Üç boyutlu (3D) yazıcıların geçmişi 1980’lere dayanıyor. Önceleri büyük, pahalı ve ağır olan bu cihazların temel görevi genelde plastik benzeri malzemelerle farklı nesneler üretmekti. Kâğıt üzerine baskı yapan yazıcılarla aynı temel mantığa dayanan, ancak üç boyutlu nesneler üreten bu yazıcılar zamanla gelişti, küçüldü ve ucuzladı. Farklı sanayi dallarında ve günlük yaşamda birçok değişikliğe yol açtı.
Örneğin, otomotiv ve imalat sanayinde çok sayıda parçayı tek seferde ve tek bir parça olarak üretebilmeyi sağladı. Hızlı model ve prototip geliştirme, test edebilme sayesinde ürün geliştirme sürecini çabuklaştırdı. Üretim kalıpları oluşturma, yedek parça ve aksam bileşenleri üretme süreçlerinde etkili oldu.
Havacılık ve uzay alanında geleneksel imalat süreçleriyle yapılması mümkün olmayan karmaşık geometrik parçaların yapımına olanak sağladı. Bir parçanın yoğunluğunu, sertliğini ve başka malzeme özelliklerini test etme ya da bir parçanın bu tür özelliklerini derecelendirme olanağını geliştirdi. Daha hafif parçaları imal edilebilir hale getirdi.
3D yazıcılar aynı parçanın çok sayıda üretildiği otomobil, uçak ya da elektrik aksamı gibi sanayi dallarında üretkenliği muazzam ölçüde artırıyor. Üretkenliğin artması fiyatları aşağı çekiyor. Tüketiciler için yararlı olan bu üretkenliği artıran, montaj işlemlerini düşüren teknoloji, çok daha kısa sürelerde üretimin gerçekleşmesini sağlıyor.
Yeni Bir Atılım
Her kuşakta farklı değişikliklere şahit olur. Yeni bir atılım, işleri daha farklı yapmanın yolunu gündeme getirir ve iş yapış şekilleri evrilmeye, dönüşmeye başlar. GE’nin yeni bir iş alanı olan GE Additive’in kurulmasıyla üretimde yeni bir döneme tanıklık ediyoruz. GE’nin inovasyon tutkusunun bir göstergesi olan GE Additive, geçmişte üretilmesi mümkün olmayan karmaşık parçaları üretmek için yola çıktı. Böylece imalat sürecini hızlandırmak, daha hafif parçalarla verimliliği artırmak ve yeni tasarım olanaklarından yararlanmak mümkün hale geliyor.
GE Additive dijital endüstriyel kapasitesi ve yeni teknolojileriyle havacılıktan sağlığa, enerjiden otomotive ve mimariden tüketici uygulamalarına kadar çok çeşitli sektörlerde inovasyona ivme kazandırıyor.
Katmanlı İmalat teknolojisi ile üretilmiş parçaların öncü kullanıcılarından olan GE, karmaşık parça üretimindeki deneyimiyle müşterilerine dünya kalitesinde makineler, malzemeler ve mühendislik danışmanlık hizmetleri sunarak mümkün olan sınırları genişletiyor.
GE, Katmanlı İmalatta Neler Yapıyor?
Katmanlı imalat, GE’nin dijital bir endüstriyel şirkete evriminin kilit unsurlarından biri.
Leading A Digital Industrial Area başlıklı GE’nin 2016 Yıllık Faaliyet Raporu’nda Katmanlı imalat teknolojilerinin gelecek 10 yıl içinde GE’nin ürün maliyetini 3-5 milyar dolar azaltabileceği öngörülüyor. GE, 2020’de 500 katmanlı imalat makinesine sahip olacak. Katmanlı imalatın uzun vadedeki potansiyeli 75 milyar dolar olarak hesaplanıyor. Bugün bu pazarda 300 milyon dolarlık bir paya sahip olan GE, bunu 2020’de 1 milyar dolara çıkarmayı planlıyor.
Kendi geliştirdiği üç boyutlu yazıcılar ile havacılık sektörüne katmanlı imalat çözümleri sunan GE, Türkiye’nin envanterindeki sivil ve askeri uçakların motorlarını da verimli hale getiriyor. GE ve Tusaş Motor Sanayi (TEI) yaptıkları Ar-GE çalışmalarıyla üretilen motor parçalarının eskisine göre çok daha hafif olmasını sağlıyor. İleri üretim teknikleri ile hafifleyen parçalar eski versiyonlarına göre uçakların uçuş mesafeleri artırıyor. Böylece bu motorlar eskiden gittikleri mesafe için daha az yakıt kullandıklarından çok daha verimli hale geliyor.
GE Havacılık, GE için yıllık 26 milyar dolar gelir getiren bir iş alanı konumunda. Bugün farklı modellerde bulunan, GE’nin ürettiği toplam 6000 uçak motoru var. Bunlar 60 milyon saat uçuş gerçekleştiriyor. Dünyada her iki saniyede bir GE motorlu bir uçak havalanıyor ve havaya her baktığınızda gökyüzünde GE motoru ile uçan 300 bin yolcu var.
GE’nin katmanlı imalat çalışmaları 1000’den fazla malzeme bilimci ve mühendisin katkılarıyla ilerliyor. GE’nin geliştirdiği malzeme tozları geniş kapsamlı kalite kontrollerinden ve testlerden geçerek sertifikalandırılıyor.
Katmanlı imalat ile ortopedik implantların yanında, türbin paleleri ve yapısal gövde parçaları gibi uçak parçaları da maliyet etkin bir şekilde üretilebiliyor. GE Additive’in sunduğu makinelerde lazer metal eriticiler kullanılarak ince metal tozu tabaka haline getiriliyor. Böylece takım tezgahına gerek kalmadan büyük işlevsel parçalar ve hassas yapılı parçalar yüksek yüzey kalitesiyle üretilebiliyor. 3D yazıcıyla imal edilen jet motoru parçaları için eklem protezlerinde ve diş implantlarında kullanılan alaşımlardan yararlanılarak özel alaşımlar geliştiriliyor. GE Additive’in katmanlı imalat teknolojileri gaz türbinleri, petrol pompaları, medikal tarayıcılar ve diğer makineler için prototiplerin imal edilmesinde de kullanılıyor.
GE mühendisleri geçtiğimiz aylarda dakikada 33.000 rotasyon yapan bir mini jet motoru geliştirdi. Bir sırt çantası büyüklüğünde olan bu motor katmanlı imalat teknolojisiyle metal tozunun üst üste konan katmanlar halinde eritilmesiyle imal edildi. Mühendislerin amacı bir jet motorunun tamamen katmanlı imalatla yapılmasının mümkün olup olmadığını test etmekti. Bunu, uzaktan kumanda edilen model uçaklar için geliştirilmiş basit motorların planlarını alıp bunları 3D yazıcı makineleri için uyarlayarak başardılar.
Öte yandan 3D yazıcıyla üretilen tek kanatlı ticari uçaklarda kullanılan LEAP motorundaki yakıt nozülü (püskürtücü) sadece daha hafif ve dayanıklı olmakla kalmıyor, aynı zamanda daha girift soğutma kanalları ve destek kirişleri gibi yeni tasarım özellikleri de barındırıyor. Yeniden tasarlanmış yakıt püskürtücüler önceki motora kıyasla yakıt verimliliğinde yüzde 15 artış ile CO2 salımında azalma sağlıyor. 141 sensöre sahip olan LEAP yakıt püskürtücü önceki püskürtücülere kıyasla yüzde 25 daha az ağırlığa sahip, 4 misli daha dayanıklı ve 20 yerine 1 parçadan meydana geliyor.
“GE Additive’in Yolculuğu” yazı dizimiz ikinci bölümüyle gelecek hafta blogumuzda olacak. İkinci bölümde katmanlı imalat teknolojilerinin gelecekte sunacağı avantajları ve bu yöntemin nasıl çalıştığını konuşuyor olacağız.