Metal eklemeli imalat (SLM/DMLS), havacılıktan medikale kadar pek çok sektörde devrim yaratıyor. Ancak bu teknolojinin en büyük giriş bariyerlerinden biri işletme maliyetleridir. Titanyum (Ti64), Inconel 718 veya Alüminyum (AlSi10Mg) gibi yüksek performanslı metal tozlarının kilogram maliyetleri, üretim bütçelerinin önemli bir kısmını oluşturur.
Peki, baskı sonrası artan tozları çöpe mi atıyoruz? Kesinlikle hayır. Metal tozu geri dönüşümü, doğru prosedürlerle uygulandığında hem maliyetleri %50'ye varan oranlarda düşürebilir hem de sürdürülebilir bir üretim döngüsü sağlar.
Lazer tabanlı toz yataklı sistemlerde (LPBF), serilen tozun sadece küçük bir kısmı eriyerek parçayı oluşturur. Geriye kalan "erimemiş" tozlar, yapı haznesinde (build chamber) ve taşma tanklarında birikir. Bu tozlar teorik olarak tekrar kullanılabilir, ancak doğrudan makineye geri yüklenemezler.
Süreç temel olarak şu adımları içerir:
Toplama: Baskı bitiminde artan tozun vakumla veya manuel olarak toplanması.
Eleme (Sieving): Tozun içinde baskı sırasında oluşan sıçrantıların (spatter), topaklanmaların ve büyük partiküllerin ayrıştırılması.
Karıştırma (Blending): Elenmiş "kullanılmış" tozun, belirli bir oranda "taze" (virgin) toz ile karıştırılması.
İşte mühendislerin en çok endişe ettiği nokta burasıdır. Cevap: Evet, kontrol edilmezse bozulur. Ancak yönetilebilir bir risktir.
Tekrar kullanım döngüsünde dikkat edilmesi gereken 3 ana faktör vardır:
Metal tozları, özellikle Titanyum ve Alüminyum, oksijene karşı çok hassastır. Her baskı döngüsünde ve eleme işleminde toz havayla temas ederse oksijen seviyesi artar. Yüksek oksijen, nihai parçada gözenekliliğe (porosity) ve mekanik dayanımın düşmesine neden olur.
İdeal bir baskı için tozların tam küresel olması ve iyi akması (flowability) gerekir. Geri dönüşüm döngüsü arttıkça, bazı partiküller deforme olabilir veya üzerlerine "uydu" (satellite) denilen küçük parçacıklar yapışabilir. Bu durum, tozun serilme kalitesini etkiler.
Hafif elementler, lazerin yüksek ısısı nedeniyle buharlaşabilir. Bu da alaşımın kimyasal yapısının standart dışına çıkmasına yol açabilir.
Maliyeti düşürürken kaliteyi korumanın sırrı "Tazeleme Oranı" (Refresh Rate) belirlemektir.
Firmalar genellikle tamamen kullanılmış toz yerine, belirli bir karışım oranı kullanır. Örneğin:
Kritik Olmayan Parçalar: %100 Geri Dönüştürülmüş Toz
Standart Üretim: %50 Taze + %50 Geri Dönüştürülmüş Toz
Havacılık/Medikal: %100 Taze Toz (veya çok sıkı validasyon testleri)
Bu strateji ile, pahalı metal tozlarının ömrünü uzatabilir ve kilogram başına düşen birim maliyeti ciddi oranda azaltabilirsiniz.
Metal tozu geri dönüşümü, maliyetleri düşürmek için harika bir fırsattır; ancak "rastgele" yapılamaz. Inert gaz (Argon/Azot) altında çalışan eleme istasyonları kullanmak, tozu nemden korumak ve düzenli laboratuvar testleri (akışkanlık ve kimyasal analiz) yaptırmak şarttır.
Unutmayın: Kalitesiz toz, makineyi tıkadığında veya parça baskı ortasında çatladığında, tasarruf ettiğiniz toz maliyetinin katbekat fazlasını kaybedersiniz.
