Evet, CNC’den 3D printer olurmuş :) İşte harika bir kaynak..


Ülkemizede bu konuda çalışmalar farklı kanallardan yapılıyormuş da nasıl benim, bizlerin haberi yok anlayamıyorum. Hele kendime  çok kızıyorum. Konuya yönelik olarak; hızlı prototipleme algısı ve pazarı ülkemizde yavaş yavaş yaygınlaşıyor, fakat pek çok üretim ve tasarım yapan firma tarafından, ne varlığı ne da faydaları bilinmiyor da malesef. Bunu söyleyebilmemin gerekçesi ise  türkçe kaynak ve araştırma bulamamak. Kaynaklar farklı sitelerde var ama birbirinin aynısı. Demek ki farkında değiliz, bilmiyoruz, talep yok bu nedenle araştırma ve geliştirme yok, kaynak yok diye düşünüyorum.
Nacizane bir proje paylaşmıştım, CNC tezgahtan 3D printer nasıl yapılır, 3D yazıcı tasarımı diye, bu paylaşımın sayesinde de bu konuda araştırma ve çalışma yapan yeni insanlarla tanıştım. Bundan dolayı da mutluluk duyuyorum. Bu konuda araştırma yapacak arkadaşlar için çalışmaları çok ileriye taşımış Nuri Erginer’in websitesi ve bloglarını tavsiye ediyorum. Bu tür uygulamaların yapılışı ve gerekli malzemelere de ulaşabilirsiniz.
Bence tüm projelerini ayrıca incelemelisiniz 🙂

Aşağıdaki adreslerin tümünden ulaşabilirsiniz.

1- http://cnc2printer3d.wordpress.com/

2- http://3dprint.gnexlab.com/index.htm

3- http://www.gnexlab.com/

Reklamlar

3Eksen Köprülü Frezeden, 3D Yazıcı Olur mu ?


3D yazıcı yapma sevdası elektronik sebepleden yarıda kalınca bizde kendimizden birşeyler yapmaya çalıştık 🙂
Makine II projesi olarak da Makine I’in devamı olarak ” Hızlı Prototipleme Teknolojilerinin Tıp Sektöründeki Yeri” adlı projeyi aldık ve tıp alanında bu yöntemle inanılmaz tedavilerin yapıldığını öğrendik. Bu çok uzun ve detaylı bir sadece kısa bir örnek vereyim. Çene kemiği kırılan bir insana özel yöntemlerle tasarlanmış ve üretilmiş bir protez imalatı bu yöntemle gayet mümkün.
Peki biz ne yaptık yine bu projeye makine mühendisliği anlamında. Projeyi aldığım hocam, daha önceli yıllarda proje olarak 3 eksen bir freze yapmış. Bende hocam bu frezeden 3D yazıcı yapalım, ben bir mekanizma tasarlayım deyince kabul ette sağolsun. Amacım, 3 eksen köprülü bir frezeye uygun bir mekanizma tasarlayarak 3D yazıcı yapmaktır. Bu da şöyle mümkün.

Bir başka hızlı prototipleme yöntemi olan. FDM ( Harç Yığma ) Tekniğine dayalı bir mekanizma olacak. Sıvı hale getirilen plastik malzeme, katman katman 3D modeli yazdıracak ve model ortaya çıkacak. Mekanizma şöyle çalışıyor; bir hazne içerisinde bu yöntem için özel olarak kullanılan plastik malzeme eritiliyor ve bir tapa yardımıyla uç kısımdan dışarı itiliyor. Bu esnada bilgisayar taradından belirlenen koordinatlarda hareket eden freze başlığı hareket ettiriyor ve katmanlar yazdırılmış oluyor.

Bu başlık sadece belirtilen frezeye uygun olarak tasarlanmıştır.

Solidworks 3D Model  _ Hareket etüdü bölmünde Play’a tıklayarak yay simülasyonunu izleyebilirsiniz…

Bu slayt gösterisi için JavaScript gerekir.

Solidworks Model – 3D Yazıcı


Dediğim gibi 3. sınıf 2. dönemde makine I projesi olarka almıştım. Çizimde hatalar, proje anlatımında yanlışlıklar olabilir. Kontol etmedim yayınlarken. Kusuruma bakmayın lütfen. Sonuçta bunları inceleyenlerin birçoğu da makine mühendisi arkadaşlar olacak. Solidwork’te iyi değildim o zamanlar bazı eksikler var montaj dosyasında. Yine de merak eden ve Solidworkste kendini geliştirmek isteyen arkadaşlar için tüm partlarıyla beraber paylaşıyorum.

Bu slayt gösterisi için JavaScript gerekir.

Solidworks –  3D Model

Proje – 3D Yazıcı


Buraya kadar hızlı prototiplere teknolojileri ve yazıcının çalışma prensibi hakkında bilgi aldık. Şimdi yazıcının tasarımına geçebiliriz. Bu projeyi makine projesi yapacak ne var derseniz işte onları anlatmaya şimdi başlıyorum. Bizim amacımız o brezilyalı arkadaşın yaptığı gibi kalsik bir mürekkep püskürtmeli yazıcıdan 3 boyutlu bir yazıcı yapmak. Çalışma prensibinin nasıl olduğunu önceki yazımda anlattım.  Bu prenbisibe uygun bir mekanizma hazırlayacağız.  Yani siz bilgisayardan 3D modeli oluşturacaksınız ve yazdır dediğinizde 3D modeliniz yazdırılacak ve siz onu elinize alıp inceleyeceksiniz.

Benim bu yazıcıyı gördüğüm blogdaki arkadaş bu yazıcıyı yapmış ve birçok detayı da orada paylaşılmış. Ayrıca bu ev yapımı 3D yazıcılar için bir yahoo grubu bile olduğunu söylemek isterdim. ilgilenenler için;
Blog
Yahoo Grubu

Ben yazıcının sadece mekanik kısımlarını tasarladım. Aslında tamamen yapmak için yola çıkmıştım ama içinde o kadar çok elektronik detay vardı ki,  elektrik-elektronik bir hobim olmasına rağmen vazgeçmek zorunda kaldım.
Benim amacım şuydu, yazıcı önce bir toz katmanı oluşturacak, sonra yazıcı o katmana örneğin 100 katmana bölünmüş 3D modelin bir katmanını yazacak, sonra mekanizma aynı katmanın üzerine bir katman daha toz serecek ve yazıcıya tekrar yazılabilir yüzey oluşturacak . Bu işlem model oluşturulana kadar devam edecek.

3D YAZICI PROJESİ:

3D Yazıcı

Yazıcı hakkında Bilgi;

Hızlı prototip üretme yöntemlerinden biri olan SLS tekniğine dayalı olarak çalışmaktadır.

3D yazıcı Elemanları;

  • 1 Adet – Mürekkep püskürtmeli yazıcı
  • 2 Adet Step motor ve 3 adet step motor sürücü
  • 2 Adet metrik 25 mm çaplı trapez vida
  • 1 m2 kontrplak
  • 0.5 m^2 alüminyum sac – 10 mm
  • 0.5 m^2 alüminyum sac – 5 mm
  • 1 Adet Masa
  • 4  Adet 1/2 ‘ boru
  • Bilgisayar yazılımları
    – CAD Programı
    – STL slicer programı
  • Alçı tozu

3D yazıcının çalışma prensibi;

Tanım;

SLS (Toz bağlama) tekniğine dayalı olarak çalışan yazıcımız; klasik bir mürekkep püskürtmeli yazıcının, tasarlanan hem elektronik hem de mekanik bir sisteme entegre edilmesiyle kartuşun, mürekkep yerine alkol-su karışımı sıvının alçı tozu üzerine püskürtmesiyle, modelin kesit görüntülerinin katman katman oluşturulması sağlanarak, tasarlanan 3D modelin oluşmasını sağlayan bir sistemdir.

Klasik yazıcılarda kağıt, bir motor vasıtasıyla yazıcı kartuşun altından doğru kayarak ilerlemektedir. Fakat bizim yazıcımızda, kağıt yerine kullanacağımız alçı tozu katmanı sabittir. Yazıcı kartuş, gövdesiyle beraber alçı tozu üzerinden elektrik motoru ve kayış vasıtasıyla  hareket etmektedir.

Katmanların  oluşturulması;

Yazıcımız kağıt yerine alçı tozu yüzeyini kullanmaktadır. Alçı tozu katmanları tasarlanan bir sistem ile oluşturulmaktadır. Şekilde göüldüğü gibi A4 boyutlarında oluşturulan ana bölme, belirlediğimiz bir katman kalınlığı olçüsünde her bir katmanın yazılması işlemi tamamlandıktan sonra belirlenen katman kalınlığı kadar aşağıya iner. Diğer  bölme ise yazıcının yeni katmanı hazırlaması için ana bölmenin aşağıya inmesiyle oluşan boşluğu,  yazıcının katmanı yazdıktan sonra sayfanın sonuna geldiği anda arkasındaki rulo ile yeni katmanı yazmak için ileri doğru hareket ettiği sırada ikinci bölmeki alçı tozunu ana bölmedeki boşluğunu doldurur. Bu sayede yazılan katmanın üzerine belirli bir kalınlıkta alçı tozu serilir ve yeni alçı tabakası oluşturulmuş olur.  Bu işlemler tüm katmanların yazılması işlemi tamamlanana kadar devam eder.



3D modelimizi yazdırma ;

Bilgisayar ortamında hazırlanan 3D modelin STL formatında kaydedilmesinden sonra, ” STL slicer ” programıyla, oluşturacağımız modeli kaç katman halinde hazırlacağımızı programa girerek programın bizim için oluşturduğu .bmp uzantılı resimleri programın kaydettiği klasörden alıyoruz.

STL Slicer’ın programının oluşturduğu katmanların görüntüsü.
(Katman kalınlığı olarak 0.5 mm girildi)

Yazıcımızda kullandığımız klasik mürekkep piskürtmeli yazıcıya bilgisayar aracılığıyla programın oluşturduğu resimleri sırasıyla yazmasını istiyoruz. Yazıcı yazdırmayı bitirdikten sonra modelimizi alçı tozunun içinden alıp etrafındaki tozları temizledikten sonra modelimiz hazır hale gelmektedir.

Tasarım hazırlıkları – 3D Yazıcı


Proje olarak 3D yazıcı tasarımının alınmasından sonra hemen konu hakkında detaylı bir araştırma yaptım. Bu konuda türkçe kaynak bulmak çok zor. Türkiye’de yeni gelişen bir sektör konumunda. Bu nedenle araştırma ve kaynak bulmak zor. Yabancı sitelerde de genelde kişisel bloglarda paylaşılan kişisel projeler vardı. Tabi youtube videolarını da unutmamak lazım. Bu youtube inanılmaz bir video kütüphane, yeterki aramayı doğru yapın …

Araştırma yaparken Brezilya’lı birinin bloguna rastladım. ( http://homemade3dprinter.blogspot.com/ ) Burada, ev ve ofislerde kullanılan klasik mürekkep püskürtleli bir yazıcının 3 boyutlu bir yazıcıya dönüştürülmesinden bajsediyordu. Yazı çok ilgimi çekti gerçekten de Lexmark Z12 model bir mürekkep püskürtmeli yazıcıdan 3 boyutlu bir yazıcı yapılmıştı. Bunu bende yapmalıyım dedim kendi kendime ve projeyi incelemeye başladım.

Yazıcının çalışma prensibi kısaca şöyle; Hızlı Prototipleme Yöntemleri adlı yazımda çeşitli hızlı prototipleme teknolojilerinden bahsetmiştim. Orada SLS ( Toz Bağlama ) tekniğinden de bahsediyorduk. Toz bağlama tekniğinde çok küçük partiküller halinde bulunan plastik toz, yüzeye ince bir katman oluşturacak şekilde serilir, bu yüzeye lazer ışınlarının belirlenen koordinatlarda ilerlemesi sağlanarak, toz katmanı üzerine lazer ışınları gönderilir. Lazer ışınlarının değdiği noktalardaki plastik toz zerrecikleri lazerin etkisile eriyerek birbirine yapıştırılır. 3D modelin bir katmanı böylece oluşturulmuş olur. Daha sonra aynı yüzeyin üzerine tekrar aynı kalınlıkta plastik toz serilir, lazer belirlenen koordinatlarda hareket ederek plastik zerreleri birleştirir. 3D modeli oluşturan tüm katmanlar tek tek işlenerek model tamamlanır. Daha sonra toz içerisinden model çıkartılır. ( Buraya kadar anlatılanları tam olarak anlamak için ilk önce Hızlı Prototipleme Teknolojileri yazısını okumanızı tavsiye ederim.)

O blogda da bu yöntem klasik bir yazıcıya şu şekilde uygulanmış;
Plastik toz yerine, alçı tozu kullanılmış. Alçı taneciklerini de birbirine yapıştırmak için lazer yerine yazıcı kartuşunun içindeki mürekkep haznesine özel bir yapıştırıcı doldurulmuş. Geriye kalan temel yazdırma prensibi aynı. Alçı tozu ince bir katman halinde yüzeye serilmiş ve yazıcıda yazdırma işlemi başlatılmış. Yazıcı modeli oluşturan bir katmanı yazı yazar gibi yazarak alçı tozu üzerine yapıştırıcı püskürterek tanecikleri birbirine yapışmasını sağlamış. Biraz kafa karıştırıcı ama bu videoyu izleyerek çok daha iyi anlayabilirsiniz.  ( HM3DP )

Evet şimdi sıra geldi detaylara    …

3D Yazıcı Tasarımı


Hayal etmesi  bile güzel…

Makine bir projesi olarak aldığım; hızlı protipleme yöntemlerinde kullanılan 3D yazıcılar, ilk olarak okulumuzda Yrd. Dç. Ali Oral’ın düzenlediği mühendislik günlerinde karşıma çıkmıştı. Masanın üzerinde duran eğlenceli bir o kadar da karmaşık şeyleri görünce merak ettim ve standa doğru gittim. Plastik bir malzemeden yapılmış,  iç içe geçmiş birsürü dişlilerden oluşan birşey vardı. Dişlilerin birini çevirince hepsi birden dönüyordu. Ben daha ” Bu nasıl olur yaa, adamlar bunu nasıl yapmışlar? ” demeden tek parça halinde üretildiğini duyunca birden şaşırdım, kısaca beynim durdu.
( O zamanlar 2. sınıftaydım 🙂
Bu sağdaki resimdeki de tek parça halinde üretilmiş bir ürün. Okulda gördüğüm değil ama çok benziyor.
Bunun, nasıl tek parça halinde üretilebileceğini hayal edebiliyor musunuz?

O etkinlikten sonra Makine I projesinde sınıf arkadaşım Sinem’in Ali Hocadan hızlı prototipleme teknolojilerinin araştırılması ve 3D Yazıcı Tasarımı diye birşey aldığını duyunca hemen Sinem’le görüştüm ve projeye ortak oldum. Sinemle beraber Hızlı Prototipleme sistemlerinin araştırılması ve 3D Yazıcı Tasarımı adlı projeye beraber almış olduk.
Burada Makine I ve II ‘ de tasarladığım iki farklı makineyi size tanıtacağım. Hem bu teknik hakkında araştırma yapan arkadaşlar açısından kaynak olacağı düşüncesindeyim.
Bu nedenle önce ” Hızlı prototipleme nedir? ” den başlayalım.