Solar (Güneş) Enerjili Uçak Yapımı

Yabancı bir arkadaşımız (yazısı burada) hazır satılan uçaklar yerine kendine 3B yazıcıdan bir uçak yapmış ve bunu solar paneller ve mikro motorla desteklemiş.

Arkadaşımız uçağını modellemek için  Creo Parametric programını öğrenmiş. Tabi bu işin biraz daha profesyonel yanı. Dilerseniz farklı programlarda kullanabilirsiniz.

Kullanacağımız tüm parçaları ve tüm yapım aşamasını size göstereceğim.

Uçağımız 4 parçadan oluşuyor. Bu parçaları istediğiniz gibi renk kombinlerine uğratarak güzel görünümler elde edebilirsiniz. İlk olarak ana gövde, buna ek olarakta büyük/küçük kanatlarımızı ve pervanemizin baskısını alıp birleştireceğiz.

İhtiyacımız olanlar:

  • 2 adet kauçuk tekerlek.
  • 2 adet SM150 Solar Modül
  • 1 adet Solar Motor / Mikro Motor
  • İnce bir tel ve lehim aletleri
  • Çift taraflı bant
  • .STL uzantılı dosyalar (düşünceli arkadaş uğraştırmamış hiç bizi)

1.Adım: Ana Kısım

  1. Öndeki kanatların üzerinde solar paneller için boşluklar bırakılmalı.
  2. Kanatlar önden ortaya doğru hareket ettirilebilir olmalı.
  3. Gövdenin sonunda küçük kanadı eklemek için boşluk bırakılmalı.
  4. Pilot bölümünün çevresinde kanatların takılabilmesi için boşluklar olmalı.

Gövde Altı

Gövde altının ana gövdeden ayrı olarak yapılması tasarım ve baskı aşamasında size kolaylık sağlayacaktır.

Tekerlekler

Tekerlek kısmını da ayrı olarak modelleyip, gövde altı ile uygunluğunu sağladığınızda tek bir model haline getirip yazıcıdan öyle almanız daha uygun olur.

Ana Parçanın .stl dosyası =plane_main.stl

 

 

2.Adım : Büyük Kanatlar

kanat

  • Başlangıç olarak tek kanat modelleyip onu çoğaltın.
  • Üst üste duracak olan kanatları 4 adet destekle birbirlerine bağlayın
  • Orta kısmında boşluk bırakın. Gövde üzerinde monte işleminde ihtiyacımız olan kısım malumunuz.
  • Kanat üstündeki boşlukları ve delikleri görüyorsunuz. Solar panelleri oraya takıp kabloları deliklerden geçirerek motora doğru yönlendirin.

Büyük kanatların .stl dosyası=BigWingsl.stl
 

 

3. Adım: Arka Kanatçık / Küçük Kanat

kucuk_kanat

Görünüşü ve yapılışı basit fakat yatay ve dikey olarak gövdeye uygunluğunu kontrol etmeli ve uygun hale getirmelisiniz.

Küçük kanatların .stl dosyası=SmallWings.stl
 

 

4.Adım: Pervane

Söylenecek pek bir şey yok bunun hakkında. Motorun hareketli kısmına takmalısınız.

Pervanenin .stl dosyası=Propeller.stl

 

 

5.Adım: Hepsini Birleştirelim

Elimizde bulunan 4 adet .stl uzantılı dosyayı bastırdıktan sonra geriye kalan sadece parçaları birbirine monte etmek. Küçük bir devre şemasıda vereceğiz motorla sonar panel arasındaki kutup ilişkisi için. Zaten bastırdıktan sonra monte ederken bir şeye bakmanıza gerek olmayacağını düşünüyorum.

Şimdiden iyi çalışmalar.

3B Baskı Materyalleri

Teknolojinin ilk günlerinden beri kullanacağımız bir çok materyal keşfettik ve bu materyalleri şu an 3 Boyutlu yazıcılar için uygun hale getiriyoruz.

Farklı ülkelerden farklı materyalleri kolaylıkla temin edebildiğimiz için materyal konusunda yelpazemiz çok geniş. Bu materyaller üzerinde değişiklik yaparak farklı sektörlerde kullanılabilir hale getiriyoruz.

Biz bu yazımızda olaya geniş bir pencereden değil, daha çok genel olarak 3B basımında kullanılan maddelerden bahsedeceğiz.

 

Plastik

Genel olarak naylon veya poliamid kullanılır. Tozları sıkılaştırılarak filament şeklini alır. 3 boyutlu baskı için güvenilir bir malzemedir. Esnek ve dayanıklıdır. Doğal rengi beyaz olmasına karşın baskı öncesi veya sonrası renkli olabilir.

Kullanılan diğer maddelere değinirsek:

  • ABS:  Yaygın olarak giriş seviyesi yazıcılarda filament şeklinde kullanılır.Güçlü bir plastiktir ve renk aralığı çok geniştir. Filament şeklin yanı sıra iplik şeklinde de satılır.
  • PLA:  Biyo-bozulabilir bir madde olan PLA iki farklı şekilde kullanılır. DLP işlemleri için reçine,  FDM işlemi için ise iplik şeklinde kullanılır. ABS kadar dayanıklı ve esnek değildir. Güzel bir ayrıntı olarak şeffaf olanları bile vardır.
  • Laywood:   Ahşap/polimer bileşiktir. WPC olarak da adlandırılır. Giriş seviyesi 3d yazıcılar için özel olarak geliştirilmiştir. Filament şeklinde olur.

 

Metaller

Çok sayıda metal ve metal kompozit madde endüstriyel 3B baskı kullanılır. En yaygın kullanılanları alüminyum ve kobalt türevleridir.

En güçlü çeşitlerinden biri toz halinde olan ve sıkıştırılmış paslanmaz çeliktir. Doğal olarak gümüş gibi görünse de bronz veya altın etkisi yaratmak için farklı maddelerle kaplanır.

Bunun yanı sıra altın ve gümüşte 3B yazıcı ile basılabilir hale gelmiş ve kuyumculuk sektöründe etkili olmaya başlamıştır.

Geldik metallerimizin en güçlüsüne. Tabiki titanyum. Diğer metal çeşitleri gibi o da sıkıştırılmış toz halinde bulunur ve 3B baskı yapmak için uygun haldedir.

 

Seramik

Seramik nispeten yeni bir gruptur. Fakat çeşitli alanlarda başarılı olmuştur.  Fakat seramik malzeme kullanılırken unutulmaması gereken bir şey var. O da normal seramik nasıl işleniyorsa baskıda kullanılan seramiğinde aynı şekilde işlenmesidir (ateşler yansın).

 

Kağıt

MCOR Technologies tarafından sağlanan özel bir 3B yazıcı malzeme olarak kağıdı kullanır. Yazıcının pahalı olması bir eksi fakat malzemesinin ise standart A4 kağıt olması güzel bir artı.

 

Biyo Malzemeler

“Bilim insanları 3B yazıcı ile yapay organ yarattı” gibi haberleri okumuşsunuzdur. İşte bu parçalar biyo malzemeler dediğimiz malzemeler ile oluşturulur. Örnek olarak kemik,deri,et verilebilir.

 

Yiyecekler

Çikolatalar,şekerler,makarnalar vs. artık hepsi ile çalışmamız mümkün. Araştırmalara, şu ana kadar yapılanlara bakarsak gelecekte 3B yazıcımızdan yemek bile yiyebiliriz gibi duruyor.

 

Ve Diğer Malzemeler

En son olarak değineceğimiz malzemeler ise sizin oluşturabileceğiniz malzemeler. Şöyle ki Stratasys şirketinin oluşturduğu materyaller ile baskı yaptığınız sırada istediğiniz kombinasyonu oluşturabilir ve 140 dan fazla malzeme oluşturabilirsiniz.

Dubai’de 3B Baskılı Ofis

Yeniliğin dünyasında ilklerin arasına girmek istiyorsanız hayalperest olmalı ve kimsenin düşünemeyeceği şeyleri düşünmelisiniz. İşte bu doğrultuda hareket eden Birleşik Arap Emirlikleri’nden yeni bir proje daha geldi. Projeleri 2000 metrekarelik alana 3 boyutlu yazıcı ile basılmış bir ofis …

şeyh-muhammed

Proje yılın başlarında “Geleceğin Müzesi” olarak bilinen Dubai’de Şeyh Muhammed tarafından başlatıldı.

BAE Ulusal İnovasyon Komitesi Başkanı  Muhammed El Gergavi’ye göre bu tarz projeler; emirlikleri teknolojinin, mimarinin ve tasarımın merkezi olması için çok önemli adımlar.

El Gergavi “İnsanlara daha iyi hizmet verebilmek ve onların hayatını kolaylaştırmak için teknolojinin son imkanlarını kullanmak, eğitim, sağlık ve şehir hayatında yenilikçi çözümler yaratmak bizim stratejimizin bir parçası. Amacımız insanların mutluluk ve refahını arttırmak ve dünya için yeni çözümler üretmek.

proje-ofis-3b

Bu bina, inşaat ve tasarım sektöründe yeniden şekillenmelere yol açacak ve 3B baskı teknolojisinin yaratıcı tasarımlarla verimliliğin iç içe kullanılmasına yol açacaktır. Biz 3B baskı teknolojisinden, küresel bir merkez haline gelebilmek için yararlanmak istiyoruz.” dedi.

Tahmin edebileceğiniz gibi bu proje oldukça büyük bir girişim. 2000 metrekare alanın üzerine 3B baskı yapmak için cam,alçı ve betonarme gibi materyalleri basabilen büyük bir 3B yazıcıya ihtiyaç vardır ve çeşitli yerlerde farklı materyallerin karıştırılarak kullanılması gerekir. Yani büyük bir mühendislik örneği.

proje-ofis1-3b

Böyle örnekler ve teknolojinin hızla gelişmesi bizleri heyecanlandırmakta ve öğrenilecek bilgilerin sürekli artması çoğunlukla bizi geri bırakmaktadır. Kim bilir belki bir iki sene içerisinde ülkemizde de böyle projeler hayata geçer ve bu teknolojiyi iyice kavramamıza sebep olur.

 

Kaynak:http://www.3ders.org/articles/20150701-dubai-says-plans-world-first-fully-functional-3d-printed-office-building.html

3B Yazıcılar Nasıl Çalışır ?

3B yazıcıları merak ediyorsunuz. Merakınızı gidermek için internetin altını üstüne getiriyorsunuz.Eğer bu saydıklarıma katılıyorsanız o zaman doğru yerdesiniz çünkü biz size aradığınız tüm bilgiyi sunacağız.

Yazımızda size sadece FDM ve MPD türü yazıcılar olarak bilinen FFF türü ile ilgili bilgiler vereceğiz. Diğer türler olan DLP,SLA ve SLS vs. değinmeyeceğiz. Bunun sebebi FFF yazıcıların ev tipi ve ihtiyaçlaranızı rahatlıkla karşılayacak olması.

Biz bu yazımızda Ultimaker 3B Yazıcıyı referans olarak alacağız. Ultimakerın çalışma prensipleri temelde aynıdır sadece diğer yazıcı modelleri ile farklı görünüşe sahip olabilir. Fakat tüm FFF yazıcıların çalışma prensibi aynıdır.

Sigortalı Filament Fabrikasyon Nedir (FFF)?

FFF yazıcılar, aşağıdan yukarıya doğru hareket eden bir tabaka üzerine, ısıtılan veya eritilen termoplastik malzeme ile 3 boyutlu baskı yapar.

3 Boyutta Çalışmak – Doğrusal Robotların Çalışma Prensipleri

3 boyutlu, fiziksel bir nesne elde edebilmek için 3 koordinat ekseni üzerinde de hareket edebilmek gerekiyor. (Uzunluk-Genişlik-Yükseklik)

Fakat makineye baskı ucunu nereye koyacağını nasıl anlatacağız. Merak etmeyin size burada matematik anlatmayacağız fakat “Kartezyen Koordinat Sistemi”ne şöyle kısa bir göz atmanız yeterli olacaktır. 3 boyutlu uzayda bir nokta belirlemek için x,y,z eksenlerini kullanacağız.

xyz_eksen

Yazıcımızın kafasını istediğimiz noktaya taşımak için baskı yaptığımız yüzeyi, yüzeyi ve baskı kafasını hareket ettiren kemer ve kasnaklardan faydalanırız. Kemer ve kasnakları hareket ettirmek için ise step motor adı verdiğimiz küçük motorlar yardımımıza koşar. Bu motorlar milimetrik ve hassas hareketlere izin verir. Piyasada ucuz çeşitleride var pahalı çeşitleride. Ucuz çeşitleri biraz sesli olabiliyor.

Stepper_motors

Extruder

Extruder, 3B yazıcıda “sıcak uç” (hot end) denen parçayı beslemekle sorumlu olan parçadır. Bazı exturderlar ise sistemde entegre şeklinde yer alır. 3B yazıcılar arasındaki en büyük farklardan biri olan extruderlar gelecekte çok büyük gelişmeler yaşayabilirler.

Söylemeden geçemeyeceğim. 3B yazıcı parçalarını tanımlamak için kullanılan kelimeler çoğunlukla karışıklığa neden oluyor fark etmişsinizdir. Yeni yeni kullanılmaya başlandığı için terminolojide hala yer edinememiş durumdalar.

Entegreli sistem ile uzak(remote) sistemin doğal olarak artıları ve eksileri var.

Entegre tipli extruderlar karmaşık bir lif (filament) dağıtım yapısına ihtiyaç duymazlar. (alttaki fotoğrafa bakabilirsiniz)

extruder_b

Bu ekstruderlarda nadirende olsa sürtünme sorunları meydana gelir. Entegre sistem, uzak tip sisteme göre ağırdır ve geniştir.Bu bir eksidir ve bunun sonucunda hız  bakımından entegre sistemler geride kalmaktadır. Entegre sistemlerin artısı ise filamentin kolay değiştirilebilmesine imkan sağlamasıdır.

Uzak tip ekstruder sistemlerinde genellikle filament içi boş bir kablonun içinden itilerek hareketli sıcak ucu (hot end) termoplastik malzeme ile besler.

Bu kabloya Bowden Cable denir. Bu kablo düzeneğinin tek amacı sıcak ucu beslemek değil yeri geldiğinde beslemesini durdurmak için filament geri çekmektir. Düzgün bir baskı yapılması için doğal olarak yer yer besleme durdurulmalıdır.Sistem şöyledir. Beslemeyi ve geri çekmeyi kontrol etmek için filament sürücüsü bir step motora bağlanır.Filament sürücüsü (genelde dişli/yivli civata) düzenekteki tekerleği ters yöne doğru iterek filament sıkıştırır ve bu sayede besleme olayını kontrol altına almış olur.

Geri Çekme

Geri çekme 3B baskı yapılırken kullanılan özel bir tekniktir. Baskı yapılırken, sıcak uçta erimiş olan plastic malzeme geri çekilir. Bizim referans aldığımız Ultimaker da ise kablonun içinde belli bir miktar malzeme kalabiliyor.

Kablo içinde kalan erimiş plastik tamamen sıvı halde değildir. Örümcek ağına benzer şekilleri oluşturma eğilimi vardır. Tekrar kullanımda iyi bir baskı elde etmek için bu kalan plastiğin temizlenmesi gerekmektedir.

İkili Extruder

Bazı FFF yazıcılarda iki adet extruder vardır. Bu da demektir ki iki adet filament drivera ve iki adet sıcak uça sahiptir. Aşağıdaki fotoğraflardan bashedilen yapının nasıl bir biçimde olduğunu görebilirsiniz.

dual

iki_renk_kedi

İki farklı filamentsin olmasının avantajı iki renkli baskılar elde edebilirsiniz. (üstteki fotoğraftaki iki renkli kedi misali) veya iki farklı materyal ile baskı yapabilirsiniz. Neden iki materyel ? Bildiğiniz gibi, 3B yazıcılar bir yüzeyin üzerinde baskı yapar. Fakat diyelim ki havaya baskı yapacaksınız ? Bu kulağa biraz garip gelsede örnek olarak verdiğimiz fotoğrafta daha net anlayacaksınızdır (bir tık aşağıda).Bahsettiğimiz ikinci materyeli destek için kullanabilir ve daha sonra üzerinde değişiklik yaparak daha farklı şekiller elde edebilirsiniz.

Illustration14-Overhangs

Diyelim ki PLA veya ABS ile baskı yapıyorsunuz. Bilmeniz gereken bu malzemelerin çabucak sertleştiği ve destek için kullandığımız materyeli, nesneden ayırmak için bıçak gibi bir aletle baskınızın yapısını bozmadan ayırmaya çalışacaksınız. Bu konuda size bir öneri verelim. Destek materyeli olarak PVA, ana materyel olarak PLA kullanabilirsiniz. PVA polivinil alkolün kısaltmasıdır. Bu madde ise bir süre suda durduktan sonra çözünmeye başlayacaktır. Böylelikle hem destek materyelini rahatça çıkarabilir hemde baskınıza zarar vermemiş olursunuz.

Sıcak Uç

Sıcak uç genellikle 250 ° Celsius a kadar ısıtılır. Yazıcımızın en sıcak parçasıdır. Yazıcınızın diğer parçalarının korunmasını istiyorsanız, sıcak ucu izole etmeniz gerekir. 3B yazıcılarda yangın çıkması çok az rastlanan bir olaydır ve 3B yazıcılar güvenlidir fakat siz tedbiri yinede elden bırakmayın. Sıcak ucun boyutu 0.2 mm – 0.5 mm arasında değişir ve baskıda bu etken önemli bir rol oynar.

Functionwise, filamentın sıcak uca doğru ittirilmesine hazırlık yapılan yerdir. Burada filament ısıtılarak yarı sıvı veya sıvı hale döner.

Baskı Yatağı (Printbed)

Baskının yapıldığı yüzeye printbed denir. Genellikle pleksiglastan, alüminyum ve camdan imal edilir. Isıtmalı ve ısıtmasız zeminleri iyi ayırt etmeniz gerekir.

Isıtmasız zeminler mavi bantla kaplıdır. Bantın yardımı üzerinde işlenen termoplastiği ve üzerinde gelen her şeyi zeminde tutmasıdır. Basılan nesne sürekli düzeltmelere mağruz kaldığı için bazen kötü baskılar olabiliyor. Bunun için printbedin sürekli control edilmesi gerekiyor. Ayrıca üzerindeki mavi bantta aşındığı için sık sık değiştirilmesi gerekir.

Isıtmali printbed ise baskının ilk katmanlarının çok daha düzgün olmasını sağlar. Normal olarak 60 °Celcius ile 110 ° Celcius arasında değişmektedir. Elektrik ile ısıtılır. Fakat ısıya dikkat etmek gerekir. Eğer aşırıya kaçarsanız baskınızı zemine yapıştırabilirsiniz.

Filament

2B yazıcılar için mürekkep,kartuş neyse 3B yazıcılar içinde Filament odur. Baskı malzemesi olan filament bobin ve metre halinde satılmaktadır. Satın almadan önce yazıcınızın ihtiyacı olan filament çapını bilmeniz gerekir. Standart olarak 1.75mm veya 3 mm ölçüleri vardır.

En yaygın filament türleri PLA ve ABS. Filamentin maddesine göre hazırlık süreci değişebilir. Bazı maddeler 180 derecede baskıya hazır hale gelirken, bazı maddeler ise 250 dereceye kadar daha fazla ısıtılması gerekir.

Kullanacağınız yazıcıya en uygun olan filamenti seçmeye çalışın diyerek yazıyı burada bitiriyorum. Umarım faydalı bir yazı olmuştur.

Kaynak: http://3dprintingforbeginners.com/3d-printing-technology/