Katmanlı imalat olarak da bilinen 3B baskı, günümüzde birçok bileşenin üretilme şeklini değiştirdi. Bu yöntem, geometrik karmaşıklık düzeyinin yüksek olduğu noktalarda bile üretim hızını inanılmaz derecede uçurdu ve endüstriler için yeni standartlar belirledi.
Üreticiler, ‘seçkili lazer eritme (selective laser melting - SLM)' yöntemini kullanarak 3B baskıyla metal bileşenler oluşturuyorlardı. SLM yönteminde güçlü bir lazer, metal tozlarını eritir ve bir araya getirerek kademe kademe 3B tabaka oluşturur. Ancak bazı metaller ve alaşımlar, SLM’in içerdiği yüksek sıcaklık değişimlerine dayanamaz ve çatlamalar görülür.
İşte Fransız ‘École Polytechnique Fédérale de Lausanne’ kurumunun Termomekanik Metalurji Laboratuvarı, bu soruna bir çözüm buldu. Roland Logé yönetimindeki ekip, her birkaç katmanda bir ikinci bir lazer uygulama metodu geliştirdi. Böylece meydana gelen çatlamalar hatrı sayılır şekilde azalır oldu ve üretilen metal bileşenler yüksek ısıya, hasara ve aşınmaya dayanıklı hale geldi.
Patentlenen yeni yöntemin uygulanabilir olduğu alanlar ise geniş bir yelpazeye sahip. Örneğin bu yöntem yeni türbin kanatları veya hava araçları için önemli bileşenlerin üretiminde kullanılabilir. Araştırmacıların açıkladığı veriye göre yeni teknik, normalde meydana gelen çatlamaların %95’inin önüne geçebiliyor.
Nasıl çalışıyor?
Araştırmacılar, 3B basım aşamasındayken LSP olarak bilinen ‘laser shock peening (lazer şokuyla kumlama)’ yöntemini kullanıyorlar. LSP yöntemi, yapım aşamasında bileşen üzerinde yüksek yoğunluklu lazer darbelerini periyodik olarak gönderir. Aslında bu yönteme malzemeye şok dalgaları gönderen bir tür yüksek enerjili ‘çekiç’ denebilir.
Yöntem iki farklı lazeri barındırıyor. İlk lazer metal tozlarını eritiyor ve kaynamış malzemeyi ısıtıyor. İkinci lazer ise çatlakları gidermek için bileşenlerde hedeflenen yerlere lazer gönderiyor. Yeni yöntemin gerçekten işe yarar olmasından dolayı bugüne kadar birçok 3B baskı şirketi de bu yöntemi kullanmaya başladı.
