Süreç İlkeleri
LOM (Laminasyonlu Nesneler Üretimi)
LOM, 3 boyutlu nesnelerin oluşturulması için yapıştırıcı kaplı levha malzemelerinin (kağıt, plastik, metal folyo veya seramik bant gibi) katmanlarını kullanan bir katman üretim işlemidir.Bir lazer veya bıçak, yeni bir katmanın üzerine yapıştırılmadan önce dijital kesime göre her katmanı kesiyorSüreç şunları içerir:
Katman çöküşü: Bir katman rulosundan malzemeyi çözmek ve yapıştırıcıyı aktive eden ısıtılan bir rulo kullanarak yığmaya yapıştırmak.
Çapraz kesim: Katman çizgisini kesmek ve çıkarmak için fazla malzemeyi çapraz kapaklamak için bir lazer veya bıçak kullanmak.
Yükü düşürmek ve parça tamamlanana kadar tekrar etmek.
Son işlem: Son nesneyi ortaya çıkarmak için fazla malzemeyi kaldırmak.
FDM (Fused Deposition Modeling)
FDM, termoplastik filamentlerin yarı sıvı haline kadar ısıtıldığı ve katman katman depolanmış olduğu ekstrüzyon tabanlı bir katman işlemidir.
Malzeme besleme: Isıtılmış bir nozzle ile beslenen bir filament bobini.
Fırça hareketi: Fırça yatay olarak hareket eder ve malzemeyi belirlenmiş yol boyunca depolar.
Katman soğutma: Depozite edilmiş malzeme hızlı bir şekilde soğur ve sertleşir.
Destek yapıları: Yükseklikler için gereklidir, genellikle kolayca çıkarılması için suda çözünen malzemeler kullanılır.
Teknik özellikler
| Karakteristik | LOM | FDM |
| Katman kalınlığı | Yaprak malzemesinin kalınlığına göre değişir | Tipik olarak 0.1~0.3 mm |
| Malzemeler | Kağıt, plastik, seramik, metal folyolar | Termoplastikler (ABS, PLA, PC, PPSF) |
| Yazdırma Hızı | Büyük, basit parçalar için hızlı | Ekstrüzyon süreci nedeniyle daha yavaş |
| Doğruluk | Orta ila yüksek (± 0,1 mm) | Orta derecede (± 0,127 ∼ 0,3 mm) |
| Yüzey Dönüşümü | Merdiven basma etkisi, cilalama gerektirir. | Katman çizgileri görünür, bitirme gerekebilir |
| Destek Yapıları | Gerekmiyor. | Çaprazlar ve karmaşık geometriler için gereklidir |
| Build Volume | Büyük hacimler mümkündür | Düzelenin hareket aralığı ile sınırlı |
| Güç | Anizotropik (Z ekseninde daha zayıf) | Anizotropik (Z ekseninde daha zayıf) |
Maddi Konular
LOM Malzemeleri
Kağıt: En yaygın, düşük maliyetli, ancak higroskopik (peçete gerektirir).
Plastik Filmler: Kağıttan daha dayanıklı.
Metal folyolar: Özel ekipman gerektiren özel uygulamalar için.
Seramik Kompozitler: Teknik uygulamalar için geliştirilmektedir.
FDM malzemeleri
ABS (Akrilonitril Butadien Stiren): İyi dayanıklılık, hafif toksik emisyonlar.
PLA (polilaktik asit): Biyolojik olarak parçalanabilir, baskı yapmak daha kolaydır, daha az dayanıklıdır.
PC (Polikarbonat): Daha yüksek dayanıklılık ve sıcaklığa direnç.
PPSF (Polyphenylsulfone): En yüksek dayanıklılık ve ısı direnci.
Kompozit Filamentler: Ahşap, metal veya karbon lif katkı maddeleriyle.
Tasarım Kılavuzları
LOM için tasarım
Süreç için optimize: LOM, nispeten basit geometri olan büyük parçalar için uygundur.
Karmaşık özelliklerden kaçının: İnce detaylar ve iç boşluklar zor.
İşlem sonrası işlemini düşünün: Malzeme çıkarma ve mühürleme gereksinimlerini hesaba katın.
Düz yüzeyler tercih edilir: Merdiven basma etkisini en aza indirir.
FDM için tasarlama
Üstükler ve destekler: Destek malzemelerinin kullanımını en aza indirmek için tasarlanmıştır.
Duvar kalınlığı: Yapısal bütünlük için minimum duvar kalınlığını sağlamak.
Toleranslar: Katman yapışkanlığı ve potansiyel bükülme için hesap.
Yönlendirme: Parçanın yönlendirilmesi dayanıklılığı ve yüzey kalitesini etkiler.
Uygulamalar ve Kullanım Olayları
Tipik LOM Uygulamaları
Görsel değerlendirme için kavram modelleri ve prototipler.
Kum dökme desenleri ve kalıp yapımı (ahşap benzeri özellikler).
Mimarlık ve havacılık endüstrileri için büyük ölçekli modeller.
Düşük malzeme maliyeti nedeniyle eğitim modelleri.
Tipik FDM Uygulamaları
Form ve uygunluk testi için fonksiyonel prototip oluşturma.
Düşük gerginlik uygulamaları için son kullanım parçaları.
Üretim aletleri, aletler ve armatürler.
Özel tıbbi cihazlar ve protezler.
Eğitim modelleri ve DIY projeleri.
Avantajları ve Sınırları
LOM Avantajları
Büyük, basit parçalar için yüksek üretim hızı.
Düşük malzeme maliyeti (özellikle kağıt tabanlı sistemler).
Destek yapısı gerekmez.
Büyük inşaat hacmi mümkün.
XY düzleminde iyi mekanik özellikler.
LOM Sınırları
En ince özellikler için sınırlı doğruluk.
Zayıf yüzey finişi, son işlem gerektirir.
Malzeme sınırlamaları (özellikle kağıt).
Taşıma malzemelerinden atık üretimi.
Hidroskopik doğa mühürleme gerektirir.
FDM Avantajları
Çeşitli özelliklere sahip geniş malzeme seçimi.
En az emisyonla ofis dostu bir operasyon.
Çok renkli baskı yeteneği.
Karmaşık geometriler için suda çözünür destekler.
3 boyutlu baskı teknolojileri arasında en düşük maliyetli ekipman ve malzemeler.
FDM sınırlamaları
Anizotropik kuvvet (Z yönünde daha zayıf).
Katman yapışkanlığı sorunları parça dayanıklılığını etkileyebilir.
Görünür katman çizgileri, pürüzsüz yüzeyler için son işlem gerektirir.
Yüksek çözünürlüklü parçalar için yavaş inşa hızı.
Bazı malzemelerle çarpma ve küçülme sorunları.
İşlem sonrası gereksinimler
LOM Sonrası İşleme
Çöpçatan: Destek malzemesinin çıkarılması (zaman alıcı olabilir).
Sızdırma: Nem emilimini önlemek için gereklidir (lak, epoksi).
Kumlama: Merdiven adımları etkisini azaltmak için.
Renk: Görünüşü iyileştirmek için.
FDM Sonrası İşleme
Destek kaldırma: Destek malzemesinin kopması veya çözülmesi.
Pürüzsüzleştirme: Katman çizgilerini pürüzsüzleştirme.
Kimyasal düzeltme: Solvent kullanılarak (örneğin ABS için aseton).
Başlatma ve boyama: Kozmetik parçalar için.
Annealing: Gücünü artırmak için ısı tedavisi.
Maliyet Düşünceleri
LOM Maliyetleri
Ekipman: Orta ve yüksek (yaklaşık 30.000 dolar).
Malzemeler: Düşük maliyetli (özellikle kağıt).
İşlem: Özel bir ortam gerektirir, bakım maliyeti yüksek.
İşgücü: İşlem sonrası önemli bir süre gereklidir.
FDM Maliyetleri
Ekipman: Düşük ve orta seviyede (bir kaç yüz dolardan başlayan masaüstü cihazları).
Malzemeler: Orta maliyetli (20-50 $/kg standart malzemeler için).
Çalışma: Ofis ortamı mümkün, bakım düşük.
İşgücü: Temel parçalar için minimum işleme sonrası.
Çevreye Etkileri
LOM Çevreci Dikkatler
Kağıt tabanlı sistemler yenilenebilir ve biyolojik olarak ayrıştırılabilir.
Atık malzemeler geri dönüştürülebilir veya kompostlanabilir (kağıt sistemleri).
İşleme sırasında enerji tüketimi.
FDM Çevreci Dikkatler
Petrol bazlı plastikler (ABS) biyolojik olarak parçalanamaz.
PLA endüstriyel koşullarda biyolojik olarak ayrıştırılabilir.
Ekstrüzyon sırasında enerji tüketimi.
Bozuk baskı için sınırlı geri dönüşüm seçenekleri.
Gelecekteki Gelişmeler
LOM Yenilikler
Metaller, seramikler ve kompozitler de dahil olmak üzere yeni malzemeler.
Daha iyi kesim teknolojileri ile daha iyi doğruluk.
Gelişmiş yapıştırma teknikleriyle daha hızlı işleme.
Mürekkep püskürtmesi ile renkli baskı yeteneği.
FDM Yenilikleri
Daha yüksek sıcaklıklı malzemeler daha iyi performans sağlar.
Gelişmiş ekstrüder tasarımları sayesinde daha hızlı baskı hızları.
Değişken nozelli çok malzemeli baskı.
Daha küçük nozel çapları ile daha yüksek çözünürlük.
Sonuç: Doğru Teknolojiyi Seçmek
LOM'u seçin:
Büyük, basit parçalara hızlıca ihtiyacın var.
Maliyet birincil bir kaygıdır (düşük malzeme maliyetleri).
Yüzey finişi kritik değil.
Ahşap benzeri özellikler kabul edilebilir veya arzu edilir.
FDM'yi seçin:
Fonksiyonel prototipler veya son kullanım parçaları gerektirir.
Tasarım karmaşıklığı yüksek, üst kısımları ve iç özellikleri var.
Çoklu malzemeler veya renkler gereklidir.
Ofis ortamında çalışmak tercih edilir.
Hem LOM hem de FDM'nin farklı uygulamalar için uygun hale getiren farklı avantajları ve sınırlamaları vardır.Bu farklılıkları anlamak, özel üretim ihtiyaçlarınız için uygun teknolojiyi seçmek için çok önemlidirHer iki teknoloji de gelişmeye devam ettikçe, üretim ve prototip yapımında uygulamalarını daha da genişletecek malzemelerde, doğrulukta ve yeteneklerde gelişmeler görmeyi bekleyebiliriz.
