3D Yazıcı ile İmkansız Şekiller Mümkün

3d yazılar hızlı üretim, kişiselleştirme ve tedarik maliyetlerini azaltmanın yanı sıra geleneksel imalat yöntemleri ile üretilmesi mümkün olmayan geometrilerdeki objelerin de üretilmesi olanak sağlıyor . Alışılmış tüm tasarım kalıplarını yıkan bu yeni yaklaşım sayesinde daha ürünler daha futuristik bir görünüm kazanırken, parça başına düşen hammadde maliyeti ve ağırlıkta azalmış oluyor.

Torna, freze, döküm, kaynak gibi geleneksel imalat yöntemleri ile üretilecek ürünler bu proseslerin gereksinimlerine göre tasarlanmalidir. Bu gereksinimler kompleks şekilleri sahip objelerin üretilmesini zorlaştırır.Örneğin Eiffel kulesini küçük ölçekte modelini tüm detayları ile birlikte tek bir aşamada üretmek imkansızdır. Kuleyi oluşturan tüm parçaların ayrı tekniklerle üretilip birleştirilmesi gerekmektedir. Ancak kulenin modelini 3d yazıcı ile üretmek isterseniz tek bir aşamada son ürüne ulasırsınız. 3d yazıcılarin sağladığı en büyük avantajlardan biri de budur.





Kompleks şekilleri sahip objelerin tek bir aşamada uretilebilmesi tasarımcılar için yeni ve daha özgür bir dünyanın da kapılarını da açmaktadır. Bu yeni yaklaşım üretim endüstrisinin her alanını yakın gelecekte derinden etkilemesi bekleniyor.

Yeni tasarim anlayışının mühendisleri sağladığı olanakların başında, daha az hammadde kullanarak daha çok iş yapan ürünler geliyor.


İstanbul Tasarım Bienalinde 3D Yazıcı istilası (adhokrasi)

Bir şeyler üreten, kendi elleriyle bir şeyler yapmayı sevenler ile ilgili bir sergi adhokrasi. Serginin odağında  "The Economist" tarafından adı koyulan 3. Endüstriyel Devrim var. Seri üretim ve standardizasyonu amaç olarak belirleyen bir önceki endüstri devrimine zıt bir bakış açısı gelişiyor. Artık insanlar kendilerini daha fazla ifade edebilmek için standartlaştırma yerine kişiselleştirmeyi tercih ediyor. Böyle bir talebin gerçekleşmesi sağlayabilecek en olası makine de 3D Printer. İşte Bienalden bazı 3D Yazıcı kullanılan projeler:

Be Your Own Souvenir:


Kendi 3D figurünüzü print edin.




Street Food Printing

3D yazıcı ile çikolata ve krem peynirinden tasarımlar



Tabi ki Makerbot..... çikolata kullanan modeli







Unfold


3D Yazıcı ile Seramik çalışmalar




Daha fazlası...

İstanbul Tasarım Bienali Adhokrasi
Galata Özel Rum İlköğretim Okulu (Keeraltı Cad. No:49 Galata, İstanbul)  13Ekim-12Aralık

RepRap: Kendini Kopyalayan 3D Yazıcı 1

reprap prusa mendel 3d yazıcı
RepRap projesi kendini oluşturan parçaları dahi üretebilen bir 3 boyutlu yazıcı geliştirilmesi girişimidir. RepRap ismi orijinal ismiyle; "replicating rapid prototyper" seri prototip kopyalama olarak kısaltılabilir. RepRap daha önceki yazılarımızda bahsettiğimiz Fused Deposition Modelin teknolojisini kullanmaktadır.


Darwin(Mart 2007), Mendel (Ekim 2009), Prusa Mendel(2010) ve Huxley (2010) şimdiye kadar çıkmış ilk dört 3D yazıcılardır. Bu yazıcıları geliştirenler RepRap’ın temelini birebir kopyalama ve hatta evrim olarak gördükleri için bu isimleri uygun görmüşlerdir.

RepRap 3D yazıcı kendi kendini kopyalama yeteneği sayesinde pahalı altyapı gereksinimlerine ihtiyaç duymadan karmaşık geometrili ürünleri bile üretmeye olanak sağlayabilirler. Geliştiriciler RepRap teknolojisinin bu özellikleri ile devrim niteliğinde olduğunu ve sayılarının katlanarak artacağına inanıyorlar.

RepRap Projesi kapsamında oluşturulmuş tüm data ve tasarımlar açık kaynak lisansına tabidir. 

Donanım

reprap huxley 3d yazıcıBu teknoloji sahip olduğu tüm kaynaklarin acik olmasi sayesinde gelistiricilerin uygun gördüğü eklemeleri ve modifikasyonları özgürce uygulayabilmelerini sağlıyor. RepRap 3D yazıcılar çoğunlukla bilgisayar kontrollü bir XYZ kartezyen platformuna bağlanmış termoplastik püskürtücüden oluşurlar. Yazıcı iskeleti çelik çubuklardan oluşur ve bunları birbirine bağlayan bağlantı elemanları yazıcı tarafından üretilen plastik parçalardır. X ve Y ekseni hareketi eksantrik-triger kayisi (timing belt) ile Z ekseni hareketi de vida mili ile bir step/kademeli motor tarafindan kontrol edilir.

RepRap’ın en önemli özelliği termoplastik püskürtücü kısmıdır. Geçmişte tasarlanan 3D yazıcılarda, püskürtücüler DC bir motor tarafından sürülen plastik filaman besleyicisi ve plastik filamanın eritme odasından, dar bir ekstrüzyon nozulunden ilerlemesini sağlayan yapıdan olusurlardı. Fakat DC motorlar büyük durağanlıklari/ataletleri yüzünden seri bir şekilde başlama-bitiş yapamıyorlar ve bu yüzden de hassas kontrol sağlayamıyorlardı. Bu nedenlerle yakın teknoloji yazıcılar ve RepRap Step motor(bazen vitesli) kullanıyorlar.

mendel reprap 3dyazıcı
Mendel

RepRap'ın elektronik devreleri açık kaynak Arduino platformuna dayanır. Bu platforma step motor kontrol devreleri eklenmesi ile 3D yazıcı için gerekli olan elektronik alt yapı tamamlanmış olur. Ben kendi yazıcımda Sanguino anakartına eklenmiş pololu step motorlu versiyonu olan Sanguinololu kartını kullanıyorum ve oldukça memnunum. Fiyat performans oranı oldukça iyi bir 3D yazıcı kartı.

Devamı gelecek....


Bu arada kendi yaptığım Reprap Prusa yı da paylaşmak isterim.






Bu yazıyı beğendiniz mi?

3byazici.com’da amacımız okuyucularımızı bilgilendirebilmek ve 3D Printer teknolojilerini ülkemizde daha iyi tanıtmak. Bu yazıyı beğendiyseniz çevrenizle paylaşarak; bizi daha fazla yazmamız için motive edebilirsiniz.

3byazici.com’u daki gelişmeler hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için Twitter ve Facebook sayfalarımızı takip edebilirsiniz.

3D Yazıcı Teknolojileri 1

Bilgisayar datasını kullanarak son geometriyi oluşturma sürecinde bir çok farklı proses ve teknoloji kullanılabiliyor. Şimdi sırasıyla bu teknolojileri inceleyelim.



Fused Deposition Modelling (FDM): Bu yöntemi Türkçeye  "Ergitmeli Model Yığma" olarak çevirebiliriz.  FDM 80'li yılların ortalarında geliştirilmiş ve 1991 yılında ilk ticari ürünü piyasaya sürülmüş bir teknolojidir. Çalışma prensibi daha önceki yazılarda ve videolarda da gördüğünüz gibi termoplastik malzemenin katman katman yığılması ile gerçekleştirilir. Genellikler 3mm ve 1.75mm olmak üzere ABS veya PLA termoplastik malzemelerini kullanır. Malzemenin ergitme yöntemi ekstrüzyondur. Yani 3mm ya da 1.75mm lik tel şeklideki plastik 250-300 C arası sıcaklığa ısıtılmış metal kalıbın içinden geçerek, hem kalınlığı 1mm nin altına iner hemde yığıldı bölge ile yapışan camsı bir faza geçer. Eriyik fazda katmanlar halinde yığılan termoplastik malzeme objeyi oluşturur. Kendin yap tipi birçok 3D yazıcı bu teknoloji ile çalışmaktadır.



Polyjet: Polijet teknolojisi isminden de çağrışım yapılabileceği gibi inkjet yani mürekkep püskürtmeli yazıcılara benzer şekilde çalışır. Farkı ise mürekkep yerine UV ışık altına kür olarak sıvıdan katı ver sert bir faza geçen fotopolimer püskürtür. FDM ile karşılaştırıldığında oldukça hassas bir yöntemdir ve 0.1mm hassasiyetinde parça üretmek mümkündür. Parçaların çoğunda destek malzemesi kullanılır. Hassas olmasına rağmen  kullanılan malzeme bazında  FDM'e oranla pahallı da bir yöntemdir. Objet firması tarafından 90'ların sonunda geliştirilmiştir. 3D yazıcı teknolojisini kullanarak hassas parçalar üretmek istiyorsanız bu teknoloji tercihiniz olabilir.



Selective Laser Sintering (SLS): Lazer sinterleme olarak da kısaltabileceğimiz SLS tekniği, lazer ışınımı sayesinde malzeme tozlarının ergitilerek birbirine birleşmesi yöntemi ile objeleri oluşturur. Lazer ışınımı bir toz yatağı üzerinde hareket ederek 2 boyutlu parça geometrisini oluşturur. 2 boyutlu katmanların birbiri üzerine yığılması ile 3 boyutlu obje üretilmiş olur. Bu teknik 80'li yılların ortalarında Dr. Carl Deckard tarafından geliştirilmiştir. Bu yöntemle sadece plastik değil, seramik ve metal de üretmek de mümkündür. Özellikler metal 3D yazıcılar bu teknoloji ile çalışmkatadır.

3D yazıcı teknolojileri bunlarla sıralı degil bir sonraki yazımızda diğer teknolojilerden de bahsedeceğiz.

3D Yazıcı Çalışma Prensibi


Sanırım bir çok şeyi yazarak anlatmaya çalışmktansa video ile anlatmak daha kolay. Üstteki video bir modelin üç boyutlu modelinin nasıl katman katman somut, plastik bir objeye dönüştüğünü gösteriyor. Model olarak Star Wars filmindeki en ünlü karakterlerden biri Yoda şeçilmiş ve tabiki rengi yeşil :). Bu video da kullanılan 3D yazıcı ise MakerBot, en popüler ve pazar payına sahip yazıcı diyebiliriz. Makerbot da bir Rep Rap türevidir.


İçinizden plastik tamamda kullandığımız objeler sadece plastiklerden oluşmuyor diğer malzemelerden ne haber diyebilirsiniz. Cevabı bir sonraki videoda.

Bu video lazer sinterleme konusunda Dünya lideri markalardan biri olan EOS un tantımını içeriyor. Toz serme ve lazerle sinterleme ile metal parçalar katman katman üretiliyor. Bu teknolojini günümüzde çok sık kullanılan bir çok geleneksel talaş kaldırma işleminin sonunu getirmeye aday.



Bu yazıyı beğendiniz mi?

3byazici.com’da amacımız okuyucularımızı bilgilendirebilmek ve 3D Printer teknolojilerini ülkemizde daha iyi tanıtmak. Bu yazıyı beğendiyseniz çevrenizle paylaşarak; bizi daha fazla yazmamız için motive edebilirsiniz.

3byazici.com’u daki gelişmeler hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için Twitter ve Facebook sayfalarımızı takip edebilirsiniz.


Üç Boyutlu Yazıcılar Nasıl Çalışır 2


3B yazıcılar bir çok farklı malzemeyi yada teknolojiyi içinde barındırabilir ancak temelde hepsi aynı mantıkla çalışır. Üç boyutlu modeli katmanlara ayırarak ve bu katmanları adım adım üst üste yığarak modeli somut bir ürün olarak gerçekleştirir. 

3D Printer Nasıl Çalışır

3 boyutlu çıktı alabilmek için öncelikle bir üç boyutlu çizime ihtiyacınız var. Daha sonra internetten açık kaynak olarak da indirilebilen 3b yazıcı programları kullanmanız gerekiyor. Bu yazılımlar 3d modeli dilimlere ayırır ve  2 boyutlu katmanları oluşturur.   3 eksenli ve bilgisayar kontrollü bir makine vasıtası ile katmanlara sırayla üretilir.


Üç boyutlu yazıcılar fiyatları kullandıkları malzemelere ve teknolojilerine göre 500$ dan 1000000$ kadar değişkenlik göstermektedir. Örneğin Termoplastik abs malzemesi kullanan kendin yap tipi bir üç boyutlu yazıcı 500$'a mal edilebilirken. Lazer kullanan ve çeşitli alaşım tozları kullanarak metal Ürünler üretebilen bir yazıcı ise 1 kaç milyon dolar fiyatında olabilmektedir.

Üç boyutlu yazıcıların önemli ve popüler olmasını ister sebebi ise. Alışıla gelmiş üretim yaklaşımı kökten değiştirmesi ve yeni olanakların kapılarını açmasıdır. Örneğin günümüzde bir ürüne ait parça üretimi yapabilmek için ihtiyacınız olan şeyler; Parçanın CAD olarak bilgisayarda hazırlanmış çizimi. Bu parçanın üretilmesi için gerekli olan kalıp, takım, fikstür ve benzeri destekleyici üretim ekipmanları. Bu destekleyici ekipmanları üretebilmek için bir çok farklı imalat makinesi ve tabi ki ham madde gerekmektedir. Üç boyutlu yazıcı teknolojisinde ise ihtiyacınız olan 3 şey var CAD çizimi, 3d printer, ham madde. Tüm bunlara ek olarak kullanılan ham madde ve fire miktarı kullanılan diğer yöntemlere göre oldukça azdır. Üretim prosesi tamamen otomatik olduğu için operatör yeteneğinden etkilenmez. Ayrıca şuan ki hiç bir üretim yöntemi ile mümkün olmayan parça geometrilerini üretebilirsiniz. Bu konuya ileri ki yazılarda ayrıca değineceğim

Bu yöntem geçmişte hızlı prototipleme ya da hızlı üretim olarak anılıyordu. Ancak günümüzde üç boyutlu imalat, additive manufacturing, ya da en popüler ismi ile 3D printing olarak anılıyor.

Görsel : ALoopingIcon



Üç Boyutlu Yazıcı: Bukobot

Kickstarter sitesinde bir proje olarak başlayan Bukobot hedeflediği 42.000 $'ın üç katından fazlasını toplayarak 167,000$ dolarlık bir desteğe sahip oldu. Rep Rap türevi 3d yazıcılara benzer olan Bukobot alüminyum profillerden inşa edilmiş ve oldukça sağlam görünüyor. Bir Bukobota sahip olabilmek için gerekli olan katılım ücreti ise sadece 600$. Fiyatına oranlar oldukça sağlam ve az yer kaplayan bir yazıcı. Alüminyum gövdeye sahip bu sınıftaki yazıcıların fiyatları genellikle 1000$ dan fazla oluyor.  Ancak proje sonlandığı için artık katılım mümkün değil. Kickstarter dışı satışlar içinse http://deezmaker.com/ u takip edebilirsiniz.

Proje Sayfası:

3. Endüstriyel Devrim : 3D Yazıcılar


1. Endüstriyel devrim 18. Yüzyılın sonlarında ingiltere'de tekstil endüstrisi ile başladı ve fabrikalar doğdu. 2. Endüstriyel devrim ise 20. Yüzyılın başında Henry Ford un hareketli montaj hattı kullanarak seri üretimi yerleştirmesi ile gerçekleşti. 3. Endüstriyel devrim ise 3 boyutlu yazıcılar ve 3 boyutlu imalat yöntemleri ile olacak.


3d printer, MakerbotGünümüzde artık bir ürünü üretmek masaüstü ebatlarında  3 boyutlu bir yazıcı ile mümkün. Özellikle pratik malzeme kullanan 3b yazıcı ve baskı makineleri 500 dolarlar seviyesinde. Bu cihazlar genellikler termoplastik flamanlarını kullanarak parçaları katman katman örerek üretir.

İhtiyacınız olan şeyler ise parçaların 3 boyutlu çizimleri, 3b yazıcı dilimleme programı ve 3d yazıcı. Sürecin, basit ve düşük maliyetli olmasi da yeni bir çağın başlangıcı için verimli bir zemin hazırlıyor. Bu 1980lerde nasıl kişisel Bilgisayarlar sıradan kullanıcıların evlerine girdiyse bugün de 3b yazıcılar ev kullanıcılara ulaşmaya başladı.

Bu aşamadan sonra 3d yazıcı teknolojisi özelikle imalat endüstrisi başta olmak üzere hayatımızın her alanına girmeye başlayacak. 3b yazıcılarin çözünürlüğü ve malzeme portföyü artması ile de evimizde ki bilgisayarlar gibi vazgeçilmez bir ürün olarak yerini alacak.


Görsel :Bre Pettis