Bilim insanları, 3D baskı teknolojisinde devrim niteliğinde bir gelişmeye imza attı. Yeni keşfedilen iki malzeme birleştirme yöntemi, kimyasal yapıştırıcılar kullanmadan farklı materyalleri bir araya getirmeyi mümkün kılıyor. Bu yenilikçi yeşil üretim tekniklerinin, başta mobilya, otomotiv ve havacılık sektörlerinde büyük değişimlere yol açması bekleniyor.
Avusturya Graz Üniversitesi’nden bilim insanları, yanıcı yapıştırıcılara olan ihtiyacı ortadan kaldırabilecek yeni bir birleştirme yöntemi geliştirdi. Bu yöntem, gözenek seviyesinde süper güçlü bağlar oluşturarak farklı materyalleri kimyasal kullanmadan bir araya getirebiliyor. İki yeni malzeme birleştirme tekniğine dayanan bu buluş, 3D baskı teknolojisiyle üretimde köklü değişimlerin önünü açabilir.
Petrol bazlı endüstriyel yapıştırıcılar, A ve B parçalarını birleştirmede etkili görünse de çevreye verdikleri zararlar göz ardı edilemez. Bu yapıştırıcıların üretimi, yüksek enerji ve kaynak tüketimi gerektirir ve süreçte zararlı kimyasallar doğaya salınır. Ayrıca kullanım ömürlerinin sonunda toprağı ve yeraltı sularını kirletme riski taşırlar. Üstelik üretimde kullanılan kimyasalların çalışanlar üzerinde sağlık riskleri oluşturabileceği de biliniyor. Bu nedenle ağır kimyasallar içeren yapıştırıcılara yönelik alternatif arayışları hız kazanmış durumda.
Son yıllarda bitkisel bazlı, biyolojik olarak parçalanabilir ve yeniden kullanılabilir yapıştırıcılar gibi daha çevre dostu seçenekler geliştirilmeye çalışılıyor. Avusturya Graz Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları ise bu arayışa yeni bir boyut kazandırdı. Ahşap, iki tür plastik, paslanmaz çelik ve titanyum alaşımı gibi farklı malzemeler arasında bağ kurabilen iki yeni malzeme birleştirme tekniği geliştiren bilim insanları, bu yenilikle üretimde devrim niteliğinde bir adım atmış oldu.
3D Baskıda Yeni Teknikler Denendi
Araştırmacılar ilk teknikte “ekleme” adını verdikleri özel bir 3D baskı süreci kullandılar. Bu yöntemde çeşitli malzemeleri doğrudan işlenmemiş bir ahşap parçasına, ahşabın gözeneklerine nüfuz edecek şekilde yazdırarak yapıştırıcının sağlayacağı türde güçlü bir bağ oluşturdular. Daha sonra bu bağı test etmek amacıyla kırarak incelemeye tabi tuttular. Kırılmanın ardından ahşap gözeneklerinde polimer kalıntıları ve polimerin içinde kırık ahşap lifleri buldular. Bu bulgular, kırılmanın ahşapta ve polimerde meydana geldiğini, ancak bağın kendisinin zarar görmediğini ortaya koydu. Sonuç olarak bağ oldukça başarılıydı.
Araştırma ekibi, bu yöntemin daha da geliştirilebileceğini ve 3D baskı ile oluşturulan bağların daha güçlü hale gelebileceğini düşünüyor. Öngörülerine göre ahşap yüzeylerini lazerle kazıyarak daha karmaşık yapılar veya daha büyük gözenekler oluşturulması, bağlanma gücünü artırabilir.
Araştırmacıların geliştirdiği ikinci birleştirme tekniği, “ultrasonik birleştirme” olarak adlandırılıyor. Bu yöntemde ahşap ve metal polimerlerin birleşme noktasına yüksek frekanslı, düşük titreşimli dalgalar göndermek için “sonotrot” adı verilen özel bir cihaz kullanılıyor. Bu cihaz, iki malzeme arasında sürtünme oluşturarak yeterli ısıyı üretiyor ve böylece güçlü bir bağ oluşmasını sağlıyor. Bu teknik, özellikle büyük bileşenler ve 2D yapılar için ideal olarak değerlendiriliyor.
Bilim insanları, bu yeni çevre dostu birleştirme tekniklerinin başta mobilya, otomotiv ve havacılık sektörlerinde yaygın olarak kullanılabileceğini öngörüyor. Bu sayede endüstrilerde daha sürdürülebilir üretim süreçlerine katkıda bulunulması bekleniyor.
