3D yazıcılar, Haber, Uygulama

lazer 3d printer

merhaba 3d yazıcılara 4 seneden beridir ilgim vardır gece gündüz araştırarak ve Nuri beyinde bilgilerinden yararlanarak daha çok ilgi göstermeye başladım tasarım ve prototip imalatından sonra sonunda lazer ile kürle-şen ham maddesi reçine olan 3d yazıcıyı yaptım ve hayalimi gerçekleştirdim size şunu söyleyeyim yapılamayacak hiç bir şey yoktur ye terki inanın ve çaba gösterin.teşekkürler
özgür KINAY.IMG_20150320_075148_1 b+-y+-k IMG_20140629_050414 IMG_20141101_154658 IMG_20141204_211710 IMG_20141204_224918 IMG_20150118_182017 IMG_20150226_201926 IMG_20150307_000413 IMG_20150315_015839 IMG_20150315_020139 IMG_20150315_114427 IMG_20150315_174019 IMG_20150315_174039 IMG_20150315_174136 IMG_20150315_174151 IMG_20150318_091153 IMG_20150318_091225

3D yazıcılar, Uygulama

Yeni Bir Delta Yapımı

 

“Merhabalar,

Kızlarımla deneyler yapmak her zaman çok hoşuma gitmiştir. 11 yaşında olan büyük kızım Fen Bilgisi konularına çok fazla ilgi duyuyor. Onun bu ilgisi meraka dönüşüyor ve sonuçta eve sürekli deney seti alıyoruz. Ben bir çocuğun dünyayı değiştirebileceğine inanan biriyim. Bu nedenle bu tarzdaki isteklerini kırmamaya çalışıyorum. İnanıyorum; kızlarımda bir gün dünyayı değiştirecek.

Makine Mühendisi olduğumdan alışılmamış imalat teknikleri hep ilgimi çekti. Bu sayede 3d yazıcılarla tanışma imkanı buldum. Ancak ilk çıktıklarında çok pahalı olduklarından herhangi bir şey ürettirme şansım olmamıştı. Geçen sene sonlarına doğru bir arkadaşıma yardım maksatlı 3d yazıcılarla ilgili araştırma yaparken sistemin oldukça yaygınlaştığını fark ettim. Artık 3d yazıcılar evlere girmeye başlamıştı.

Nisan ayı başında arkadaşım Facebook’tan bir video paylaştı. Genelde bakmam. Ancak bu seferki video çok ilgimi çekti, izledim. Videoda Easton LaChappelle isimli 17 yaşındaki gencin 3d yazıcı ile protez bir kol yapması, daha önemlisi yaptığı tasarımı herkesle paylaşması anlatılıyordu. Açıkçası çok etkilendim ve çocuklarımın da bir gün bu genç gibi başarılara imza atmasını diledim. Ve sonra evde bir 3d yazıcı olmasının iyi olacağına karar verdim.

Araştırırken gnexlab.com’u keşfettim ve Nuri Bey ile tanıştım. Kendisi beni cesaretlendirdi ve işte buradayım. Amacım bir delta tipi 3d yazıcı yapmak. Ve bunu düşük bir maliyetle gerçekleştirmek. Tasarımı SolidWorks ile yapacağım. Yaptığım araştırma sonucu bulduğum modellerden ve fotoğraflardan faydalanacağım. Özellikle 3dMetri, Rostock ve Kossel faydalacağım tasarımlar arasında olacak.

Geçtiğim aşamaları buradan paylaşacak, Nuri Bey’in fikirlerini alacağım. Umarım herkes için güzel bir tasarım doküman olur.”

H.Kemal

3D yazıcılar

3D Yazıcılar (Bölüm-2)

Bu yazı dizisinin bir önceki bölümüne buradan ulaşabilirsiniz.

Barnes & Noble Arligton Washington’dayim. İlgimi çeken kitap ve dergileri topladım kitapçının içindeki Sturbucks’dan kahvemi aldım Ipadimle bu yazıyı hazırlıyorum. Nasıl hızlı bir teknolojik değişim yaşadığımıza inanamıyorum. Tarım çağı endüstriyel devrim derken devrimler birbirini takip ediyor. Bu devrimlerin birbiri arkasına gelmesi ve artık aradaki zamanın kısalması asıl ürpertici olan. Siz de bu yazıyı Ipadinizden tuvalette okuyorsanız hatırlatayım sifonlu tuvalet icat olunalı sadece 150 yıl oldu. (Not: Kralice Victoria ilk sifonlu tuvaleti kullanan kişidir.) Teknolojinin inanılmaz hızda ilerlemesine verilen örneklerden en beğendiğim bir tanesi de bugün elimizde tutuğumuz akıllı telefonlar NASA aya ilk insanı gönderdiğinde sahip olduğu bilgisayar gücünün toplamından daha fazla hesaplama gücüne sahip olduğu ile ilgilidir. Aynı şekilde Xbox oyun konsolu ilk tanıtıldığında o günün en kuvvetli askeri bilgisayarından daha hızlı hesaplama gücüne sahipti. Bazı ülkelere satışında sınırlamalar vardı.

Bu baş döndürücü teknolojik ilerlemelerden konuyu tabiki 3D yazıcılara getireceğim. Bir sonraki endüstriyel devrim olarak 3D yazıcıların görülmesi biraz da geçmişe bakıldığında daha doğru geliyor. Bir deja-vu bu aslında. Futuristler online satın alınan dataları evde 3D yazıcılar ile basacağımızı artık dükkanlara gitmek gerekmeyeceğinden bahsediyorlar. Eminim ki bu da olacak. Beni 3D yazıcılarda heyecanlandıran aklıma gelen bir tasarımı bilgisayarda tasarlayıp elime alabildiğim hatta projemde direkt kullanabildiğim bir parçaya, bir dişliye veya bir kutuya çevirebilmem. Benim gibi birisi için beklenen endüstriyel devrim zaten gerçekleşti!

Chuck Hull ilk 3D yazıcıyı 1984 de stereolithography denen bir teknikle yaparak bu icadın babası oldu. Latincede stereo kati, litho tas ve graphien de yazmak anlamlarına gelmektedir. Stereolithography bilimsel bir isimlendirme olsa da genel olarak bu teknolojilere hızlı prototipleme ve eklemeli üretim gibi isimler verilmektedir.

Bu gün tüm 3D yazıcılar aynı temel prensip ile çalışmaktadır. Yüzlerce çeşidi olmasına karşın temel işleyiş hep aynıdır. Bu temel mantıktan birazdan bahsedeceğim.

3D Yazıcılar Nasıl Çalışır?

3D Yazıcıdan bir çıktı almadan önce sahip olmanız gereken şey bilgisayar ortamında bir 3D modeldir. 3D modelleme yapabilmek için sayısız program mevcuttur. Mesela bazı mühendislik tasarım yazılımları olan Autocad, Autodesk Inventor, SolidWorks veya Solid Edge gibi. Bu binlerce dolarlık mühendislik yazılımlarının yanında bedava olan yazılımlar da var. Mesela Autodesk123 ya da Blender gibi. Ve hatta web browser üzerinden hiç bir yazılım yüklemenize gerek kalmadan online kullanabileceğiniz hizmetler de mevcut. Buna örnek olarak da Tinkercad‘i verebiliriz. Benim hayranlık duyduğum bir diğer modelleme aracı da yazılım geliştiricilerin seveceği türden. Yazılım geliştirir gibi kodlarla 3D model oluşturabiliyorsunuz. OpenSCAD tam da kodlama yaparak 3D model üretmenize olanak sağlıyor. Opengl motorunun başarılı bir kullanımı. Kesinlikle bu alanda daha fazla çalışmalar yapılmalı ve teknik altyapısı olmayan insanların da modelleme yapabilmesi sağlanmalı. Bu bence 3D yazıcıların önündeki en büyük engel. Gnexlanb olarak bu konuda bazı fikirlerimiz var. Çalışmak için sabırsızlanıyorum.

3D modeli kendiniz bu programlarla oluşturabileceğiniz gibi internet sitelerinden de bedava çok çeşitli model bulmanız mümkün. Size model aramada kullanabileceğiniz bir arama motoru olan 3dbility.com‘u öneririm. Bir gnexlab projesidir kendisi. Yakında yeni bir yaklaşım getirmeye hazırlanıyoruz. En ünlü hazır model bulabileceğiniz sitelerden birisi de makerbotun thingiverse sitesi. İnsan oğlunun ne kadar yaratıcı bir varlık olduğunu anlamamız ve görmemiz için bu siteye bakmamız yeterli. 3D yazıcı meraklıları yaptıklarını burada sergiliyor ve diğer insanlarla paylaşıyor.

Artık bir 3D modelimizin var olduğunu düşünelim. Bu modeli gerçeğe dönüştürmenin vakti geldi. Bunun için bir 3D printera ihtiyacınız olacak. Kendi 3D yazıcınız yoksa çıktı hizmeti veren bazı sitelerden de burada bahsetmek yerinde olur sanırım. 3D modelinizi siteye yükleyip hangi hassasiyette ve hangi malzemeden üretilmesini istediğinizi söylüyor ve parasını ödüyorsunuz. Bir kaç hafta içinde modeliniz posta ile size ulaşıyor. İşte bu hizmeti veren bazı siteler;

– http://www.shapeways.com/

– http://i.materialise.com/

– http://www.sculpteo.com/en/

http://www.ponoko.com/3d-printing

 

Şimdi 3D yazıcılar hangi temel mantıkla çalışıyor ondan bahsedelim. Tüm yazıcılar 3D modeli alıp, 2D düzlemsel bir çizim haline getirip, bu 2D çizimleri üst üste mümkün olduğunca ince katmanlar halinde dizerek 3D modeli oluşturuyorlar. Ne tür olursa olsun aslında matematiksel bir integral almaktan başka bir şey değil bu.

 

 

Objeyi 2D katmanlara ayırdığınızda objenin ne kadar karmaşık olduğunun da bir önemi kalmıyor.  3D modelinizi bir dilimleme yazılımı alıyor ve o modeli baştan aşağı saç telinin kalınlığında (yaklaşık 100 mikron tabi bu kalınlığı siz belirliyorsunuz istediğiniz kalınlıkta dilimleme yapabilirsiniz) ilerleyerek 2D kesitini çıkarıyor. Bu 2D kesitler daha sonra 3D yazıcının kontrolünde kullanılan G-code denilen komutlara çevriliyor. 3D yazıcılar bu G-codlara göre hareket ederek 3D objeyi 2D dilimleri üst üste çizerek oluşturuyor. Umarım anlaşılır bir anlatım olmuştur.

3D Yazıcı Türleri

Daha önce de söylediğim gibi yüzlerce çesit 3D yazıcı var. Ben bunları 3 grupta toplayarak özetlemek istiyorum. Bahsedemediğim değişik çeşitlerdeki yazıcılar hakkında bilgiyi buradan bulabilirsiniz.

Fused deposition modeling (FDM)

Bu teknolojide plastik ham madde filament şeklinde yazıcıya gelir ve ergime sıcaklığında ısıtılır. Plastik, 2D çizimin yüzeye yapılmasında malzeme olarak kullanılır. Sistem, bu 2D çizimleri plastikden üst üste dizerek 3D modeli oluşturur. Çıkan ürün plastik olduğundan direkt olarak projede kullanılabilir. En yaygın kullanılan yazıcı teknolojilerinden bir FDM’dir.

Stereolithography (SLA)

UV ışığa duyarlı bir reçine katmanlar halinde katılaştırılarak 3D model oluşturulur. UV ışık bir lazer kaynağı olabileceği gibi DLP bir projeksiyon makinesi de olabilir. Hassasiyeti FDM yazıcılardan yüksek olduğu için özellikle kuyumculuk sektöründe kullanılmaktadır. Reçineler döküme uygun olduğundan Lost Wax Casting yöntemi ile üretime çok uygundurlar.

Selective Laser Sintering (SLS)

Toz bağlama teknolojilerinden biri olan bu sistemde, toz parçacıklar lazer gücü ile bir birlerine sinterlenir. Prosesin gerçekleştiği kapalı ortam toz malzemenin ergime sıcaklığından biraz az bir noktada tutulur. Böylece lazer ışının geldiği bölgenin sıcaklığı lazer enerjisi ile toz malzemenin ergime sıcaklığına yükseltilir. Bu yöntemin avantajı destek malzemesi kullanılmasına gerek olmadan parçaları bir toz havuzunda oluşturulmasıdır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Her gün yeni bir teknik için patent savaşları 3D yazıcılar dünyasında sürmektedir. Sizler de aklınıza gelen yöntemleri bu yazı altında tartışabilirsiniz. Gnexlab olarak reçineli bir sistemin uluslararası patentini almak için çalışmalar yapıyoruz.

3D yazıcıların Avantajları ve Dezavantajları

3D yazıcılar bu kadar konuşulduğuna göre gerçekten fayda sağlıyor olmaları gerek. İşte 3D yazıcıların bazı avantaj ve dezavantajları;

– Masa üstünde yer alacak kadar ucuz olamaları en önemli avantajları. Bu teknoloji 15 yıldan fazladır var ama ancak kitlelerce ulaşılabilir oldu.

– Bir çok mühendislik plastiği üretim malzemesi olarak kullanılabilmekte. Bu sayede gerçekten güçlü, projede direkt kullanabileceğiniz parçalar basabilmek mümkün. Malzeme maliyeti nispeten ucuz.

– Oldukça hassas çıktılar alınabilmekte. Çıktıdan sonra bir işlem yapmanıza gerek kalmayacak kadar düzgün ürünler üretilebilmekte.

Dezavantajları

– Çıktı süreleri saatlerle ifade ediliyor. Malzemenin karmaşıklığı çok etkilemese de büyüklüğü çıktı süresini olumsuz yönde etkiliyor.

– Altı boş olan bir yapı basmak için destek malzemesi planlanması gerekiyor. Overhang denilen bir kavram var. Şöyle tariflenebilir: Mesela bir su bardağı basacaksınız. Bardağın açık ağzı yukarı gelecek şekilde baskı almanız gerek. Ters kapatılmış bir bardak basamazsınız. Çünkü en sonda bardağın kapalı kısmını basarken altında destek malzemesi olmayacaktır. FDM türündeki printerlarla çıkan plastiği bir fan yardımı ile çıkar çıkmaz soğutuyor ve bazı overhang durumlarıın üstesinden gelebiliyoruz. Bu kavrama köprüleme bridging deniliyor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bölüm-2 de biraz anlatım içerikli oldu. Umarım Bölüm 3 de daha teknik detaylara geçebiliriz. Yazı dizilerini kendi 3D yazıcısını yapmak isteyenlere yardımcı olacak kadar teknik detaylarda anlatmaya çalışacağım.

 

 

3D yazıcılar

3D Yazıcılar (Bölüm-1)

Gnexlab’ın ana faaliyet alanlarından birisi de 3D yazıcılar. Ben kişisel olarak yaklaşık 7 yıldır bu teknoloji ile yakından ilgileniyor ve 3D yazıcılar üretiyorum. Bu teknoloji den haberdar olma yıllarım ise üniversite yılları yani yaklaşık 15 sene önce. Hiç unutmuyorum Arçelik firmasında staj yaparken yabancı süreli yayınları kütüphanede bulmak mümkün oluyordu. Orada okuduğum bir dergide sterolithograpy denilen yöntemle çalışan 3D yazıcılardan söz ediliyordu. Teknoloji beni çok etkiledi ve bu konuya olan ilgim hiç azalmadan yıllarca devam etti.

Gnexlab olarak biz, 3D yazıcı çalışmalarımızı büyük bir grupla birlikte iyi mali kaynaklarla gerçekleştirme şansına sahibiz. Bizim yazıcılarımızı alanlara destek vermek amacı ile bir iletişim network’ü oluşturmanın yanında bu platformda daha az kaynağı ama çok zamanı olan ve bu teknolojileri kendi yaptığı makinalar ile denemek isteyenlere de yardımcı olmak amacındayız. Ana eksen her zaman bilginin paylaşılması olmalı. Bu ekseni kaybetmeden önemli işler yapacağımıza eminim.

Aslında on onbeş yıldır 3D yazıcı teknoloji mevcut. Büyük üreticilerin pahalı makinaları bir çok sektörde kullanılmakta. ABD’de bazı 3D yazıcı patentlerinin sona ermesi ile, bu teknolojinin ucuzlaması ve herkez tarafından ulaşılır olması dikkatleri bu teknoloji üzerine çekti. İnsanlar bu makinaları daha ucuza üretebileceklerini fark ettiler. Ve çalışmalara başladılar. Bu çalışmaların ilki Adrian Bowyer tarafından yürütüldü. Adrian Bowyer University of Bath da bir hoca. REPRAP olarak bilinen açık kaynak 3D yazıcıların da babası. Yaptığı çalışmalar uzun yıllar aldı ama sonunda bu çihazların uygun maliyetlerde yeterli kalitede çıktı üretir haline gelmesini başardı. Kendi yazıcısını yapmak isteyenler için en önemli kaynak olarak reprap’ı göstermek istiyorum. Bir çok açık kaynak 3D yazıcı yapımı ile ilgili bilgi bu sitelerde mevcut. Malesef hepsi ingilizce ve çok fazla dokuman, çok fazla bilgi var. Bu yazı dizilerinde amacımız 3D yazıcı konusunu bir süzgeçten geçirerek daha anlaşılır hale getirmek. Yüzlerce yaptığımız deneme yanılmalardan edindiğimiz tecrübeleri sizlere aktarmak. Bu konuda ilgili olan insanları bir araya getirerek bir topluluk oluşturmak. Herkesin edindiği teçrübeleri burada paylaşması zaman kaybını ve harcanan paraları azaltacaktır diye düşünüyorum.

Bu camiada adından söz edilmesi gereken bir diğer kişi de Bre Pettis. Makerbot’un kurucularından. Makerbot açık kaynak olarak başladığı 3D yazıcı serüvenini, yollarını 3D systems ile birleştirerek kapalı kaynak ve ticari bir şirkete dönüşerek tamamladı. Tamamladı diyorum çünkü açık kaynak iken bizler onların çalışmalarından çok fazla şey öğreniyor ve teknolojilerini takip ediyorduk. Artık iyi makinalar yapsalar da benim ilgi alanımda değiller. Bre ile bu konuda twitter da biraz da sert geçen bir konuşmamız olmuştu. Yoluna açık kaynak olarak devam eden şirketler de var. Bunların en önemlilerinden bir tanesi Ultimaker. Bu güzel yazıcılar açık kaynak. Ülkemizde satışını çok güzel bir konsept mağza ile 3dörtgen yapmakta. İstanbulda mutlaka ziyaret edilmesi gerkli mekanlardan birisi. Gidip 3D yazıcıları çalışırken orada görebilirsiniz.

3D yazıcıların ABD de bu kadar ses getirmesinin bir nedeni daha var. Maker hareketi. Bu hareket gerçekten incelenmesi gereken bir konu. Merak edenler için şiddetle tafsiye edeceğim kitap Chris Anderson tarafından yazılan Makers: The New Industrial Revolution

 

Bu kitapda da anlatılan maker hareketi kısaca; üretim yöntemlerinin 3D yazıcılar sayesinde demokratikleşerek herkesin ulaşabileceği bir hal alması ile bunun yeni bir ekonomik modele dönşerek geleceğimizi şekillendirecek olması olarak özetlenebilir. Koca kitabı bir cümle ile özetleyecek değilim tabi ki. Başka bir yazıda bu kitap hakkında uzun uzun yazmak isterim. 3D yazıcılara dönersek elinizde hayal ettiğiniz bir parçayı, bir tasarımınızı, bir buluşunuz için gerekli bir mekanizmayı gerçeğe dönüştürebileceğiniz bir makina var. Dikkat ettiyseniz bir araçtan bahsediyorum. Bir fikriniz bir çalışmanız bir tasarımınız yoksa 3D yazıcılarda oyuncak yada sevgilinize kalp basarsınız. İlk olarak ihtiyacınız olan şey 3D yazıcı değil iyi bir fikir. Bu fikri hayata geçirirken 3D yazıcınız imdadınıza yetişecek. Bugün ABD de üretimle uğraşan ilk yüz şirketin üç te ikisi 3d yazıcı kullanıyormuş. (kaynak) Ülkemizde bu teknolojiyi tanıtmak, kullanımını sağlamak ve hatta kendileri bu makinadan yapmak isteyenlere bilgi ve malzeme sağlamak amacı ile bu yola çıkmış bulunuyoruz. Bu yazı dizisinde 3D yazıcılar ile ilgili bir çok merak edilen konuyu masaya yatıracağız.

Bu ilk yazı kısa olsun bir sonraki yazılarda daha teknik detaylara girmek dileği ile…