3D yazıcılar uzun müddettir hayatımızda olsa da çoğumuz bu aygıtları plastik figürler yahut kolay mesken gereçleri üreten hobi araçları olarak görüyoruz. Fakat sanayi dünyasında işler metal boyutuna geçtiğinde, karşımıza aşılması imkansız görünen devasa mahzurlar çıkıyor. Metaller, tabiatı gereği biçim almak için çok yüksek sıcaklıklara gereksinim duyarken, denetimsiz ısınıp soğuma süreçlerinde yapısal bütünlüklerini kaybedip kırılgan bir yapıya bürünüyor. Japonya’daki Hiroshima Üniversitesi’nden bir küme bilim insanı, dünyanın en sert materyallerinden biri olan tungsten karbür kobaltı 3D yazıcıyla basmayı başararak bu şiddetli bariyeri aşmayı bildi.
Geleneksel metal 3D yazıcılar, malzemeyi büsbütün eriterek şekillendirme mantığıyla hareket ediyor. Hiroshima grubu ise bu alışılmış usulün dışına çıkarak malzemeyi tam erime noktasına getirmek yerine, yalnızca form alabilecek kadar yumuşatmayı denedi. Baskı sürecinde katı bir karbür çubuğu yumuşatmak için lazer ışınları ile ısıtılmış teller birebir anda kullanılıyor. Katmanların birbirine daha sağlam tutunması ismine ortalara ince bir nikel alaşımı yerleştirilmesi, gerecin iç yapısını muhafazasını sağlıyor. Gereç büsbütün sıvı hale geçmediği için, daha evvelki denemelerde mühendislerin başını ağrıtan çatlaklar ve yapısal bozukluklar büyük oranda tarihe karıştı.
Elmas sertliğine yaklaşan dayanıklılık
Yeni teknikle ortaya çıkan modüller, endüstriyel standartların çok üzerinde bir dirence ulaştı. Yapılan testler, üretilen gerecin sertlik kıymetinin 1400HV düzeyini geçtiğini kanıtlıyor. Bu sayı, üretilen parçayı safir ve elmas üzere tabiattaki en sert hususların çabucak arkasına yerleştiriyor. Tungsten karbürün kesici aletlerden inşaat makinelerine kadar kritik alanlarda kullanıldığı göz önüne alındığında, bu gelişme üretim süreçlerinde ihtilal yaratma potansiyeli taşıyor. Klasik tekniklerde dev blokların tıraşlanmasıyla yapılan üretimde materyalin yarısından fazlası çöpe giderken, 3D baskı sayesinde fire oranı neredeyse sıfıra inmiş durumda.
Projenin başındaki isimlerden Dr. Keita Marumoto, metali eritmeden şekillendirme fikrinin şimdi çok yeni olduğunu lakin başka sert metaller için de bir kapı araladığını vurguluyor. Elbette her teknolojik sıçrayışta olduğu üzere burada da çözülmesi gereken pürüzler mevcut. Süreç hala çok karmaşık geometrilerde zorlanıyor ve birtakım durumlarda mikro çatlaklar oluşmaya devam ediyor. Bu evrede tungsten modüllerin konut tipi yazıcılara girmesini beklemek hayalcilik olur; çünkü metal baskı hala plastik baskıya nazaran çok daha yavaş ve maliyetli bir süreç. Yeniden de bu metot, laboratuvar ortamından çıkıp fabrikalara ulaştığında ağır endüstrinin çehresini büsbütün değiştirebilir…
