Üç boyutlu yazıcılar
endüstri alanında kullanılan geleneksel üretim yöntemlerine göre farklı
teknikler kullanır. Üç boyutlu yazıcılar nesneleri keserek yada delerek
şekillendirmek yerine dijital tasarımı katmanlar halinde lazer sinterleme, üst
üste yığma, polimer sertleştirme gibi teknikler kullanarak şekillendirir. Üç
boyutlu baskı teknolojilerinde en yaygın olarak kullanılan yöntem katmanlı
üretim yöntemleridir. En çok kullanılanı ise plastik malzemenin ergitilerek
katı nesneler oluşturulmasını sağlayan FDM yöntemidir.
Üç boyutlu yazıcılar
genel olarak gövde, hareket eksenleri ve motorları, baskı tablası, nozul ucu ve
elektronik kontrol ünitesinden oluşmaktadır. Gövde yazıcının motorlarını,
eksenlerini, tablasını ve ısıtıcı ucunu taşıyan ana elemanıdır. Gövde kısmı yazıcının
büyüklüğüne ve özelliklerine göre değişebilmektedir. Genel olarak plastik parçalar
ve bunlar ile birleştirilen alüminyum parçalardan oluşmaktadır. Günümüzde
yaygın olarak yapılan reprap yazıcı projelerinde daha çok gijonlar plastik
bağlantı parçaları ve alüminyum sigma profiller ile gövdeler oluşturulmaktadır.
Baskı tablası, üzerinde
yazıcının baskı alabilmesini ve modeli oluşturabilmesini sağlayan elemandır.
Tabla ısıtmalı yada ısıtmasız olabilmektedir. Tabla ısıtmasız olduğunda ancak
PLA benzeri yüksek ısı gerektirmeyen malzemelerin baskısı alınabilmektedir.
Yüzeye yapışması için ısı gerektiren ABS gibi malzemeler yazdırılırken sorunlar
çıkmaktadır. Model tabla ısınmadığı için tabladan ayrılıp baskı hatalarına
neden olur. Tabla ısıtması için özel elektronik rezistanslı PCB devreler ya da
içerisinde rezistans bulunan farklı tasarımlar yapılabilmektedir. Baskı tablası
boyutu günümüzde pek çok yazıcı için 20 cm ya da daha küçük tablalar
kullanılmaktadır.
Nozul sistemi plastik
enjeksiyon sistemlerinde de kullanılan mantığı kullanmaktadır. Bu uç, sistemin
içerisine transfer edilen kablo şeklindeki filament hammaddeyi ergiterek daha
küçük boyutlarda enjekte etmek suretiyle katmanları ve sonuçta modeli
oluşturmaktadır.
Üç boyutlu yazıcının
eksenleri nozul ucunun hareket etmesi ve bu hareketi istenilen şekilde
yapabilmesini sağlayan elemanlardır. Eksenler genellikle triger kayış ve kasnak
ile hareket etmektedir. Triger kayış kasnak kullanılan eksenlere yüksek hız imkânı
vermektedir. Kartezyen tipi yazıcılar için geçerli olan bu eksenler, delta tipi
yazıcılarda değişmektedir. Delta yazıcılar üç eksen hareketini de kayış kasnak
sistemi ile yapmaktadır. Bu özellikleri de onlara yüksek hız ile yazdırabilme
imkânı vermektedir.
Üç boyutlu yazıcıların
önemli elemanları motor ve elektronik kontrol ünitesidir. Motorlar hareket
eksenleri üzerlerindeki kayış kasnak ve vidalı milleri hareket ettiren
elemanlardır. Genelde adım (step) motorlar kullanılır. Bu motorlar dönme
hareketleri ile yazıcının hareketlerini gerekli hassasiyet ile yapabilmeyi
sağlamaktadır. Adım adım hareket edebilmesi küçük hareketler için imkân
vermektedir. Motorlara ek olarak elektronik kontrol ünitesi ise yazıcı da
bulunan ısıtıcı uç, baskı tablası ve motorları kontrol eden diğer sistem
elemanıdır. Genellikle kontrol ünitesi olarak arduino ve sanguinololu isimli
kartlar kullanılmaktadır. Arduino kartı daha yaygın bir kullanıma sahiptir.
Bunun nedeni üzerinde ramps kartı ile birleştirilerek daha çok destek ve özelliğe
sahip olmasıdır.
Muhammet Ali Özdemir
Hitit Üniversitesi
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder