3B baskı bilgisayar alanında çığır açacak bir yenilik ve her geçen gün ucuzluyor, hızlanıyor, kolaylaşıyor ve hassaslaşıyor. Teknoloji daha şimdiden halka indi ve endüstriyel imalatta devrim yapmaya başladı. İyi de neden işin keyfini sadece büyük firmalar sürsün? Daha şimdiden akıllı telefon fiyatına Uzay Yolu dizisindeki replikatörün bir benzerini alabilir, istediğiniz ne varsa evinizden çıkmadan basabilirsiniz. Bu yazımızda üçüncü boyuta giden yolu anlatıyoruz.
Dünyamızı değiştirmekte olan 3B baskı teknolojisini şu üç sözcüğe indirgemek mümkün: tara, dilimle, birleştir. Öncelikle bir tasarımın ya da nesnenin taranması ve veriye dönüştürülmesi şart. Ardından bu veri incecik dijital katmanlar oluşturacak biçimde dilimleniyor. Sonra bu veri dilimleri, mürekkep yerine plastik kullanan bir yazıcıya gönderiliyor ve üç boyutlu bir nesne katman katman ortaya çıkıyor. 3B’nin ne için kullanılabileceğini soruyorsanız yanıt ortada. Her şey için! 3B yazıcıların üretebildiği sıradan ve sıra dışı şeylere bakmadan önce teknolojinin kökenine inelim.
Belki şaşıracaksınız ama 3B baskının öyküsü çok eskiye dayanıyor. Takvimler 1859’u gösterirken Mösyö François Willeme adlı fotoğrafçı, Paris’teki stüdyosunda benzersiz bir hizmet sunmaya başlamıştı. Yaptığı şey insanları kopyalamaktı. Görüntünüzü üç boyutta yakalamak için birbirine bağlanmış 24 fotoğraf makinesi içeren cam bir kubbenin içine giriyordunuz.
Veri analog olsa da pantograf adındaki mekanik takip aygıtı tarafından izlenebilecek kadar detaylıydı. Böylece ortaya istenilen ölçeğe getirilebilen katmanlar halinde vücut taramaları çıkıyordu. Bu dilimler Willeme’in “galvanoplastik fotoheykel” dediği şeyi meydana getirmek üzere birleştiriliyor; böylece kil, tahta ya da reçineden yapılmış kopyanızı meydana getiriyordu. Bu işin bedeli ise 280 franktı,
yani bir işçinin ortalama iki aylık ücreti.
Fiyat cebinizi yaktıysa bugünkü kurla 200 liraya gelen, 3B suratınızın basıldığı 60 mm çaplı bir madalyonla da yetinebiliyordunuz. Günümüzün 3B yazıcılarının nasıl çalıştığını öğrenmek istiyorsanız hemen söyleyelim ki o gün bugündür değişen hiçbir şey yok. Önce tarıyor, sonra dilimliyor, ardından birleştiriyoruz. Hepsi bu.
Bilimkurgu seçeneği
Şimdi 1947’ye gidelim ve Amerika’da yayımlanan Astounding Science Fiction adlı bilimkurgu dergisinin Eylül sayısına bakalım. İngiliz yazar Eric Frank Russel’ın yazdığı kısa öykü The Hobbyist (Hobi Tutkunu) 3B baskının hem cansız nesnelerde hem de canlı dokularda kullanımına korkunç bir şey gözüyle bakıyordu: “Kendini bir makinenin karşısında buldu. Makine tuhaftı, karmaşıktı ve kristalimsi bir yapı meydana getiriyordu. Hemen yakınındaki bir başka makine ise küçük, boynuzlu bir kertenkele yapıyordu. Bunun bir üretim süreci olduğu su götürmezdi zira her iki nesne de yarımdı ve gözlerinin önünde giderek gelişiyordu. Koşmaya devam etti. Her biri başka şeyler üreten bir sürü makine vardı. Elektroponik denilen, tıpkı tuğlaları üst üste koyup bir ev inşa eder gibi atom üstüne atom koyan yöntem sayesindeydi bu.
Makinelerin her birinde inanılmaz derecede karmaşık bir kod, şifre ya da anlaşılması güç bir ana kontrol çalışıyor, her makinenin üreteceği tasarımı belirliyordu ve bu tasarımların çeşitliliği sonsuzdu.” Daha neler!
1984’te Amerikalı mühendis Chuckie Hull ise stereolitografi adını verdiği yöntemi icat etti ve üç yıl sonra da patentini aldı. Bu yöntem, 3B modeli sıvı plastiğe işlemek için lazer ışını kullanıyordu. 19. yüzyıl ortalarında François Willeme’in yaptığının neredeyse aynıydı ama Willeme’in lazeri yoktu. Lazer dediğimiz cin lambasından çıkar çıkmaz işler hızlandı. İzleyen on yıl içinde ticari 3B yazıcılar ortaya çıktı.
Bu makineler baskı malzemesi olarak plastiği, çeşitli tozları ve canlı hücreleri kullanabiliyordu. Hatta emektar mürekkep püskürtme teknolojisi bile işin içine girdi ve 2008’e gelindiğinde Eric Frank Russel’ın tahminleri geçerliliğini yitirmişti. RepRap Darwin adlı masaüstü 3B yazıcısı kendi parçalarının hepsini üretebiliyor. Buna tabii ki “kapatma” düğmesi de dahil. Yoksa dünyanın sonu gelirdi.
Ne yazık ki bazıları için dünyanın sonu çoktan geldi bile. Şam’ın 250 kilometre kadar kuzeyindeki Palmira kenti harabelerinde 2.000 yıldır ayakta duran bir zafer takı, Suriye’nin Dünya Mirası kapsamında yer alan Bel Tapınağı’nın girişini gösteriyor. IŞİD bu antik şehri ele geçirdiğinde bu eşsiz bölgeyi yakıp yıktı ve medeni dünyayı gözyaşlarına boğdu. Fakat küresel işbirliğinin bir örneği olarak Dijital Arkeoloji Enstitüsü bu zafer takının turistlerce çekilmiş fotoğraflarını bir araya getirdi, mevcut verileri işledi ve dünyanın en büyük 3B yazıcısını kullanarak bastı. Zafer takı 2016’da Londra’daki Trafalgar Meydanı’na umudun ve başkaldırının bir simgesi olarak dikildi. Şu anda Kuzey Afrika’daki ve Ortadoğu’daki harp bölgelerinde 3B kameralarla donanmış 5.000 gönüllü fotoğrafçı bulunuyor. Amaçları, tehdit altındaki kültürel nesne ve yapıların mümkün olduğu kadar fazlasını gelecekte 3B baskıyla yeniden yapılmaları gerekebilir diye dijitalleştirmek.
Muazzam arkeolojik bulgular bile geçmişten çıkarılabiliyorsa o zaman her şey olanaklı demektir. Sonuçta iş teknolojik yeniliğe, başarma azmine ve paraya bakıyor. İşin güzel yanı da 3B baskı maliyetinin gün geçtikçe düşüyor olması. 3B baskı malzemesi olarak kullanılan 1 kilogramlık plastik maddenin kartuşu 100 TL’ye kadar düştü ve kişiye özel cep telefonu kılıfı gibi bir şey sadece 30 dakikada basılabiliyor. Maliyeti ise birkaç lirayla ölçülecek kadar düşük. Evde baskı malzemelerine gelince bunların da iletken, dokunmatik, metal alaşım, floresan, morötesiyle etkinleşen, kokulu, şeffaf, biyo-çözünür, dental, termal, karbon fiber ve yenebilir olanları var.
Peachy Printer adlı 3B yazıcı 2013’te Kickstarter’da fon toplayarak 100 dolarlık fiyat bariyerini kıran ilk yazıcı oldu. Bugün 500 doların altında fiyatlarla satılan birçok 3B yazıcı, Uzakdoğulu alışveriş sitelerinde cirit atıyor. Türkiye’de o kadar olmasa da bazı ülkelerde 3B yazıcılar artık o kadar yaygın ki bir elektronik mağazasına gidip çeşitliliği giderek artan aygıtlardan birini satın alabilir ya da birkaç gün içinde teslim edilmek üzere sipariş verebilirsiniz. Dahili tarayıcı da içeren Vinci AiO gibi bir model bile 550 dolara mal oluyor. Maliyet, evin dışında da 3B baskının geleceğini belirleyecek.
Özellikle de robota karşı insan emeğinin maliyeti. Sözgelimi, önde gelen spor malzemesi üreticilerinin köle çocuk işgücünden yararlandığı konusu çok tartışılıyor. 14 saatlik mesailerde ter dökmenin karşılığında yalnızca 15 lira alabilen Pakistan gibi ekonomilere kıyasla, Nike yeni çıkardığı Vapor Laser Talon futbol ayakkabılarını 3B yazıcıyla daha ucuza basabiliyor. Fahiş fiyatlı ayakkabıları ve Mezopotamya zafer taklarını bir kenara bırakıp 3B yazıcıların başka neler yapabildiğine bakalım. Saydıklarımızın hiçbiri bilimkurgu değil. Hepsi halihazırda mevcut şeyler.
Uzayda çok büyük işler görüyor
NASA’nın Uluslararası Uzay İstasyonu’nda 3B yazıcı kullanması hiç şaşırtıcı değil. Yazıcının yerçekimsiz ortamda kusursuz biçimde çalışması da… Uzay görevleri 3B baskının en bariz kullanım alanlarından biri çünkü uzaya yük taşımanın akıllara zarar maliyetini hafifletiyor. Onun yerine standart araçlar ya da bileşenler doğrudan 3B yazıcıyla üretiliyor.
Yeni ya da deneysel parçaların uzayda basılmak üzere dünyada tasarlanması sadece birkaç dakikada gerçekleşiyor. Uzay uçuşlarında ya da yörünge altı uçuşlarda sadece plastik değil, 3B metal baskısı da kullanılıyor. Örneğin Çin, Güney Kore ve ABD daha şimdiden jet motorlarının kritik parçalarını bu şekilde üretiyor. Tasarruf ise akla sığacak gibi değil. Örneğin normalde 98.000 liraya çıkan yüksek basınç türbini parçaları 3B baskıyla sadece 7.200 liraya mal oluyor.
3B baskının kısa tarihçesi
1859: Fransız François Willeme 3B nesneleri fotoğraf makineleriyle yakalayıp katmanlar halinde üç boyutlu olarak oluşturdu.
1892: Macar Joseph Blanther 3B harita- lar için bir katman çıkarma yöntemi- nin patentini aldı.
1947: İngiliz yazar Eric Frank Russell “The Hobbyist” öyküsünde 3B baskının yaygınlaşacağını öngördü.
1972: Japon Mitsubishi firmasından Mie Matsubara prototip üretimi için ışıkla sertleştirilmiş reçine katmanları kullanmayı önerdi.
1981: Nagoya Industrial Research şirketinden Hideo Kodama ilk çalışan fotopolimer sistemini geliştirdi.
1984: Charles Hull 3B modelleri alıp bir kopyasını lazerle özel bir sıvıya kazıyan stereoli- tografiyi icat etti.
