelerek, yeni nesneyi oluşturuyordu. Hull’ın patentini aldığı bu cihaz, "Stereolitografi ile Üç Boyutlu Nesnelerin Üretimi için Cihaz" olarak tanımlanıyordu. Hull’dan önce de bu denemeleri yapan yok muydu? Tabii ki vardı. Hull’dan sadece birkaç hafta önce Alain Le Mehaute liderliğindeki Fransız bir ekip de benzer bir başvuru yaptı. Ancak teknolojinin uzun vadede kullanılabilirliği belirsiz olduğu için başvuru iptal edildi.

İlk 3 boyutlu yazıcıların günümüzdeki yazıcılara göre birçok önemli farklılığı olsa da en temel fark fiyat noktasındaydı diyebiliriz. O dönemlerde bir 3 boyutlu yazıcı edinmenin maliyetinin 300 bin dolar seviyesinde olduğu söyleniyor. Bu da onu sadece büyük üreticilerin bir ürünü haline getirdi. Ancak geçen yıllar içinde 3 boyutlu yazıcılar, artık son kullanıcının bile evine alabildiği, ufak üretimler yapabildiği bir ürün haline geldi.

Tekrar geçmişe dönecek olursak,

1990’lı yıllarda birçok yeni şirket kuruldu ve bir yandan da katmanlı üretim teknolojileri iyiden iyiye keşfedilmeye başlandı. Tabii 2006 yılına kadar herhangi bir 3 boyutlu yazıcının ticari olarak satışa sunulduğuna ne yazık ki şahit olamadık.

3 boyutlu üretimin dönüm noktası: RepRap

2005 yılında Dr. Adrian Bowyer, yeni bir proje için düğmeye bastı: RepRap. Bu açık kaynaklı girişim, 3 boyutlu baskı teknolojisi için dönüm noktası oldu. Proje, düşük maliyete odaklanıyordu. Başarılı olan proje ile birlikte aslında birçok düşük maliyetli yazıcının temeli atıldı diyebiliriz. RepRap isimli 3 boyutlu yazıcı, kendisinin bastığı birçok plastik parçaya sahipti. Bu sayede RepRap’ın herhangi bir sahibi, başka bir parça ile, başka bir araç ile ya da bir tasarım ile kendi ürününü geliştirebiliyordu.

Devrimin başlangıcı

2014 yılında PwC, 100’den fazla üretim şirketiyle bir anket gerçekleştirdi. Ankete katılanların yüzde 11’inin zaten 3 boyutlu baskı ile parça ya da ürün ürettiğini söyledi. Gartner’ın analistlerine göre bir teknolojinin ana akım olması için yüzde 20 benimsenme seviyesine çıkması gerekiyor. 2014 yılında ile birlikte 3 boyutlu baskı teknolojisinin benimsenmeye çok yaklaştığını görüyoruz.

GE, Lockheed Martin ve Boeing gibi şirketler, üretimi artırmak için 3 boyutlu baskıyı kullanmaya başladı. Ayrıca insansız hava aracı şirketi Aurora Flight Sciences, dişçilik sektöründe faaliyet gösteren Invisalign ve Google gibi farklı alanlardaki şirketler de 3 boyutlu baskıya yönünü çevirdi.

BBC’nin haberine göre 2018 yılına gelindiğinde bir aile, tamamen 3 boyutlu baskı ile üretilen bir eve taşındı. Bu da yine önemli bir kilometre taşı olarak teknolojinin tarihine kazınmış oldu. 3 boyutlu yazıcı ile ev üretmek başlangıçta uygun fiyatlı evler inşa etmenin bir yolu olarak görülüyordu. Ancak son yıllarda lüks alıcılar da bu teknolojiye ilgi duymaya başladı.

IBIS World’ün araştırmasına göre, 3 boyutlu yazıcı üretim gelirinde sadece 2023 yılında yüzde 19,1’lik bir artış yaşadı. Son 5 yılda ise yüzde 14,6 ile 7,7 milyar dolarlık bir bileşik yıllık büyüme kaydedildi.

Statista’ya göre küresel 3 boyutlu baskı pazarının 2026 yılında 37,2 milyar dolara ulaşması bekleniyor.

3 boyutlu yazıcı fiyatları ne durumda?

Şimdilerde ticari 3 boyutlu yazıcıların fiyatları çoğunlukla 5 bin dolarlık başlangıç fiyatlarına sahip. Tabii bu, baskı süreci ve malzemeyle bağlantılı olarak 500 bin dolara kadar da çıkabilir. Ev tipi kullanıma uygun da birçok 3 boyutlu yazıcı bulunuyor. Masaüstü yazıcılar da diyebileceğimiz yazıcıları 200 ila 1.000 dolarlık fiyatlarla almak mümkün. Türkiye’de de durum aslında benzer. Ülkemizde ev tipi bir 3 boyutlu yazıcı edinmek istiyorsanız, 5 bin TL ila 6 bin TL arasında fiyat etiketine sahip bir yazıcı bulabilirsiniz. Daha uygun fiyatlı yazıcıların geliştirilmesi, teknolojiyi son kullanıcı için daha ulaşılabilir bir hale getirdi.

Türkiye’nin 3 boyutlu yazıcı pazarı

Euronews’ün haberine göre ABD ve AB, 3 boyutlu baskı konusunda küresel yarışa liderlik ediyor. 2001 yılından bu yana tüm dünyada 3 boyutlu baskı teknolojileri için 50 binden fazla başvuru yapıldı. Bunların yüzde 39,8’inin ABD’den, yüzde 32,9’unun ise AB’den geldiği açıklandı.

İkiliyi yüzde 13,9 ile Japonya, yüzde 3,7 ile Çin ve yüzde 3,1 ile Güney Kore takip etti. Avrupa özelinde ise Almanya başvurulara liderlik ederken Almanya’yı Fransa takip etti.

Türkiye de 3 boyutlu yazıcılara ilgi gösteren ülkeler arasında yer alıyor. Öyle ki Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı, 2019 yılında "Üretimde Paradigma Değişikliği, Artırımsal Üretim, Üç Boyutlu Yazıcılar" isimli bir rapor bile yayımladı. Rapora göre Türkiye’nin 3 boyutlu baskı pazarının büyüklüğü 2017’de 22,5 milyon dolar olarak açıklandı. 2023 yılında bunun 49,1 milyon dolara ulaşacağına ilişkin tahminler de paylaşıldı. Ancak, 2017 yılından sonra konuya ilişkin herhangi bir rapor bulunmuyor.

Geçen yıllar içinde Türkiye’de de 3 boyutlu yazıcı ile üretilmiş özel işitme cihazları, bitkisel kaynaklı yumurtayı ve evi gördük. Savunma sanayisinden otomotive farklı sektörlerde 3 boyutlu yazıcılarla üretimler de Türkiye’de yapılmaya devam ediyor.

Son kullanıcı da 3 boyutlu yazıcılara yoğun ilgi gösteriyor. Ev tipi kullanımın, fiyatların nispeten aşağı çekilmesiyle arttığını söyleyebiliriz.