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/