3D Yazıcı Nedir? Katmanlı üretim (AdditiveManufacturing) olarak kabul edilen 3D Yazıcı teknolojisi, bilgisayar ortamında tasarladığınız 3 boyutlu objeleri.

... konulu sunumlar: "3D Yazıcı Nedir? Katmanlı üretim (AdditiveManufacturing) olarak kabul edilen 3D Yazıcı teknolojisi, bilgisayar ortamında tasarladığınız 3 boyutlu objeleri."— Sunum transkripti:

1 3D Yazıcı Nedir? Katmanlı üretim (AdditiveManufacturing) olarak kabul edilen 3D Yazıcı teknolojisi, bilgisayar ortamında tasarladığınız 3 boyutlu objeleri somut hale dönüştürebileceğiniz hızlı prototipleme araçlarıdır. STL dosyası olarak kaydedilen 3 boyutlu tasarımlar, 3D Yazıcıya gönderilerek katman katman modele dönüştürülür. [1] 3D Yazıcı 3D Printing-Hızlı Prototipleme-Katmanlı Üretim Teknolojileri Yeni ürününüzü kısa zaman ve düşük maliyetle pazara çıkarırken tasarımlarınızla eşleşen, son- ürünün fonksiyon ve performansını doğrulukla sunabilecek prototip üretmenin en iyi yolu nedir? Masanızda ya da ofisinizde dayanıklı, termal olarak kararlı çeşitli malzeme seçenekleriyle, kullanılmak üzere çalışan parçalar, görsel yeterlilik, uygunluk ve doğruluk testi amaçlı fonksiyonel parçalar üretilebilir. Son derece düzgün bir yüzey kalitesiyle, pazara temin edilen en üst seviye hassasiyet ve doğruluğa sahip ürünler 3D yazıcılarıyla güvenle üretim yapılabilmektedir. Teknolojik İnovasyon ve Ürün Geliştirme 3D Yazıcılarda Kullanılan Maddeler [2] Soldan Sağa Doğru:Akrilik- Abs ve Cam Fiber Çalışma Prensibi Filament ekstruderlerde ısıtıcı olarak ısıl yolluk kullanılıyor. Bu projede sıcaklık thermokuple sensör ile ölçülüp PID kontrol ünitesi ile kontrol ediliyor. Matkap olarak ise endüstrideki ismiyle 40 cm uzunluğunda 2cm çapında ağaç matkabı kullanılıyor. Matkabı sürmek için ise 12V 3rpm DC motor kullanılıyor. Filament Ekstruderlerinin Anaparçaları DC motor, fun, thermocouple, ana gövde, helezon matkap,aktarma silosu ve PİD kontrol sistemini kapsayan bir hatta toplanır.Ana mantık granül formundaki pla,abs vb. plastikleri işlemektir. Tasarım grubu öğrencileri olarak bizim geliştirmelirimizden birisi de PET polimerleri de bu cihazlarda işlemek. Normal sıcaklık aralıkları 40 - 230 C olmakla beraber bizim tasarımımızda bu rakamlar 40 - 280 C aralığındadır.Sıcaklığı yükselterek PET ‘in işlenmesine de imkan verebiliyoruz. [3]Ekstrudere Genel Bakış T.C SAKARYA ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TASARIM DERSİ DÖNEM SONU RAPORU 3D YAZICIDA KULLANILAN SARF MALZEMESİNİN GERİ KAZANIMI SİNEM NUR DİREK - OĞUZ KÜÇÜK – MERT ASLAN TOLGAHAN SARP-CENGİZ AKA FDM teknolojisini kullanan 3D Yazıcılarda PLA ve ABS plastikleri yaygın olarak kullanılmakta olup, profesyonel makinalar da titanyumdan seramiğe, çelikten mumsu materyale kadar bir çok farklı hammadde ile baskı almak mümkündür. Granül formuna soktuğumuz geri dönüşüm ürünlerini(Pla,Abs ve Pet) yazdırma aralıklarında ( yada biraz daha üstünde) sıcaklığa tabi tutup ısıl yolluk ile silindir formu kazandırıp,extrude ettiğimiz filamenti makaralara sararak tekrar kullanım durumuna getirmiş oluyoruz. Gömlekli Silindirler [4]Isı Bandı 3D Yazıcı Iskarta Miktarları Firma Iskarta Oranları 3B HUB %16-17 3B Fabrikası %18-20 4B Mühendislik %15-20 Ortalama olarak %17 ‘lik bir ıskarta kaybı vardır.Bu oran hammaddenin %17 sinin çöpe gittiği anlamına gelmektedir. Filamentlerin Renklendirilmesi Filamentlerin geri dönüşümünde renklerine göre ayırıp granüllüyoruz ve tekrar filamente çevirmek için geri dönüşüm yaptığımızda yoğunluk kaybı ve renk tonlarında azalmayla karşılaşılabiliyor. Bunun çözümünde ise ergimiş olan granüllere masterbatch ("Eritip şekillendirme aşamasında plastik ham maddeye katılan, granül biçimindeki boya.") uygulayarak ürünün tonlamasında daha kaliteli sonuçlar elde edilebiliyor.Renklendirme işlemi pigmentlerle de sağlanabilir. TASARIM 1. Granül Yükleme Haznesi 2.Soğutucu Fan 3.Pid Kontrol Sistemi 4. Kontrol Paneli 5. Filament düzeltici makaralar 6.Çark Çevirim Ünitesi 7.Filament Sarıcı Makara 8.Alt Plaka Tasarım Amaç Ve Önemi Ekstruderin çalışma prensibinde 3 farklı değişiklik amaçlanmaktadır. Ekstruder’e ait nozul sayısını 2’ye çıkararak geri dönüşüm hızlandırılmaktadır ve sarım yapan makaralardaki motor sayısı bire indirilerek motor tasarrufu yapılması amaçlanmaktadır. Tasarım uygun olarak extrüzyon sıcaklığı PET içinde uygulanabilir hale getirilmesi için sıcaklık parametreleri 280 C’ye kadar ayarlanabilir sıcaklık bandı ile üretim kabiliyeti kazandırılması hedeflendi.Ektruder’e bağlı burgu mekanizmasının ara bölmelerine apartlar yerleştirilerek granüllerde daha homojen bir yapı elde edilmesi öngörülüyor. Tasarım Uygulaması [ 6]Motor Ve Varilin Sabitlenmesi 3D Yazıcılarda ortalama %17 ‘lik bir ıskarta kaybı vardır.Bu atıkların doğaya verdiği zarar, kullanım oranı artıkça daha tehlikeli sonuçlar yaratacaktır. 3D yazıcı kullanıcılarının sayısı ilerleyen zamanlarda yüz binlerce insana ulaşacak.Atık malzemeleri bu nedenle sarf malzemelere dönüştürüp doğaya en az zararı vermesi amaçlanmaktadır.Bizim bu konudaki çalışmalarımız nozul sayısını arttırmak, sıcaklığı yükseltmek ve önceki tasarımlardaki makara sayısını azaltıp tasarruf sağlamaktır.Sıcaklığı arttırdığımızda ve 260 ° C üzerine çıktığımızda PET ‘i de işleyebiliyoruz. Ancak bu işlemin 270-280 ° C arasında olması PET’in daha güvenli bir şekilde işlenebilmesini sağlayacaktır. Nozul sayısı arttırılarak diğer muadillerine göre daha hızlı olması sağlanarak, üretimi daha hızlı gerçekleştirilebiliyor. Bazı noktalarda makaralar önceki tasarımlardan farklı olarak ortak kullanılıp bu konuda tasarruf sağlanmaktadır. Ağızlığın ve motorun bazı ön soğutmaya ihtiyacı vardır.Ağızlıktan çıktığında filament hala çok sıcak ve yumuşaktır. Düşme sırasında etkileyen güçlerden çok germeyi önlemek için, soğutma çok önemlidir.Devamını daha sonra filament çapını kontrol edebilirsiniz. Motor Kontrol Edici Filamentlerin lineerleştirildiği ve makaralara sarılmasını sağlayan sistem elemanlarının kontrolünü sağlayan motorlardır. Güç Kaynağı Motorların ve ısıtıcı band için gereken enerjiyi buradan sağlıyoruz. Fan Filament çıkışında soğutmak için fan kullanıyoruz. Tesisat Mekanizması Filamentin oluşması için granül formundaki bu polimer malzemeler bu mekanizmada silindirik forma sokularak nozula gönderiliyor. Soğutma Suyu Uzantısı Burada su ile soğutma yapılarak deformasyonu engelleyip daha iyi yüzeyler elde edebiliyoruz. Bitiş Başlığı Nozul ucundaki başlık bitiş başlığıdır. Isı Bandı Aşağıda görüldüğü üzere ısı bandı 760 C ‘ye kadar çıkabiliyor. Bu sıcaklık gerilim verilerek dirençler yardımıyla sağlanıyor. Pet işlemede 260 C nin yeterli olduğu kanaatine varıldığı üzere bu sıcaklık aralığı işimizi görmektedir. Teknolojik inovasyon, şirketlerin pazardaki rekabet güçlerini korumak/artırmak için ürünlerinde, üretim süreçlerinde ve hizmetlerinde sürekli yenileme ve iyileştirme yapmaları olarak tanımlanabilir. Yapılan çalışmalar ile ortaya çıkan fikirlerin ticarileşmesi büyük önem taşımaktadır. Günümüz rekabet koşulları altında bir ürün geliştirilirken, ürün, üretim yöntemi veya hizmetlerde yapılan inovasyon çalışmalarında hedef, şirketin yarattığı değerin artırılmasıdır.İnovasyon ve ürün geliştirme süreçlerinde üzerinde form, fonksiyon denemeleri yapılabilecek prototipler ve modeller kullanılması; geliştirilen ürünlerin en kısa sürede tüketicinin kullanımına sunulması büyük önem taşımaktadır. Son yıllarda sözkonusu model ve prototiplerin üretiminde; son kullanıcıya sunulacak ürünlerin üretiminde kalıp imalatı gibi uzun zaman alan süreçlerin ortadan kaldırılmasında Katmanlı Üretim Teknolojileri (KÜT) yaygınlaşarak kullanılan teknolojiler olarak dikkat çekmektedir. [5]Tasarım Plakanın sonuna silecek motoru yerleştirilir.Taban plakasına takmak için çelik dirsekleri kullanılır. Başlangıçta motorda sadece şaft bulunur.Kavramanın motora uyması için 13mm dış çaplı altıgen somun alınır ve şaft üzerine konulur.Bağlantı takıldığında şaft dönerken birleştirme somununu ters yöne çevirir.Bunu düzeltmek için ekli somun ve motor mili arasına 2mm çelik cıvata koyulur.Bu somun bu olayı engelliyor. [7]Matkap Geri Tepme Koruması Matkap döndükçe peletler ileriye doğru itilir.Sonsuz vidayla peletler ilerletilirken basınç oluşabilir.Geri tepme korumasına ihtiyaç duyulur.Rulman yatağıyla milin dönmesi sağlanır.Rulman yatağı birçok uygulanan kuvvete dayanabilir.Matkabın geri itmesiyle geri dönüş davranışı sergiler.Motorla matkap bağlantısı arasında az miktarda boşluk gerekmektedir.Bir kuvvet uygulanmasın diye motor şaftları bulunur. Uçlar ve boru düzeltilir, böylece Burgu parça serbestçe dönebilir.Borunun içine bir açıklık oluşturmadan önce flanş üzerine sıkıca vidalanır. Üst bölge işaretlenir.Çark çıkartılır.Çok amaçlı alet alınır ve borunun ucunda işaretli alan kesilir ve peletler düşer. Borunun dış istikametine ters şekilde etrafına biraz teflon bandı sarılır.Bu burguların hareketi dönerek borunun hareketini engellememelidir. Uçlar ve boru düzeltilir, böylece Burgu parça serbestçe dönebilir.Borunun içine bir açıklık oluşturmadan önce flanş üzerine sıkıca vidalanır. Üst bölge işaretlenir. [8]Ekstruder Burgu ve Motor Mekanizması [9]Fan Ekstrüzyon Ayarları ve PID Kurma Farklı malzemelerin farklı ekstrüzyon ayarlarının yapılmış olması gerekir. Saf ABS için 190 ° C arasında bir sıcaklık kullanılır. PLA daha az ısı ve ABS / PC karışımı 260-270 ° C gibi yüksek sıcaklıklara ihtiyaç gerektirir. Sestos PID istenen sıcaklığı Oto ayarlama ile elde edebilmektedir. [10]Elektronik Devre Kurulumu Sonuç