İki Dünyanın En İyisi: Metal Parçalar İçin Destek Sökme ve CNC ile Yüzey İşleme (Hibrit İmalat)
İstanbul, Türkiye – 12 Haziran 2025 – Metal eklemeli imalat (3D baskı), daha önce üretilmesi imkansız olan karmaşık geometrileri hayata geçirir. Ancak, bir parçanın 3D yazıcıdan çıkması, onun mühendislik görevine hazır olduğu anlamına gelmez. Özellikle metal baskıda, parçalar yapı plakasına sağlam desteklerle bağlıdır ve yüzeyleri, mikron hassasiyetindeki endüstriyel uygulamalar için genellikle yeterince pürüzsüz veya doğru değildir. İşte bu noktada, eklemeli imalatın esnekliği ile geleneksel talaşlı imalatın hassasiyetini birleştiren Hibrit İmalat felsefesi devreye girer.
Bu blog yazısında, bir metal 3D baskı parçasının, desteklerinden ayrılıp, CNC tezgahlarında son dokunuşlarla nasıl kusursuz bir mühendislik bileşenine dönüştüğünü adım adım inceliyoruz.
Adım 1: Destek Sökme – Parçayı Özgürleştirmek
Metal baskıda kullanılan destek yapıları, plastik baskıdakilerin aksine, parçayla tamamen bütünleşmiş, yoğun metal kütlelerdir. Onları ayırmak, dikkat ve doğru ekipman gerektiren kritik bir ilk adımdır.
Yöntemler:
- Tel Erozyon (Wire EDM): Bu, en hassas ve en kontrollü yöntemdir. Elektrik yüklü ince bir tel, parçayı ve destekleri keserek ayırır. Mekanik bir kuvvet uygulamadığı için, ince duvarlı, narin veya karmaşık geometrili parçalar için idealdir. Parçanın tabanında pürüzsüz bir yüzey bırakır.
- Testere ile Kesme: Daha basit ve büyük parçalar için, endüstriyel bir şerit testere ile desteklerin kesilmesi daha hızlı ve maliyet etkin bir yöntem olabilir. Ancak daha fazla manuel işçilik gerektirir ve yüzey kalitesi daha düşüktür.
- Manuel Kırma ve Taşlama: Erişilebilir yerlerdeki küçük destekler, bir pense ile kırılarak veya bir el motoru ile taşlanarak temizlenebilir. Ancak bu, parçaya zarar verme riski taşır ve genellikle kaba bir işlemdir.
Destekler söküldükten ve parça yapı plakasından ayrıldıktan sonra, parçanın gerçek potansiyelini ortaya çıkaracak ikinci aşamaya geçilir.
Adım 2: CNC ile Yüzey İşleme – Kusursuzluğa Ulaşmak
3D baskı, bir parçanın karmaşık genel şeklini (near-net shape) oluşturmada rakipsizdir. CNC işleme ise, bu "nete yakın" şekil üzerindeki kritik yüzeylere mikron seviyesinde hassasiyet kazandırmada rakipsizdir. Bu iki teknolojinin birleşimi, Hibrit İmalat'ın gücünü oluşturur.
CNC İşleme Neden Gereklidir?
-
Sıkı Toleranslara Ulaşmak:
- Sorun: En iyi metal 3D yazıcılar bile genellikle ±0.1 mm'den daha iyi bir boyutsal doğruluk sunamaz.
- Çözüm: Bir rulmanın geçeceği yatak, başka bir parçayla birleşecek bir flanş yüzeyi veya hassas bir mil yuvası gibi noktalar, CNC tezgahında işlenerek ±0.01 mm veya daha iyi toleranslara getirilir. Bu, parçaların montajda mükemmel bir şekilde uyum sağlamasını ve görevlerini hatasız yapmasını garanti eder.
-
Yüksek Yüzey Kalitesi Elde Etmek:
- Sorun: 3D baskıdan çıkan metal parçaların yüzeyi, katmanlı yapı nedeniyle doğal olarak pürüzlüdür (genellikle Ra 5-15 µm).
- Çözüm: CNC ile işleme veya taşlama, bu pürüzlü yüzeyi, ayna parlaklığında ve son derece pürüzsüz (Ra < 1 µm) bir hale getirebilir. Bu, sızdırmazlık gerektiren yüzeyler veya düşük sürtünme istenen uygulamalar için hayati önem taşır.
-
İkincil Özellikler Eklemek:
- Sorun: 3D baskı ile hassas dişler (vida yuvaları) veya ince o-ring kanalları gibi küçük özellikleri üretmek zordur.
- Çözüm: Bu özellikler, baskı sonrası CNC tezgahında kolayca ve çok daha yüksek bir hassasiyetle eklenebilir.
Hibrit İmalatın Gücü: Gerçek Dünya Örnekleri
- Kalıpçılık: 3D baskı ile, bir enjeksiyon kalıbının içine geleneksel yöntemlerle imkansız olan uyumlu soğutma kanalları (conformal cooling) yerleştirilir. Ardından, kalıbın plastik parçaya temas edecek olan "A yüzeyi", mükemmel parlaklıkta bir yüzey elde etmek için 5 eksenli bir CNC tezgahında hassas bir şekilde işlenir. Sonuç: %30-50 daha hızlı çalışan ve daha kaliteli parçalar üreten bir kalıp.
- Havacılık: Karmaşık bir türbin kanadı veya bir "blisk" (bıçaklı disk), aerodinamik olarak en verimli formda 3D baskı ile üretilir. Ancak, motor şaftına bağlanacağı merkezi delik ve temas yüzeyleri, yüksek devirlerdeki denge ve uyum için CNC ile mikron hassasiyetinde işlenir.
- Medikal: Hastaya özel bir titanyum kalça implantının kemikle temas eden yüzeyi, kemik büyümesini teşvik etmek için gözenekli bir yapıda basılır. Ancak, eklemin hareket edeceği küresel başlık, sürtünmeyi en aza indirmek için CNC ile mükemmel pürüzsüzlükte parlatılır.
Sonuç olarak, modern ve yüksek performanslı metal parça üretiminde, eklemeli ve eksiltmeli imalat birbirinin rakibi değil, ayrılmaz ortaklarıdır. 3D baskı, tasarım özgürlüğü ile karmaşık şekilleri yaratırken; CNC işleme, bu şekillere mühendisliğin gerektirdiği nihai hassasiyeti ve yüzey kalitesini kazandırır. Bu hibrit yaklaşım, her iki dünyanın da en iyi yönlerini birleştirerek, daha önce mümkün olmayan performans, verimlilik ve kalitede parçalar üretmenin kapısını sonuna kadar aralamaktadır.
