Sadece birkaç yıl önce, GE mühendislerinin yeni bir turboprop motorun üçte birini oluşturmak için 800’den fazla parçaya ihtiyacı vardı. Bugün ise, yalnızca bir düzine kadar parça yeterli. İşte bu üç boyutlu üretimin gücü! GE tasarımcıları, yüzlerce metal bileşeni tek bir ünitede birleştirmek için katmanlı imalat olarak bilinen teknolojiyi kullandılar. Bu sırada, karmaşıklığı bir engel olmaktan çıkarıp fırsata dönüştürerek, motorun performansını geliştirip gelişimini hızlandırdılar.
Karmaşıklık olması çok muhtemel çünkü üç boyutlu yazıcılar parçaları direkt olarak bir bilgisayar planından; küçük adımlarla, aşama aşama oluşturuyor. Üç boyutlu yazıcılar, daha önce üretilmesi imkansız veya pratik olmayan şekiller oluşturarak, üst üste ince metal tozu tabakalarını lazerler veya elektron ışınları ile birlikte nihai parça formunda bir araya getiriyor.
Ama yine de, bir uçak motoru için minicik bir parça yazdırmak olağanüstü derecede zor. Sorunun çözülmesine yardımcı olmak için, GE Havacılık, Ohio’da mühendislerin seri üretime yönelik 3D üretim parçaları hazırlayabilecekleri büyük bir Katmanlı İmalat Merkezi açtı. GE Araştırma Merkezi şimdilerde, GE Katmanlı İmalat ile birlikte, baskıyı “tıkla-bas” diye tabir edilen tek adımlı bir işlemle yalınlaştırarak bu yolculuğu kolaylaştırmayı hedefliyor.
GE Araştırma‘da gömülü veri işleme dalında Kıdemli Mühendis Randy Rausch, “edge computing” entegrasyonu sayesinde her yapının her bir katmanını izlemek için üç boyutlu yazıcıya “dijital gözler” verdiklerini söylüyor. Burada amaç; üreticinin, bir parçanın yapısının iyi olup olmadığını veya hurdaya çıkarılması gerekip gerekmediğini gerçek zamanlı olarak anlamasını sağlamak.
Büyük üç boyut baskılı aksamlarıya GE Catalyst turboprop motoru.
Edge computing, işlenmek üzere buluta veri gönderme işleminin tam tersi. Adından da anlaşılacağı gibi edge bilgisayarlar, doğrudan makinelerde, yani bizim konumuzda üç boyutlu yazıcılarda oturuyor. Makine öğrenme algoritmalarına sahip edge sistemler, anlık analizler yapıyor, operatörlere ve en nihayetinde de yazıcıların kendisine içgörü sağlıyor.
Peki bu neden bu kadar önemli? Katmanlı imalat; malzemelerin karışımını, lazer gücünü, katman kalınlığını ve diğer “yapı parametrelerini” doğru şekilde elde etmek için birçok adım ve tekrarlama gerektiren ve hızla gelişen bir disiplin. Örneğin, basılırken bileşenler için destek yapıları oluşturmak şu anda zorlu ve zaman alıcı bir süreç; dolayısıyla mühendisler de tasarımlarını izinsiz gözlerden adeta kıskanç bir sevgili gibi sakınıyor.
Rausch, geliştirmekte olduğu yazılımın, meslektaşlarına ve müşterilere daha fazla parçayı daha hızlı ve daha düşük maliyetle tasarlama, üretme ve inceleme konusunda yardımcı olacağına inanıyor.
Rausch ve takımı, New York’un Niskayuna kasabasında bulunan GE Araştırma’daki katmanlı imalat laboratuvarında çalışırken, üretim sürecini bilerek değiştiriyor ve yazıcıdaki sensörlerin sorunu tespit edip edemeyeceğini test etmek için lazer gücünü düşürerek geçici anormalliklerin ortaya çıkmasını sağlıyor.
Ancak Rausch, parçaların oluşturulmasını gerçek zamanlı olarak görüntülemenin, yalnızca sistemin üç boyutlu baskı işlemini nasıl değiştirebileceğinin temel hatlarını çizdiğini söylüyor. Bunun en mucizevi yararı ise, işlem sırasında meydana gelen zaman hatalarını önlemesi veya düzeltmek için gereken hızda ve hassasiyette kontrol etmesi.
GE Araştırma’nın, GE Katmanlı İmalat ile yakın şekilde çalışma noktasına geldiği bu süreçte, bu kadar hızlı hareket etmesine olanak sağlayan unsur ise, GE Katmanlı İmalat’ın teknolojilerine sunduğu hem dijital hem de fiziksel uzmanlık.