Üç Boyutlu Yazıcılarda Harç Yığma Tekniği İle Seramik Şekillendirme – PDF İNDİR
[googlepdf url=”http://www.aslanfatih.net/wp-content/uploads/2017/08/ÜÇ-BOYUTLU-YAZICILARDA-HARÇ-YIĞMA-TEKNİĞİ-İLE-SERAMİK-ŞEKİLLENDİRME_Fatih-Aslan.pdf” ]

 

BÖLÜM 3

ÜÇ BOYUTLU YAZICILAR İÇİN GEREKLİ YAZILIMLAR VE PARÇALAR

3.1. Üç Boyutlu Dijital Modelleme Yazılımları…………………………………………………….. 54

3.2. Üç Boyutlu Yazıcılar İçin Yardımcı Yazılımlar……………………………………………… 54

3.3. Geliştirilebilir Seramik Üç Boyutlu Yazıcı İçin Gereken Parçalar……………………. 55

3.3.1. Alt ve Üst Çerçeve Bağlantı Parçaları……………………………………………… 56

3.3.2. Taşıyıcı parçalar, Tekerlekler Ve Rot Çubukları……………………………….. 57

3.3.3. Ekstruder Yatağı…………………………………………………………………………… 58

3.3.4. Sigma Profil ………………………………………………………………………………… 59

3.3.5. Kayış ve Kasnak…………………………………………………………………………… 60

3.3.6. Motorlar ve Limit Sensörleri (Limit Switch)……………………………………. 61

3.3.7. Somun ve Cıvatalar………………………………………………………………………. 61

3.3.8. Kart Ve LCD Ekran………………………………………………………………………. 62

3.3.9. Güç Kaynağı………………………………………………………………………………… 63

3.3.10. Depo ve Ekstruder………………………………………………………………………. 64

 

 

BÖLÜM 3

ÜÇ BOYUTLU YAZICILAR İÇİN GEREKLİ YAZILIMLAR VE PARÇALAR

3.1. Üç Boyutlu Dijital Modelleme Yazılımları

Günümüzde sık kullanılan üç boyutlu modelleme programları artık 3B baskıya yönelik güncellemelerini yapmakta ve kullanıcılarına gerekli ara yüzler sunmaktadır. 3B baskı alabilmek için üç boyutlu olarak modellenmiş bir parçanın STL formatında kaydedilmesi gerekir. Bu dosya formatı tüm modelleme biçimleri için bir zorunluluk teşkil etmez ancak dilimleme yazılımları olarak adlandırılan programlar bu format ile uyumluluk sağlamaktadır.

Piyasada yaygın olan üç boyutlu modelleme programlarına bakıldığında 3DS Max, Rhinoceros, AutoCAD, Fusion360, Zbrush gibi gittikçe uzayan bir liste ile karşılaşılabilir. Ücretsiz bir yazılım olan Blender’ın ise yaygın ve öğretici videoları oldukça fazladır. Hangi programın kullanılacağı yapılacak modellemeye göre tamamen kullanıcıya ait bir seçenek olarak düşünülebilir.

3.2. Üç Boyutlu Yazıcılar İçin Yardımcı Yazılımlar

            Öncelikle bir yazıcının çalışması için yazıcının kartına yüklenmesi gereken bir yazılım (firmware) gerekir. Bu yazılımların birçok farklı seçenekleri ücretli ve ücretsiz olarak bulunabilmektedir. Delta model yazıcılarda açık kaynak kodlu olarak sunulan ve yaygın şekilde kullanılıp geliştirilen “Marlin Firmware” kullanışlı bir yazılımdır. Fakat bu yazılımın yazıcının Arduino kartına[1] yüklenebilmesi için ek olarak Arduino yazılımına ihtiyaç duyulmaktadır.

Arduino yazılımı usb kablo ile kart ve bilgisayar arasında bağlantı kurarak, kartın yazılımında değişiklikler yapmaya, kullanılan yazılımı silmeye ya da farklı bir yazılım yüklemeye yarayan Arduino kartların orijinal yazılımıdır.

Üç boyutlu yazıcılarda kullanılan diğer yazılımlardan biri de yazıcının kontrol edilmesini, baskı işleminin başlatabilmenizi sağlayan yazılımlardır. Bunların en yaygın olarak kullanılanı ve ücretsiz olanı Repetier-Host, dilimleyici yazılımlar ile uyumlu çalışabilmektedir. Repetier-Host ile yazıcının baskı hızı yavaşlatılıp hızlandırılabilir, baskı işlemi başlatılabilir, duraklatılabilir ya da durdurulabilir. Baskı sürecindeyken hangi katmanda olunduğunu ve baskı işleminin bitmesine kaç katman kaldığına dair bilgiler elde edilebilir.

Yardımcı yazılımların en önemlisi ise dilimleyici yazılımlardır. Bu yazılımların görevi STL formatındaki üç boyutlu modeli kullanıcının belirlediği ayarlar ile yatay şekilde katmanlara ayırır ve yazıcının verilen modele göre hareketlerini belirler. Üç boyutlu yazıcının kullandığı dil olan “G-code” diline çevirerek yazıcının adım adım ne yapacağını belirleyen “gcode” formatında bir dosya olarak kaydedilmesini sağlar. Dilimleyici programlar, kullanıcıya rahat bir ara yüz sunarak yazıcının modeli yaparken kullanacağı katman kalınlığını, duvar sayısı, baskı hızı, içi dolu ya da boş olarak yapılıp yapılmayacağı gibi ayrıntılı seçenekler ile baskı sürecini etkileyen ayarların yapılmasını sağlamaktadır.

 

3.3. Geliştirilebilir Seramik Üç Boyutlu Yazıcı İçin Gereken Parçalar

            3D yazıcı yapımı için gerekli parçalar ayrı ayrı ya da hazır kit olarak satın alınabilir. Parçaların yapımında ve birleştirilmesinde Jonathan Keep’in kendi kişisel sitesinde paylaştığı şablonlardan ve açıklamalardan faydalanılabilinir (http://www.keep-art.co.uk/Self_build.html).

Parçaları hazır kit olarak satın almak için yurtdışı merkezli çalışan birçok web sitesinde “delta 3d printer frame”, “3d printer parts” arama kelimeleri ile 3 boyutlu yazıcı kasasına ve gerekli parçalara sahip olunabilir. Delta model üç boyutlu seramik yazıcı yapmak için alınması ve yapılması gereken parçalarının listesi şu şekildedir.

[1] Arduino Kartı: Üç boyutlu yazıcılarda kullanılan, analog ve dijital sinyalleri işleme çeviren bir elektronik kart tipi.

 

3.3.1. Alt Ve Üst Çerçeve Bağlantı Parçaları

3.3.2. Taşıyıcı Parçalar, Tekerlekler Ve Rot Çubukları

Kızak ve tekerlekler rot çubukları ile bağlantısı yapılarak, ekstruderin hareketini sağlamak için kızaklarda motorlar ve kayışlar yardımı ile hareket eder. Gerekli olan 6 adet rot çubuğu, 3 adet taşıyıcı ve 9 adet tekerlek hazır olarak ve lazer kesim satın alınabileceği gibi kendi tasarımınıza göre değişiklik gösterebilir. MDF ya da çeşitli sağlam malzemeler ile parçalar kesilerek farklı yapıda kızak, mil ve rulmanlar, taşıyıcılar ile üç boyutlu yazıcı yapılabilir.

3.3.3. Ekstruder Yatağı

Rot çubukları bir ucunda taşıyıcı ile bağlantılı iken diğer tarafında ekstruder yatağına bağlantılıdır. Bu bağlantılar ile gelen komutlara göre ekstruderi hareket ettirmektedir. Üç boyutlu seramik yazıcıda değişen parçalardan birisi de bu parçadır. Hazır ve ucuza mal edilebilen yazıcı kitlerinde bu parça plastik malzeme kullanan yazıcılar için tasarlandığından iki farklı seçenek bulunmaktadır. Birincisi bu parçanın yeniden tasarlanması ve kestirilmesi ya da üç boyutlu yazıcı ile üretilmesi, ikincisi seramik için kullanılacak ekstruderin hazır satılan ekstruder yatağına göre tasarlanması. İlk seçenek daha makul bir seçenek olabilir çünkü piyasada satılan çoğu ekstruder yatağı seramik için yapılacak ekstruderin yapısına uygun olmayabilir. Satın alınacak hazır kitlerin 3d model dosyaları çok rahat şekilde elde edilip düzenlenerek, yapılacak ekstrudera göre tasarlanabilir.

 

3.3.4. Sigma Profil 20×20

Üç boyutlu yazıcı toplamda 12 sigma profil parçadan oluşmaktadır. Bunlardan üç adedi üst çerçeveyi birleştirmek için, altı adedi alt çerçeveyi birleştirmek için ve geri kalan üç kızak da alt ve üst çerçevenin birbirine bağlantısını sağlamak için kullanılır. Kızakların uzunluğu yazıcının yazma alanını belirlemek için bir seçenek oluşturur. Yazdırma alanı için gereken uzunlukta profil kullanılması ve bu profillere uygun ölçülerde kullanılması gereken rot çubuklarının hesaplamaları yapılması gerekmektedir. Bu hesaplama http://www.thinkyhead.com/_delta/ web sitesi örneğindeki gibi belli başlı web sitelerinden ücretsiz yapılabilir.

Sigma profil yerine JK Delta’daki miller de kullanılabilir ancak bu tasarımı tamamen değiştireceği için diğer parçaların da bu yönde değişmesi gerekmektedir.

3.3.5. Kayış Ve Kasnak

Zamanlama kayışları ve kasnakları kartın motorları harekete geçirerek kızakların profil üzerinde hareket etmesini sağlamaktadır. Bu hareketin amacı modelin yazdırma sürecinde ekstruderin koordinatlara hareketini sağlamaktır. Toplamda üç alt çerçevede ve üç üst çerçevede olmak üzere altı kasnak ve yazıcının yüksekliğine göre uzunluğunun belirlenmesi gereken üç ayrı parça kayış gerekmektedir.

 

3.3.6. Motorlar Ve Limit Sensörleri (Limit Switch)

Motor seçiminde genel olarak Nema17 step motor tercih edilmektedir. Limit sensörü ise taşıyıcının üst sınıra ulaştığında karta sinyal göndermesi için kullanılan parçadır. Yazıcı bu parça yardımı ile kendi pozisyonunu sıfırlar. Bu sıfırlama pozisyonu homing olarak adlandırılmaktadır.

 

3.3.7. Somun Ve Cıvatalar

Üç boyutlu yazıcının parçalarını birleştirmek için çeşitli ölçülerde metrik cıvatalar ve somunlar kullanılmaktadır. Yapılacak olan yazıcının parçalarına göre kullanılan somun ve cıvatalar değişiklik gösterebilmektedir. Kit olarak satın alınan parçalar ile alınabilir ya da ayrı olarak tamamlanabilir. JK Delta yapımında ise farklılık gösterecektir.

3.3.8. Kart Ve LCD Ekran

Genelinde Arduino Mega 2560 ile birlikte RAMPS 1.4 kartların kullanıldığı yazıcılarda günümüzde artık çeşitli üç boyutlu yazıcı kartları üretilmektedir. Birçok alışveriş sitesinde bulunabilen kartlar kit olarak kabloları ve ekstra parçaları ile satın alınabilir durumdadır.

LCD ekran için dokunmatik ya da tuşlu seçenekler mevcuttur. Bu ekran, karta yüklenen yazılım (firmware) ile yazıcıyı bir bilgisayara ihtiyaç duymadan kontrol etmeye yarar. Genellikle SD kart girişleri bulunmaktadır ancak ayrı olaraktan satın alınabilir.

3.3.9. Güç Kaynağı

Genellikle 12V güç kaynakları kullanılmaktadır. Motor sayısı bu değeri etkilemektedir.

3.3.10. Depo Ve Ekstruder 

Yazıcı kit olarak alınıp parçalar birleştirilip bağlantılar yapıldıktan sonra seramik malzeme kullanabilmek için bir depo ve ekstrudere ihtiyaç duyulmaktadır. Depo ve ekstruder tasarıma göre farklılıklar gösterebilir ve farklı çalışma sistemleri mevcuttur. Ekstruderde iki farklı seçenek mevcuttur bu seçenekler motorlu ve motorsuz ekstruder olarak iki ana gruba ayrılır.

Motorsuz ekstruder, malzeme akışında kontrol sağlamadan belli bir basınçta gelen seramik çamuru ile modeli oluşturur

Motorlu ekstruder akışı kontrol etmeyi sağlamakla beraber daha karmaşık formlar yapılmasına olanak sağlamaktadır. Ancak tasarlanırken dikkat edilmesi gereken birçok konu vardır bunlardan birkaçı kullanılacak olan motorun gücüdür çamurun yoğunluğu motoru zorlayabilir, helezon uç aralıkları çamuru yeteri kadar taşıyabilecek genişlikte olmalıdır ve basınçlı gelen çamurun yukarı taşmasını önlemek amacı ile ekstruder haznesinde tasarıma dikkat edilmesi gerekir.

Çamurun ekstrudere ya da ekstruder haznesine gönderilmesi için depoya ihtiyaç duyulmaktadır. Bu deponun çalışma işlevi içine doldurulan malzemeyi piston yardımı ile hava ya da motor gücü kullanarak hortum ile ekstrudere ilerletmektir. Gerekli olan hava basıncı ya da motor gücü çamurun kıvamına, deponun çapına ve uzunluğuna göre değişiklikler göstermektedir.

 

Spread the love