3 boyutlu yazıcılar son zamanlarda büyük bir popülerliğe kavuştular. Peki en çok hangi sektörlerde kullanılacak? Gelecekte getirebileceği potansiyel sorunlar neler?
Öncelikle, sürekli artan kullanım alanları ve ucuzlayan fiyatları ile bir çok insanın dikkatini çeken 3 boyutlu yazıcıların nasıl günümüze geldiklerini araştıracağız. Ardından 3 boyutlu yazıcıların hangi sektörlerde hangi ürünler için kullanıldıklarını inceleyerek mevcut katkılarına bakacağız. Sonuç olarak, 3 boyutlu yazıcıların gelecek potansiyellerini ele alarak nasıl bir gelişim göstereceklerine bakacağız. Bu sonuçlara dayanarak 3 boyutlu yazıcıların faydaları ve zararlarını görme fırsatı bulup, teknolojinin gittiği nokta hakkında bazı öngörülerde bulunacağız.
3 boyutlu yazıcıların tarihi
Kuşkusuz hepimiz son zamanlarda internette, gazetelerde ya da televizyonda 3 boyutlu yazıcı (3DP) teknolojisi hakkında bir şeyler duyduk. Nedir bu 3DP? Hangi sektörlerde kullanılıyor? Gelecekte karşımıza nasıl çıkacaklar? Yazımızda bu 3 soruya cevap vermeye çalışacağız. Öncelikle 3DP tarihine göz atmamız gerekiyor. Teknolojinin ilk ortaya çıkışı 1980’lerde gerçekleşti. Charles Hull isimli bir mucit ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü‘nün (MIT) teknolojinin kaynağı oldukları söylenmekte. Charles Hull kurmuş olduğu 3D Systems firması ile bugün hala piyasada yer edinmekte. Her ne kadar bütün akademik camia Charles Hull’u mucit olarak belirtiyorsa da, değinmemiz gereken başka bir isim daha var.
İlk 3DP patent başvurusu 1980’lerin ilk senelerinde Japonya’da bulunan Dr. Kodama tarafından yapılmıştır. Hakkında fazla bir şey bilmediğimiz Dr. Kodama, patent için gereken evrakların tarihini geciktirdiği için patent alma hakkını kaybetmiştir. Bu da kendisinin bir nevi unutulmasına sebebiyet olmuştur. Yaygın bir metot olan “stereolithography apparatus” (SLA), Charles Hull tarafından başarıyla 1983 yılında üretilmiş ve denenmiştir. İlkel 3DP örneklerinden olan SLA, günümüzde hala kullanılmaktadır ancak teknoloji günümüzdeki seviyesine gelene kadar bir çok değişimden geçmiştir. “Selective laser sintering” (SLS) denilen daha popüler 3DP metodu ise Carl Deckard tarafından icat edilmiştir. Günümüzde daha çok kullanım alanı bulan bu metot, 3DP teknolojisi için gelişme zeminlerinden birini hazırlamıştır. 1990’lar ve 2000’lerde ABD ve Batı Avrupa’da 3DP teknolojisi üzerine bir çok çalışma yapılmış, yeni metodlar keşfedilmiş ve teknolojinin uygulanabilirliği üzerine bir çok geliştirilme yapılmıştır.
3 boyutlu yazıcı kullanımının yayılması
Kişisel kullanım için geliştirilen ilk 3DP cihazının piyasaya çıkması 2007 senesinden önce mümkün olmamıştır. 10.000 USD fiyat etiketi ile piyasaya sunulan ilk kişisel 3DP, araştırma enstitüleri ve büyük şirketler dışında küçük ve orta seviyeli girişimcilerin de teknolojiye ulaşabilmesinde çığır açmıştır. 2007 yılından günümüze kadar bir çok farklı ürün farklı fiyat etiketleriyle piyasada yerini bulmayı başardı. Günümüzde çok daha ucuz ve hızlı cihazları temin etmek mümkün olmakla beraber, 3DP teknolojisi hala daha geniş kitlelere hitap etmekte zorlanıyor. Bir çok şirket, üniversite ve şahıs bu teknolojiyi prototip üretimi, modelleme, eğitim ve küçük parçaların üretimi için kullanmakta. Küçük çaplı kullanımların dışında, bazı endüstri devleri de teknolojinin nimetlerinden faydalanıyorlar. 3DP kullanımını uzun yıllardır benimseyen sektörler arasında otomotiv, medikal ve havacılık ve uzay sektörü başı çekmektedir. Giyim sektörü ve yemek sektörü için de innovatif çözümler getiren 3DP teknolojisi gelecek vaat etmekte.
3 boyutlu yazıcılar hangi sektörlerde kullanılıyor?
3DP teknolojisi ile üretilen ürünlere bazı örnekler verecek olursak: medikal malzemeler, kemik, prostetik ürünler, dental ürünler, otomobil parçaları, araç prototipleri, uçak motoru parçaları, silahlar, çikolata, şeker ve giyilebilir teknoloji en bilinen örnekler olarak öne çıkmaktalar. Güncel kullanımın dışında gelecekte teknolojinin nasıl ürünlerin üretilmesine katkıda bulunacağı büyük bir tartışma konusu. Sanayi Devrimi 4.0 olarak da bilinen yeni akımın bir parçası olarak görülen 3DP teknolojisi; otomasyon ve temiz enerji gibi umut vaat eden teknolojiler arasında çoktan yerini almış bulunmakta.
3DP teknolojisi, özellikle medikal ve biyoteknoloji sektörlerinde 2000’li yılların başlarından beri kullanılıyor. Yakın gelecekte 3DP ile yapay organların üretilip insanların hayatlarını kurtarmalarına ise kesin gözle bakılıyor. Dünya çapındaki bazı laboratuvarlarda çoktan organların üretimi deneysel olarak başarıyla gerçekleştirildi. Organlara ek olarak yapay damarlar, kemik parçaları, biyonik göz, biyonik kulak vb. bir çok fonskiyonel ürünün araştırma-geliştirme çalışmaları devam etmekte. Bu ürünlerin 2020 sonrasında piyasaya çıkmaları ve sayısız insanın hayatını iyileştirmesi bekleniyor. Canlı dokuların üretimleri sadece hayat kurtarmakla sınırlı kalmıyor, ayrıca bazı üniversitelerin tıp fakültelerinde 3DP yardımı ile doku modellerinin üretimi tıp öğrencilerine insan vücudunu maketler ve kadavralara kıyasla daha iyi tanıma firsatı veriyor. Canlı dokular ile pratik yapma fırsatı bulan geleceğin doktor adaylarının karşılarına çıkabilecek vakalara daha hazırlıklı olmalarının sağlanması büyük bir atılım olarak görülüyor.
Medikal sektör dışında 3 boyutlu yazıcılar
Medikal ve biyoteknoloji sektörleri dışında çok daha fazla kullanım alanı bulan 3DP için en parlak sektörlerden birisi de inşaat sektörü olarak görülmekte. Prototip 3DP örnekleri başarılı şekilde bir evi baştan sona yaratmayı çok kısa bir sürede başardılar. Gelecekteki kullanım alanlarının en önemli örneklerinden birisi ise öngörülen uzay kolonilerinin inşaatı için 3DP kabiliyetli robotların kullanıması olarak gösteriliyor. Mars ve Ay yüzeyinde bulunan toz ve toprağı kullanarak potansiyel kolonilerin mimarları olacak bu konsept için NASA çoktan büyük bir bütçe ayırmış bulunmakta. Sadece uzay için değil, gezegenimiz için de büyük potansiyel gösteren 3DP robotlarının hızla artan nüfusun sorunlarından birisi olan konaklama ihtiyacına pratik ve tasarruflu çözümler üretmesi bekleniyor.
Havacılık ve uzay sektörü için ise haberler çok daha iyi gözükmekte. 3DP ile üretilen uçak parçalarının geleneksel metodlarla üretilen parçalara kıyasla %95 daha az atık madde yarattığı, %75 daha az ham madde kullanımı gerektirdiği, %30 daha hafif ürünler ürettiği ve çok daha dayanıklı bir yapısal bütünlüğe sonuç verdiği görülmüştür. Gelecekte daha fazla 3DP kaynaklı ürünlerin uçaklarda kullanılacağını varsayarsak; daha hafif, daha sağlam ve daha ucuza üretilen uçaklarla karşılaşacağız. Bu da uzun vadede daha az yakıt tüketimi, kolay bakım, çok daha hızlı üretim ve daha az maliyet demek. Büyük şirketler için daha hızlı ve daha ucuza üretilen uçakların havayolu şirketleri için daha maliyetli olacağı ve en nihayetinde tüketici için daha ucuz uçak biletleri anlamına geleceği öngürülüyor. Boeing, SpaceX, Airbus ve GE Aviation gibi firmalar 3DP teknolojisini halihazırda mevcut ürünleri için kullanan şirketlerin başını çekmekteler.
3 Boyutlu Yazıcıların getireceği potansiyel sorunlar
Bütün bu olumlu tahminlerin yanında bazı karamsar beklentiler de bulunmakta. 3DP teknolojisinin silah üretiminin çok daha kolaylaşmasının suç oranlarını arttırabileceği ve silah teminini kolaylaştıracağı ifade ediliyor. Telif hakları konusunda ise bambaşka bir boyutta tartışmalara sebep olması beklenen 3DP teknolojisinin özellikle bireysel kullanıcılar hususunda büyük şirketlere sorunlar yaratacağı da olumsuz beklentilerden birisi. İnternetten indirilebilecek planların ve şemaların kullanılması sonucunda, sofistike ve hakları saklı ürünlerin üretilmesinin önünün açılması telif hakları konusunda büyük bir baskı yaratmakta. 3DP teknolojisinin kullanımının yaygınlaştığı bir gelecekte değinilmesi gereken konulardan birisi ise telif hakları mevzusu olacak. Karaborsadan gizli ürünlerin plan ve şemalarının satılması ihtimali büyük şirketlerin daha bugünden hukuki adımları tartışmasına sebebiyet veriyor.
Sonuç olarak, 3DP teknolojisinin yararlı getirileri çoğunlukta olsa da olumsuz getirileri de bulunmakta. Geleceğin bu kadar net olarak öngörülebildiği ve teknolojinin hızlı gelişiminin nispeten kontrol altında olduğu bu dönemde, gerekli adımların atılarak olumsuzlukların en aza indirilmesi hala mümkün. 3DP teknolojisi kuşkusuz bir çok yenilik getirecek ve daha sürdürülebilir bir gezegende yaşamamıza katkıda bulunacak. Daha ucuz, daha dayanıklı ve daha tasarruflu ürünlerin üretilmesini sabırsızlıkla bekliyor, tahminlerimiz dışındaki gelişmelerin ne olacağını da merakla izliyor olacağız.
