Hemen hemen her imalat sürecinde elde edilmek istenen nesne, başlangıçta iki boyutlu sonrasında ise üç boyutlu olarak tasarlanır. Tasarım için fiziki bir nesneden elde edilen veriler kullanılabildiği gibi aynı zamanda henüz var olmayan bir nesne de 3D ürün tasarımı ile dijitalleştirilerek imalat öncesi gereken formata dönüştürülebilir.
3D ürün tasarımı, eskizler, çizimler, fikirler ve tecrübelerin bir karışımı ile başlayan ve bir CAD uzmanı tarafından elde edilen tüm veriler kullanılarak bilgisayar ortamında dijital bir nesnenin test, modifikasyon ve optimizasyon aşamalarına hazır hale getirildiği bir süreçtir.
ORCA Workshop olarak üretimde kullandığımız eklemeli imalat teknikleri de 3D ürün tasarımını içeren birkaç basamaklı bir süreci kapsamaktadır.
3D ürün tasarımı fikirlerin öncelikle dijital bir veriye sonrasında ise fiziki, elle tutulur bir nesneye dönüştürülmesi için son derece kritik öneme sahiptir. Bu sürecin yürütülmesinde kullanılan CAD yazılımları, tasarımcılara üç boyutlu dijital bir evren üzerinde tasarım için gereken tüm desteği sunmakta, tasarım sonrası elde edilen sonuçların gerçek hayatta maruz kalabileceği tüm etki ve kuvvetleri de simüle ederek sonradan oluşabilecek hataları önceden belirleme şansı tanımaktadır.
Ürün Tasarımı Nedir?
Ürün tasarımı, fikir aşamasındaki bir ürünün fiziksel ve ticari bir nesneye dönüştürüldüğü süreçtir. Sürecin en kritik dinamikleri, pazarda yer alan son kullanıcının sorunları ile ürünün sundukları arasındaki paralellik ve ürünün sorun çözmede sahip olduğu becerilerdir. Bu bağlamda ürün tasarımı, kullanıcının sahip olduğu bir problemin tespit edildiği ve tespit edilen problemi çözme yetisine sahip ticari mal ve hizmetlerin gerçekleştirilme sürecidir.
Başarılı bir ürün tasarımı için en büyük şart, ürünün problemini çözmek için tasarlandığı son kullanıcıyı iyi incelemek ve anlamaktan geçer. Ürün tasarımcıları, kullanıcı alışkanlıkları, davranışları, geçmiş hayal kırıklıkları, ihtiyaçları ve isteklerini detaylı olarak incelemeli, empati ve bilgiyi bir bütün olarak ele alarak sorunları çözmeye çalışmalıdır.
Ürün tasarımı, kullanıcı ihtiyaçlarını anlayarak nasıl kullanılacağını öngörebilir şekilde yapıldığında, ilgili ürün kullanıcı tarafından sezgisel olarak gerektiği gibi kullanılabilir.
3D Tasarım Türleri
Genel olarak imalat sektörlerini incelediğinizde, pek çok farklı 3D tasarım türü ile karşılaşma olasılığınız yüksektir. Bu farklılıklar, kullanıldıkları endüstrilerin ihtiyaçlarına göre şekillenir ve uygulamaya konulur. Tüm bu farklı türler arasında herhangi bir uygulama için bir diğerinden iyidir şeklinde bir yorum yapmak mümkün değildir. Bunun en büyük sebebi, her endüstrinin farklı ihtiyaçları, üretilen ürünlerin farklı özelliklere ve sorun çözme kabiliyetlerine sahip olması, üretim araçlarındaki farklılıklar ve yeterliliklerdir. Bu bağlamda, eklemeli imalat süreçlerinde en yaygın kullanılan üç ana 3D tasarım türünü sizlerle paylaşmak istiyoruz.
3D tasarım türlerinin en eskilerinden olan tel kafes modelleme, en az iki kenarı olan üçgenlerin bir araya getirilerek nesnenin sınır ve detaylarının belirlendiği bir tekniktir. Kullanılan üçgen sayısı arttıkça nesnenin gerçekçi görünümü de artar.
Fiziksel nesneler incelendiğinde, özellikle organik yapıların karmaşık şekillere sahip olduğu bir gerçektir. Tel kafes modelleme nesnelerin şekillerini bir köşeler ağı olarak temsil eder. Üretilen her köşe bir ya da daha fazla yüzeyin bir parçası olabilir. Ana nesnenin boyut ve şekli, tüm bu köşelerin konumu üzerinde yapılan değişikliklerle belirlenir.
Tasarım sürecinde üç boyutlu şekillerin kullanılmasına izin verir. Kullanıcı şekilleri değiştirebilir fakat şekiller birer yapı taşı gibi hareket ederler. Oluşturulan blokların bazıları girdiye de bağlı olmak üzere malzeme ekleme ve çıkarma özelliğine sahip olabilir. 3D tasarım programlarından bazıları, katı modellemeyi atölyede tatbik edilen frezeleme işlemlerine benzer şekilde çalışmaya olanak tanır.
Profesyonel uygulamalar, pürüzsüz yüzeyler ve sorunsuz entegrasyona ihtiyaç duyar. Bu nedenle bu tür ihtiyaçlara cevap veren 3D tasarım türü yüzey modellemedir. Profesyonel ve karmaşık bir süreç olduğundan daha fazla iş ve teknolojik destek isteyen gelişmiş programlar kullanılır. Yüzey modelleme, hem tel kafes modelleme hem de katı modelleme ile elde edilmesi zor hatta imkânsız nesnelerin tasarlanmasına olanak tanır.
3D Ürün Modelleme
3D ürün modelleme, müşterinin fikir, çizim, not ve taleplerinin toplanarak elde edilen verilerin bir karşılığı olacak şekilde bir nesnenin dijital üç boyutlu kopyasının oluşturulması sürecidir. Genellikle yukarıda da bahsettiğimiz üç farklı tasarım ve modelleme tekniğinden biri kullanılarak yapılan bu işlem, çoğunlukla hassas ve uzmanlık isteyen bir süreçtir.
Süreçte kullanılan yazılımların ortak adı CAD yazılımıdır. Farklı yazılım firmaları tarafından geliştirilmiş farklı yazılımlar, 3D ürün modelleme sürecinde farklı amaçlarla kullanılabilirler. Bununla beraber 3D ürün modelleme sürecinde kilit unsur, bir ürünün geliştirilerek yeni bir ürün olarak mı yoksa tamamen fikirden hareketle mi bir ürün üretileceğidir. Bu kilit unsur, 3D modelleme sürecinin tüm aşamalarını etkileyebilir. Örneğin; herhangi bir ürün üzerinde geliştirme yapılacaksa, modelleme için öncelikle bu ürünün 3D tarayıcı yardımı ile dijital modelini oluşturabilmekteyiz. Bu sayede, herhangi bir ürünün geliştirilmesi için ihtiyaç duyulan model, ürünün erişilebilirliği ve boyutlarına bağlı olarak bazı durumlarda dakikalar içerisinde gerçekleştirilebilir.
Yeni bir ürüne ait 3D ürün modelleme süreci, daha önce de bahsettiğimiz gibi konusunda uzman bir CAD tasarımcısı ve mühendislerin ortak çalışması ile gerçekleşir.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu soruya makul bir cevap vermek için öncelikle projenin ihtiyaçları göz önünde bulundurulmalıdır. Genellikle tüm 3D modelleme programları benzer özellikler sunmanın yanı sıra aynı zamanda farklı özellikleri ile de öne çıkarlar. Sundukları farklı özellikler projenin ihtiyaçları ile örtüştüğünde ise tercih sebebi haline gelirler.
3D modelleme ile yeni tanışanlar için piyasada önceliği kolay kullanım olan çeşitli 3D çizim programları bulmak mümkündür. Birkaç örnek vermek gerekirse; Cinema 4D, Z Brush, Blender ve 3DS MAX Design verilebilir.
İçinde bulunduğumuz 2022 yılında yeni sürümü çıkmış 3D tasarım programlarına bakış attığımızda, en iyi 3D tasarım programı olarak Adobe Substance 3D gösterilebilir. Bu programı yine genel olarak kabul görmüş Maya ve Houdini 3D tasarım programları izlemektedir.
Makalemizin bazı yerlerinde 3 boyutlu tasarım programlarının farklı özellikler sunan pek çok türü olduğundan bahsetmiştik. Bununla beraber 3D tasarım alanında kabul görmüş programlardan bazıları şunlardır:
- Adobe Substance 3D
- Maya
- Houdini
- Autodesk 3DS Max
- Modo
- Z Brush
- Adobe Dimension
- Blender
- Fusion 360
- Daz Studio
- Hexagon
3D Üretim Nedir? | 3D Üretim Mühendisi
3D üretim, geleneksel üretim yöntemlerinde kullanılan bütün üzerinden parça kaldırarak nihai sonuca varılması yaklaşımının tersi olarak minik katmanlar halinde inşa etme yaklaşımını benimser ve hem zaman hem de malzeme israfının önüne geçmeye olanak tanır.
Filament Nedir?
Filament, FFF tipi 3D yazıcılar için üretilen bir baskı malzemesidir. Dünya’da en yaygın kullanılan 3D baskı malzemesi olan filament, toz ve reçine malzemelerden farklı olarak depolama ve yazıcı beslemesi amacıyla makaraya sarılı yüz metrelik ince plastik iplik formda üretilir.
