Bitirme Projeleri 3D Printer Tasarım ve İmalatı By Ferhat Özcan Posted on 28 Ocak 2016 9 min read 11 2 12,819 Paylaş ! Facebook Paylaş ! Twitter Paylaş ! Google+ Paylaş ! Reddit Paylaş ! Pinterest Paylaş ! Linkedin Paylaş ! Tumblr Merhaba Arkadaşlar, Bu bitirme tezimiz, Karabük Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği bölümü öğrenci arkadaşlarımız tarafından gerçekleştirilen, Delta 3D Printer Tasarım ve İmalatı projesini inceleyeceğiz. Delta tipi robotlar endüstride birçok alanda kullanılmaktadır. Bu robotlar daha çok hafif ve küçük objelerin yapımında daha çok tercih edilmektedir. Bu robotların 3 koldan oluşması ve her kolun hareketli olması ile aşağı yukarı hareketi mümkündür, 3 kolun ortak hareketi ile üretilmek istenen ürünler bu şekilde üretilebilmektedir. Bunun sonucu olarak üretilecek ürünün sabit olması üretim ve kalitesi açısından önem arz etmektedir. ABS ve PLA filament Yukarıda ABS, PLA filament örneğinde görüldüğü gibi 3D yazıcılarda üretilen ürünler ABS veya PLA olarak üretimi yapılabilmektedir. Kısaca bunları açıklarsak ; ABS ile PLA arasında çok farklar bulunmamaktadır hatta ABS kullanımında ortamın sürekli havalandırılması gerekmektedir nedeni ise yoğun miktarda zehirli gaz ortaya çıkmasıdır ayrıca erime sıcaklıklarıda 250-260º leri bulmaktadır ve daha çok küçük parça üretiminde tercih edilmektedir. PLA da ise çalışma esnasında zehirli gaz yaymaz çünkü mısır nişastasından yapılmış olmasıdır ve erime sıcaklıkları 210-220º lerdedir. ABS ye göre daha büyük parçaların üretiminde kullanılmaktadırlar. Projede bu tip printer yapılmasının birçok sebebi mevcuttur. Delta 3D printerlerin bazı avantajları bulunmaktadır. 3 eşdeğer özellikte kolların olması eksenel farklılıkları ortadan kaldırabilmektedir. Ayrıca her bir kol için V hareket sistemi ve yataklama sistemi kullanılmaktadır buda diğer tip 3D tipi robotlara göre daha hızlı olanak sağlayabilmektedir. Çalışmanın Amacı CAD programlarında hazırlanan üç boyutlu tasarımların, ABS tipi plastik malzemeden, istenilen hassasiyet ve boyutta katmanlı üretiminin gerçekleştirilmesidir. Prototip makine, delta tipi üç boyutlu yazıcıdır. Bu tip bir yazıcının X-Y-Z eksenlerindeki hareketi, lineer rulman – mil yataklamalı kule ayaklarındaki kayış kasnak mekanizmasının step motorlar ile tahriki ile oluşmaktadır. Yazıcının çalışma uzayı, açık kaynaklı programda fiziksel ölçüleri konfigure edilerek belirlenmiştir. Çalışma uzayında basılacak parçanın, G-Code oluşturulan Repetier-Host programından alınan koordinat verileri, yazıcının program proseslerinde belirli mantık sırası ile işlenerek çalışma uzayında bulunan X-Y-Z eksenlerindeki hareketi ile ekstruder(filament malzemesini eritici uca iten mekanizma) motorunun senkronize hareketi sonucu parçanın üç boyutlu basım işlemi gerçekleştirilmiş olur. Bu çalışmada Arduino MEGA mikroişlemcisi üzerinde RAMPS 1.4 shield ile Pololu A4988 step sürücüleri kullanılmaktadır. RepRap Full Graphic Smart Controller LCD ekranında, 3D yazıcının kullanım menüsünden basılacak parçanın SD karttaki g.code dosyasının seçimi, tabla ve ısıtıcı uç sıcaklık ayarları yapılabilmektedir. 3D yazıcının önemli kısımlarından biride uç ısıtıcıdaki soğutucu ve fandır. Eğer kullanılmaz ise ısınmadan kaynaklı malzeme tıkanması sorunu yaşanabilir. Proje konusu Delta 3D Printer olarak belirlendikten sonra internet ve piyasa araştırması yapılıp gerekli ön bilgiler ile proje belirli boyut sınırlandırmaları içerisinde SolidWorks CAD çizim ortamında tasarlandı. Tasarıma göre malzeme listesi oluşturulup temin edildi. Gövde bütünlüğü sağlaması için sert plastik plexi malzemesi lazer kesimi yaptırıldı. Lineer yataklamada kullanılacak indiksiyonlu miller uygun boylarda kesilip montaj için her bir uç kısmına tornada diş açtırıldı ayrıca gerekli ara bağlantı elemanları temin edilip montajı yapıldı. Yazıcının açık kaynaklı yazılımı, mekaniksel ölçütlere göre konfigure edilerek makinenin program ile uyumlu çalışması sağlandı. Repetier-Host programında CURA Slicer (Dilimleyici) kullanılarak basılacak parçanın üç boyutlu uzaydaki koordinatları elde edilip uygun tabla ve ısıtıcı uç sıcaklıklarında ABS malzemesi ile basımı gerçekleştirildi. Basımı yapılan parçalardaki gözlemlerimize dayanarak, 3D yazıcının mekaniksel bağlantılarının ve fan ile ısıtıcı ucu soğutma işlemlerinin, baskı hassasiyetine büyük ölçüde etkisi olduğunu söyleyebiliriz. Bu birinci Delta 3D Printer prototipi, istenilen hassasiyete ve çalışma uzayı hacmine çıkarılabilir ise günlük hayatta veya bir başka projelerde kullanılması düşünülen tasarım parçaları imalatı 3D yazıcıda gerçekleştirilebilir. Proje çalışması için hazırlanmış olan videodan sistem hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz. Prusa i3,3d yazıcınızı yapmak için burayı tıklayın.
