3D Printer (3B Yazıcı) Nedir?

3d printer

Son zamanlarda hayatımıza 3 boyutlu yazıcıların ( 3D Printer ) girdiğini siz de fark etmişsinizdir. Bir çok amatör kullanıcının ihtiyaçlarını giderdiği gibi, profesyonel anlamda da kullanıldığı alanlar mevcuttur. 3 boyutlu yazıcıları ve alt parçalarını inceleyecek olursak;

Alt Parçaları

Filament

Filament, 3 boyutlu yazıcıların üretim ihtiyacını karşılayan ham maddedir. Genellikle piyasada 2 çapta filament bulunmaktadır. Bunlar 1.75mm ve 2.85mm çapındadır. Başlıca kullanılan ham maddeler, ABS, PLA, PETG, STH, PVA, PA Naylon, HIPS, Flex, Semi Flex (TPU), PP ve bunun dışında, metal, ağaç alaşımlı özel filament gibi çeşitleri de vardır. Bunlar kısaca;

ABS Filament ( Akrilonitril Bütadien Stiren )

ABS Filament Nedir?” dendiği zaman, güçlü ve dayanıklı parça üretmek için kullanıcılara sunulan bir filament türü olduğunun bilinmesi gerekmektedir. Ancak, 3D printer baskı tablası ısıtmasız ise, bir çok amatör kullanıcının, daha 3D printer da parça üretimine başlamadan hüsrana uğrayacağı da bir filamenttir. Genellikle, profesyonel kullanıcılar tarafından kullanılmaktadır. Isıtıcısız tabla olmayan 3D printer ler için, tabla yüzeyine kapton bant ya da saç spreyi kullanılarak, yüzeye yapışma özelliği artırılabilir. Genellikler 220-240 ° C baskı sıcaklığı ve 80-100 ° C tabla sıcaklığı önerilir.

PLA Filament ( Poliaktik Asit )

Tamamen doğal ve doğada çözünen maddelerden üretilirler ( şeker ) Peki, PLA filament nedir? Yüksek parlaklığa sahiptirler. Organik olması sebebiyle, pek çok ürünlerde kullanılırlar ve insan sağlığına bir zararı bulunmamaktadır. Isıtıcı tabla olsun, olmasın her türlü sıcaklıkta basıma uygundur. Genellikle, 60 ° C tabla sıcaklığında ve 190-220 ° C baskı sıcaklığında kullanılmaları tavsiye edilir. Soğuma esnasında çekmeleri çok az oldukları için tabladan kalkması gibi bir durum pek yaşanmamaktadır. Ayrıca dış ısıdan da pek etkilenmezler.

PETG Filament ( Polietilen Tereftalat-G)

Termoplastikler arasında oryente edilmiş kristal yapıda zayıf asitlere, bazlara ve çoğu çözücülere karşı dayanımı vardır. Aynı zamanda yüksek darbe dayanımı, sertlik ve sağlamlıkları da yüksektir. Yoğunlukları 1,33-1,38gr/ml’ dir. Tabla sıcaklığı olarak 70-80 ° C arası tercih edilirler. Yüksek ergime sıcaklıklarına sahip oldukları için (245-265 ° C), orta düzeyde bir extruder‘ a ihtiyaç vardır. Böylelikle, PETG Filament nedir? sorusuna da cevap vermiş olduk.

STH Filament

Bitkisel tabanlı yapısı olup, endüstriyel amaçla üretilmiş bir biyopolimerdir. ABS’ den daha yüksek darbe dayanımı olup, PLA’ nın 2 katına kadar da ısı dayanımı sunar. İşlemesi ve kullanımı kolaydır. Baskı sıcaklığı olarak genellikle 170-210 ° C arası tercih edilmektedir.

PVA Filament ( Polivinil Alkol )

Ürettiğim ürünlerde, “destekleri temizlemekle uğraşmadan nasıl kurtulurum” diyorsanız, PVA Filament Nedir? önce demeniz gerekmektedir. 3D printer kullanıcılarının, destek malzemesi olarak kullandığı bir filament türüdür. Çift extruder olan 3D printer larda kullanılmaktadır. En büyük özelliği suda çözünebilir olmasıdır.

Naylon Filament

Medikal alanda kullanacaksanız ve aynı zamanda dayanıklı ve güçlü bir filament arıyorsanız Naylon Filament Nedir? önce bunu bilmelisiniz. En popüler Naylon Filament ler Nylon 618 ve Nylon 645 olarak bilinmektedirler. ABS filamentlerde olduğu gibi, bu filamentlerde de ısıtıcı tablaya ihtiyaç vardır. Bu filamentler higroskopiktir. Bu da havadaki nemin kolayca filament tarafından emildiği anlamına gelir. Bu yüzden baskı öncesi kurutulması gerekir ki, yapılmadığı taktirde yüzey kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir.

Flex Filament

Esnek filament olarak da geçmektedir. Yüksek elastiklik ve aşınma direncine sahiptirler. Maksimum dayanma sıcaklığı 66 ° C olup, minimum bozulmadan dayanma sıcaklığı ise -30 ° C’ dir. Önerilen baskı sıcaklığı 210-235 ° C’ dir.

Extruder ( İtici )

Extruder ‘ larda minimum 1 adet step motor bulunmaktadır. Bu sayede, kullanılan filamentin PTFE ( Polytetrafloretilen ) yardımıyla bir tüp içerisinden geçerek ısıtıcılara gönderilmesini sağlar. Extruder filamenti yalnızca ısıtıcıya itmez, kullanılan alt paket programlardaki kodlar ( GCode ) lar sayesinde, filamentin tablaya akmaması için aynı zamanda geri çekme de yapar. 1′ den fazla extruder kullanılması mümkündür. Böylelikle, daha renkli parçalar üretebilir veya destek olarak kullanılan PVA filamenti kullanarak, üretilmesi zor olan parçaların üretimi yapılabilmektedir.

Hot-End & Nozzle ( Isıtıcı uç – Sıcak Uç )

Filamentin eritildiği uçtur. Seramik ısıtıcının içerisinde silindir bir yuva bulunur. Bu ısıtıcı ( Genellikle 12V 40W ) yuvayı- metal blok ( Alüminyum )-, o da filamentin eridiği nozzle‘ yi ısıtır. Hot-End de bulunan thermistor ( sıcaklık ölçer ) de bloğun kaç dereceye geldiğini paket programa iletir. Bu sayede istenilen sıcaklığa gelindiğinde, paket program vasıtasıyla ısıtıcıya gelen gelirim kesilir. Isının yayılımının uygun bir biçimde olmasını sağlamak için ( filament akışının düzgünlüğünü sağlamak ) bloğun üzerindeki soğutma kulelerine fan bağlanır.

Nozzle Nedir?” dendiği zaman filamentin akışı sağladığını bilmemiz gerekmektedir. Genellikle base kullanımlar 3D printer üzerinde 0,4 mm olarak gelmektedir. Basılacak olan katman kalınlığının %80′ ini geçmeyecek bir nozzle kullanılması tavsiye edilmektedir. Örneğin 0,4 mm nozzle kullanıyorsak, Layer Height ( Katman Yüksekliği) 0,32 mm’ yi geçmemelidir. Başka bir deyişle de, 0,1 mm katman kalınlığı kullanıldığı zaman, baskı kalitesi hassas olduğu için güzel olacaktır. Ancak bu katman kalınlığı kullanıldığı zaman da, 0,4 mm ye göre yaklaşık olarak 4 kat süre uzayacaktır. Katman yüksekliklerine göre genelleme yapacak olursak, 0,1 mm hassas çıktılar, 0,2 mm normal ve 0,3 mm de genellikle mekanik parçalarda kullanılır. Nozzle lar pirinç veya paslanmaz malzemeden üretilirler, base olarak 0,4 mm kullanıldığı gibi, bunun yanında 0,1-1,2 mm arasında nozzle da bulmak mümkündür. Buradaki ölçü nozzle ucundaki delik çapıdır. Bu çap ne kadar küçülürse hassasiyet o kadar artacak; ancak üretim süresi de o kadar uzayacaktır.

Heat Bed ( Isıtıcı Tabla )

Heat Bed ( Isıtıcı Tabla ), ABS, STH, PETG gibi filamentlerin, genellikle üretim esnasında yüzeyden kalkmaması için kullanılan bir tabla türüdür. Bu teknolojiden önce genellikle, yapıştırıcı ( pritt ), saç spreyi, kapton bant gibi yapıştırıcılar kullanılmaktaydı. Bu tablalar genellikle 100 ° C ye kadar ( 12V 40W olanlar için ) ısıtmaktadırlar.

Step Motorlar ( Adım Motor )

Step motor ( Adım Motor ), 3D printer lara hareket kabiliyetini kazandıran motorlardır. Bir 3D yazıcıda minimum 4 adet step motor bulunmaktadır. Bu motorlar ne kadar hassas olurlarsa, üretilen parça üzerindeki ölçüler de o kadar hassas olurlar. Örneğin NEMA 17HS4401 adlı step motorun 1 adımı 1,8 ° lik bir dönüşe denk gelmektedir. Yani, 360 ° lik bir tam tur için 20 adım atmaktadırlar. 3D yazıcılarda üç adet step motor X, Y ve Z eksenini, minimum 1 motor da Extruder’ a hareket verir. ( Çift extruder olan modellerde 2 step motor olabilmektedir. )

3D Printer

Kayışlar-Kasnaklar

Kayış-Kasnaklar, Step motorlardan gelen hareket kabiliyetini, gerek ısıtıcı tablaya, gerekse hot-end in olduğu kafada istenilen yönlerde hareket etmesini sağlar.

3D Printer

Miller – Rulmanlar

Miller, rulmanlar ile birlikte genellikle Hot-End‘ in hareket kabiliyetinin hassas olabilmesi için yataklama görevi yaparlar. Rulmanların ve millerin kalitesi, güzel yüzey kaliteli baskı alınabilmesi için önemlidir. Genellikle İndüksiyonlu mil kullanılması tercih edilir.

3D Printer

Somunlar – Vidalı Miller

Vidalı miller, 3D yazıcıların Z ekseni yönünde hareket etmesi için kullanılırlar. Vidalı mil – Somun bağlantısı şeklinde kullanıldığı gibi, vidalı mil – kaplin bağlantısı olarak da kullanılabilirler.

3D Printer

Sigma Profiller ( Dış iskeletler )

Seri üretim bir yazıcı almayacak iseniz, yani DIY ( Do It Yourself ) bir yazıcı yapacaksanız, Sigma profiller, 3D yazıcıların bel kemiğidir. Yazıcıların dış iskeletini oluşturan metal profillerdir. Kare veya dikdörtgen kesitli olabilirler. Yazıcının üretim boyutlarının ne kadar büyük baskı alacağına bağlı olarak, ona uygun sigma profil kalınlıkları ve uzunlukları seçilmelidir.

Motherboard ( Anakart )

3D yazıcıların tüm elektronik devre elemanlarının bir yazılım aracılığıyla kontrol edilmesini sağlayan karttır. Arduino veya Raspberry gibi mikro kontrolcülerin de kullanılması mümkündür. Ancak daha stabil bir sistem düşündüğünüz zaman, büyük çapta firmalarca da onaylanmış ve kullanılmakta olan Motherboard ( anakart ) ların kullanılması daha uygundur.

Güç Kaynağı

Güç kaynağı, 3D yazıcıların enerji ihtiyacını sağlayan bir elemandır. Güncel hayatımızda da prizlerden kullanılan 220V gerilimin direkt olarak 3D yazıcılarda kullanılması uygun değildir. Burada kullanılan devreler ve kartlar 5-12-24V ile çalışmaktadırlar. Bu sebeple, 3D yazıcılarda güç kaynağı kullanılmaktadır.

3D Printer

3D Printer Nasıl kullanılır?

3B yazıcıları kullanmak için paket programlara ihtiyaç vardır. Bu programlar, sizin veya hazır almış olduğunuz 3 boyutlu tasarımları GCode‘ a çevirerek, istenilen çıktıların alınmasını sağlar. Her program içerisinde farklı kullanım metotları olsa da, temel amaç aynıdır. Baskı yapacağınız zaman, ilk önce programa yazıcınızın tablasının boyutlarını ve çıkabileceği maksimum yüksekliği, kaç adet extruder ı olduğunu tanımlamanız gerekmektedir. Ardından çıktı alacağınız resmi, paket programın içerisine atmanız ve basacağınız hassasiyete göre ayarları yapmanız gerekmektedir. Örneğin

  • Layer Height ( Katman Yüksekliği ) veya
  • Wall Thickness ( Kabuk – Duvar kalınlığı ) kabuklu bir yapıda çalışacaksanız,
  • İnfill ( Doluluk Oranı ) yüzde cinsinden, basacağınız ürünün içinin ne kadar dolu olacağı
  • Printing Temperature ( Yazdırma Sıcaklığı)
  • Build Plate Temperature ( Yatak Sıcaklığı )
  • Flow ( Akış hızını ) kullanılan filamentin cinsine bağlı olarak ayarlamak gerekir.
  • Print Speed ( Yazdırma Hızı ), yazıcının kapasitesine ve aynı zaman da istenilen yüzey kalitesine bağlı olarak değişmektedir. Ne kadar yüksek yazdırma hızı olursa, üretim hızı o kadar kısalır. Ancak yüzey kalitesi de o kadar düşmektedir.
  • Travel Speed ( Boşta Gezme Hızı ) yazıcının filament bırakmadığı anda ilerlediği hızdır.
  • Cooling ( Soğutma ) kullanılan filamente ve kullanıcının insiyatifine de bağlı olarak değişmektedir. Kullanıldığı takdirde fanlar aktif olacaktır.
  • Generate Support ( Destek ) Genellikle filamentin yapışma yüzeyinin mümkün olmayan açılarda ve tabanın yüzeyden ayrılmaması için kullanılmaktadır.
  • Build Plate Adhesion ( Tablaya yapışma ) Burada filamentin soğurken çarpılmaya uğrayarak tabladan kopmasını önlemek için, yüzeye fazladan filament akıtılarak yapışkanlığı sağlanır.

Diğer yazılarımıza buradan ulaşabilirsiniz 🙂

Kaynak: Wikipedia

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir