3D Çalışmalar
Sanal ortamda tasarlanmış 3 boyutlu nesneleri katı formda somut nesnelere dönüştüren makinelere 3 boyutlu yazıcı denir. 3D baskı teknolojisi ile ihtiyaç duyduğunuz bir aparat basabilir, 3D tarayıcı ile taradığınız bir cismin çıktısını alabilir, çizdiğiniz bir tasarımı prototipleyebilir, hatta kendi ürününüzü oluşturabilirsiniz. Kısacası 3 boyutlu yazıcılar ile dilediğiniz her şeyi basabilirsiniz.
NASIL ÇALIŞIR?
3D yazıcılar, katmanlı imalat (Additive Manufacturing) diye nitelendirilen bir üretim yöntemi ile çalışırlar. Baskı için birçok hammadde kullanılsa da genellikle filament diye nitelendirilen termo plastik materyaller kullanılır. 3D yazıcıların çalışabilmeleri için 3boyutlu modele, tasarıma ihtiyacı vardır. Bilgisayar ortamında AutoCAD, Solidworks, 3DsMax gibi bir CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) programı ile tasarlanmış çizimler veya 3 boyutlu tarayıcı ile taranmış olan nesneler ‘.stl’ uzantısında dışa aktarılırlar. 3D yazıcı ‘.stl’ uzantısındaki dosyayı algılar ve baskı işlemini gerçekleştirir. Baskı işlemine başlamadan önce yazıcının ucunda ‘nozzle’ diye adlandırılan kafa bölgesinin belirli bir sıcaklığa gelmesi gerekmektedir. Çünkü 3D baskı işlemi eriyen filamentin katman katman ve üst üste serilmesiyle gerçekleşir. Filamentin düzgün bir şekilde yayılabilmesi için de kafa noktasından çıkartken yüksek sıcaklıkta erimesi gerekir. Kafa noktasından eriyerek çıkan filament yüzeyde yayılır yayılmaz donar ve katı formuna geçer. Tüm katmanlar tamamlandıktan sonra model tamamen katı formda hazır hale gelir.
BİYOMEDİKAL ÇALIŞMALARI
Biyomedikal çalışmalarda 3 boyutlu yazıcıların kullanım alanlarından biri protezlerdir. Ampütasyon(*1) işlemi yapılan hastalarda sonraki dönem için ihtiyaç duyulmaktadır. Çeşitli tarayıcı teknolojilerinin de yardımıyla kişinin sanal ortama aktarılan protez modeli yazdırılır. Geleneksel yöntemler ile kıyaslandığında 3 boyutlu yazıcılarla protez üretmek için 4 ana sebep;
Mükemmel anatomik uyum
Düşük maliyet
Kısa üretim süresi
Doğala yakın estetik görünümün kolay kazandırılabilmesi.
Bir diğer kullanim alanı ilaç sektöründedir.
Araştırmalar için kullanılan geleneksel hücre kültürleri 2 boyutlu olarak hazırlanır ve gerçek dokulara benzeyen hücre çalışmaları için gerekli mikro yapıları taklit etmede yetersizdir. 3 boyutta biyobaskı çalışmaları ile bu hücre kültürlerini 3 boyutlu olarak oluşturup, öngörünün sağlandığı ilaç taramaları için hastalık modelleri olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Bu testlere toksikoloji testlerini(*2) gösterebiliriz. Bir diğer uygulama olarak biyopsi örneklerinden çıkarılan tümör hücrelerinin hastaya özgü tümör kopyaları oluşturmak için labaratuvar ortamında yazdırılıp olgunlaştırılması, ardından bu kopyaları hastalar için kişiselleştirilmiş kanser tedavileri oluşturmak amacıyla terapötik(*3) ilaç kombinasyonlarını tarama gösterilebilir.
