Sepetim ( 0 )
3d printer nasıl yapılır

3d printer nasıl yapılır

05.05.2018
Sigma3d Printer Adım adım Anlatımı sizlerin karşınızda.
Ürünün opensource olarak ülkemizde ilk sunmuş olan ÖZGÜR ASLAN arkadaşımıza sonsuz teşekkürlerimizi borç biliriz..
http://www.3dprintermacerasi.com/ sitesinden alıntıdır..Arkadaşımızın eline sağlık

 SİGMA3D  PRİNTER YAPIMI VE TÜM AŞAMALARI

(MALZEME LİSTESİ İÇİN TIKLAYINIZ)

 

Sigma Profiller

 
Bu yazıda yazıcının ana iskeletinin oluşturacak olan  komponentlerden bahsedeceğim.

Sigma 3D yazıcının dış görünüşüne baktığımızda, yurt dışındaki Prusa modellerine kıyasla daha sağlam bir görünümü olduğu dikkat çekiyor (Henüz benimkini monte etmediğimden son halini gösteremiyorum ancak forum sayfasında resimleri var). Bu görünümünü bence özellikle iskeletinin sağlamlığına borçlu. Diğer modeller çubuklardan yapılmış gibi duruyorlar (ki gerçekten metal çubuklar kullanılarak yapılıyor) veya bazen lazer kesim kontrplak kullanılabiliyor. Açıkcası lazer kesim benim çok beğendiğim bir estetik sunmuyor. Tabii göze daha güzel görünen 3d printer'lar da var, endüstriyel tasarıma sahip, ancak maliyetleri göz önünde bulundurulduğunda pek ekonomik bir tercih olmuyorlar.

Kitin ana iskeletini sigma profil adı verilen aluminyumdan imal edilmiş ve uygun boylarda kesilmiş parçalar oluşturuyor.Bu parçaları bir nevi mühendisler için Lego oyuncaklar gibi düşünebiliriz. Bunlar çeşitli şekillerde birleştirilerek, modüler ve sağlam iskeletlerin oluşturulmaları mümkün.   Yabancı dilde sanıyorum alumiyum profil adı ile kullanılıyorlar, "sigma profile" diye Google'da aratınca hep Türkçe siteler çıkıyor.  Daha önceden tabii ki aluminyum çubuklar ile birşeyler imal edildiğini görmüştüm, ama epeyi bir çeşidi varmış bunların.Kit içerisinde kullanılan 20x20 diye geçen modeli:

 Sağdaki resimde bu modeli görüyorsunuz. 20x20 rakamları profilin kenar uzunluklarını temsil ediyor. Yani 2x2 cm'lik (20x20 mm'lik) boyutlara sahipler. Orta kısmında bir delik olduğu dikkatimizi çekiyor. Bu ortadaki deliklere çeşitli boy ve şekillerde vidaların yerleştirilmesi mümkün. İki parçanın bu şekilde birbirleri ile birleştirilmelerine imkan sağlıyor. Ayrıca profilin 4 yönünde, boydan boya uzanan kanalları var. Kanallara İngilizce T-slot (T-oluğu diyebiliriz sanırım) adı veriliyor. Bu oluklar bence bu profillerin en dahiyane kısımlarını oluşturuyorlar. Bu olukların içerisine, oluğun şekline uygun somunlar yerleştirilerek, oluk boyunca istenen bir noktaya başka bir profil veya konstrüksiyon elemanı bağlanabiliyor.


Aslında şekli oluğa birebir uyan ve T-slot nut (T-oluğu somunu diyebiliriz) adı verilen parçalar bu iş için dizayn edilmişler. Yandaki resimde bir örneğini görebilirsiniz.
T-oluğu somunu bulmak çok kolay olmayacağından daha az özelleşmiş yöntemlerle de bağlantı kurabilmek mümkün. Sigma 3D'de bu iş için kare şeklinde somunlar kullanılıyor. Bu sayede hem aynı fonksiyon görülmüş oluyor, hem de parça bulmak daha kolaylaşıyor.
 
 Sigma 3D'nin tasarımcıları kit içerisine toplamda 11 adet sigma profil koymuşlar.Aşağıda bu profillerin toplu halde çekilmiş resmini görüyoruz:

Profillerin hepsinin aynı boyda olmadıkları dikkatimizi çekiyor.

* Resimde en altta yer alan 6 profilin uzunluğu 370 mm.

* Ortada yer alan daha kısa 3 profilin uzunluğu 260 mm.

* En üstte yer alan iki profilin ise uzunluğu  160 mm.

Dikkatinizi çekmiş olabilir, profillerin hepsinde bazı farklı özellikler var. O sebeple doğru profili, doğru şekilde, doğru noktadan birleştirmek gerekiyor. Yoksa benim yaptığım gibi 10 saat niye bu iki parça vidalanamıyor diye düşünüp durursunuz. En altta yer alan 2 tane 370 mm'lik profilde ve en üstteki 160 mm'lik profillerde delikler olduğu dikkatinizi çekmiştir:

 

Bu profilin kenarında 2 tane delik var. Biri yukarıda yer alan delik, ki buraya printerin ayakları vidalanacak. Profili 90 derece çevirince uca daha yakın bir delik daha olduğu dikkatimizi çekiyor:


 
    Bu delik benim ne işe yaradığını biraz geç anlayabildiğim bir delik. İlk gördüğümde bunu içerisinden bir vida geçireceğimizi düşünmüştüm. Hatta elime bir vida alıp içinden geçirmeye de çalıştım ama başarılı olamadım. Çünkü vidanın baş kısmı raylara takılıyor. Ayrıca vidalanmaya uygun yivleri de yok. Sonra bunun ne işe yaradığını anladım. Bu delikten vida değil, tornavida (daha doğru terimle alyan anahtarı) geçecek. Peki neyi vidalayacağız? Bunun cevabını alabilmek için yukarıda profillerin toplu halde oldukları resme tekrar bakmamız gerek: Ortada yer alan 4 tane 370'lik profilin birer tarafında ve 260'lık 3 profilin iki tarafında siyah renkli vidalar görüyoruz (bombebaş imbus adı veriliyor ama bu isimlendirmelere daha sonra değineceğim):

 
Yukarıdaki resimde görebileceğiniz gibi normal bir vidaya göre daha kalın bir baş kısmı var. Bu kısım T-oluklarının içerisinde kaydırılarak istenilen bir bölgede 2 profilin birbirlerine bağlanmasını sağlıyor.Yalnız, istenilen konuma geldikten sonra vidanın sıkıştırılması gerekiyor. Profilin yapısı buna uygun olmadığından, vida nerede sıkıştırılacaksa, o noktada profilin delinmesi gerekiyor. Yani kenara yakın gördüğümüz deliklerin amacı, bu vidaların o noktadan tornavida (alyan anahtarı) sokularak vidalanabilmelerini sağlamak. Buradan bir çıkartım yaparsak, profillerimizde vida olan yerleri, başka bir profile bağlayacağımızı anlayabiliriz.
160'lık profillerde de delikler olduğunu görüyoruz. Bir açıdan baktığımzda iki tarafında da delik mevcut:


Eğer 160'lık profili 90 derece çevirirsek sadece 1 tarafında delik olduğunu görüyoruz. Yani 160'lık profili kullanırken yönüne çok dikkat etmemiz gerekli, yoksa sorun yaşayabiliriz:


İskeletin yapımı ile ilgili bir blog girişi yapmayı planlıyorum ancak son şekil nasıl olacak diye merak edenler için Sigma 3D printer'in tasarımcılarının hazırladıkları ve yazıcının çok detaylı bir 3 boyutlu modelini içeren pdf dosyasından alınmış görüntüsünü aşağıya ekleyeceğim (bu arada daha önce 3D pdf diye bir şey olduğunu duymamış ve görmemiştim. Çok eğitici ve aynı zamanda da eğlenceli bir olay. Tasarımcıları ayrıca tebrik ediyorum bu kadar detaylı bir model oluşturdukları için). İşte iskeletin son hali (ayakları dahil):


Bakalım bunun gerçeğini oluşturmak ne kadar zamanımızı alacak!

Montaj aşamaları, ilk adım: Ana iskeletin oluşturulması

 
Bu yazımla birlikte artık yavaş yavaş yazıcımızın montajına geçiyoruz. Daha önce de belirttiğim gibi, aslında tüm parçaları tanıtıp sonra montaja geçmeyi planlıyordum ama yavaş yavaş ortaya bir şeylerin çıkmasını da istiyorum, bu sayede motivasyonumuz artar diye düşünüyorum. 


İlk monte edeceğimiz yapı, yazıcının ana iskeleti. İskeletin montajında ihtiyaç duyacağımız iki yapı elemanı olan sigma profilleri ve cıvata/somunları daha önceki yazılarımda tariflemiştim. İlgi duyanlar o konulara göz atabilirler.


Öncelikle neyi yapmayı planladığımızı görelim isterseniz:


Daha önce de bu resmi kullanmıştım, ama hatırlatma amacıyla tekrar buraya koyuyorum. Aslında insanın az bilgisi olduğu her konuda olduğu gibi, bu konu da uzaktan bakınca kolay gibi duruyor. Sonuçta 4-5 tane metal profili birleştireceğiz, ne var bunda diye düşünülebilir. Ama her işte olduğu gibi burada da püf noktaları mevcut ve bunlara dikkat edilmezse sonraki aşamalarda sorun yaşanabilir.

Öncelikle montajda kullanacağımız parçalara ve alet edevata bakalım. Kitimizin içerisinde iskeleti oluşturmak için kullanacağımız 11 adet sigma profil mevcut. Resimleri aşağıda:


   Bu profillerden 6 tanesi 370 mm uzunlukta, 3 tanesi 260 mm uzunlukta ve 2 tanesi de 160 mm uzunlukta. 370 mm'lik profillerden 4'ünün 1 tarafında M6x15 inbus cıvata (bu terimin ne anlama geldiğini hatırlıyoruz, değil mi?) mevcut, 250 mm'lik profillerin ise her iki tarafında bu cıvatalardan var. Bu cıvatalar benim kitimde profillerin uçlarına takılı halde geliyorlar, diğer kitlerde de öyledirler diye düşünüyorum. Eğer değillerse, ilk iş bu cıvataları yerlerine vidalamamız gerekiyor. Bu cıvataları fark etmemiz kolay çünkü baş şekilleri diğerlerinden farklı olacak şekilde bombe tarzda (bombe baş inbus diye tariflenmişler). 370 mm'lik, inbus takılı olmayan profiller iskeletin alt kısmında sol ve sağ tarafta yer alan profiller olarak kullanılacaklar. Inbus takılı olan 370 mm'lik profiller iskeletin dik pozisyonda duran 4 adet elemanını oluşturacaklar. 260 mm'lik profiller hem tabanda ön ve arka tarafta, hem de üst kısımda sol ve sağ paröaları birbirlerine bağlayan parçalar olarak kullanılacaklar. En kısa profiller olan 160 mm'lik profiller dik duran kısımların ön-arka bölümleri arasında bağlantı kurma amacıyla kullanılacak. Bu şekilde tarif edince biraz karışık olmuş olabilir ama aşamaları tek tek anlatacağımdan, az sonra daha anlaşılır olacaklar.

  Sigma profillerin haricinde, montajı gerçekleştirmek için    başka malzemelere de ihtiyacımız var. Öncelikle kitimizde 4 adet metal L köşebent mevcut:


Bu köşebentler iskeletin dik duran parçalarını sabitlemek için. Yukarıdaki şematik çizimde bu parçaların yerleri görülmüyor ama birleştirirken yerlerini göstereceğim. İhtiyacımız olan başka bir parça,  iskeletin ayakları: 


Çivi çakmayı bilmeyen adam olarak, bu ayakların bir ismi olduğunu bilmiyordum. Bana kalsa kauçuk ayak derdim ama parça listesinden öğrendim ki bu ayaklara "pingo ayak" adı veriliyor. Böyle enteresan bir isimlendirme olunca araştırdım tabii ne demek diye. Öncelikle şunu söyleyeyim, bu ayaklara Türkçe kaynaklar dışında pingo adının verildiğini görmedim. İngilizce kaynaklarda "rubber feet" (yani kauçuk ayak) deniyor ve  ek olarak şekli belirtiliyor (silindir şeklinde, konik, vs.). Ama pingo diye bir kelime mevcut ve buzuldan oluşmuş, üstü toprak ile örtülü, 70-80 metrelik küçük tepeciklere bu ad veriliyor. Aşağıda bir pingo resmi var:


Sanıyorum, bu tamamen benim spekülasyonum, konik şekilli kauçuk ayakların şekli pingoların şekline benzediği için bu isim kullanılmış olabilir :


Yukarıda konik şekilli pingoyu görebilirsiniz. Bir de bazı sitelerde "bingo ayak" diye bir kavramla karşılaştım, ki bu sanıyorum pingo'nun ne demek olduğunu anlamayan birileri tarafından üretilmiş bir kelime.

Montajda ayrıca birkaç adet cıvata ve somun kullanacağız, yeri geldikçe onları tarif edeceğim. Cıvataları sıkıştırmak için Alyan anahtarı kullanacağız:


Bu tip Alyan anahtarları kullanılabilir, ben de birkaç yerde bunu kullandım ama bunların sapı yok, o yüzden sıkıştırması güç geldi. Daha rahat sıkıştırılabildiği için saplı bir seti kullanmayı tercih ettim. Aşağıda bu setin resmi mevcut:


Bu sette birçok uç mevcut olduğundan çok işe yaradığını söyleyebilirim. Artık montajımıza başlayabiliriz.
İlk olarak taban kısmını oluşturacak dikdörtgenin montajını yapalım. Bu aşama için 2 adet üstünde cıvata olmayan 370 mm'lik profile ve 2 adet, her iki tarafında da cıvata bulunan 260 mm'lik profile ihtiyacımız var:


Yukarıdaki resimde bu parçaları görmekteyiz. Yalnız bunları birleştirmeden önce çok önemli bir detaydan bahsetmek istiyorum. İskeletimiz oluştuktan sonra üstüne birçok ekleme yapacağız. Bu eklediğimiz yapıların yerlerine sabitlenebilmeleri için cıvata ve somunlardan faydalanacağız. Bu noktada somunlar bizim için çok önemli. Somun olarak M5 kare somun kullanacağız. Bu kare somunların, sigma profil üzerindeki raylara kaydırılarak yerleştirilmeleri gerekiyor. Burada şöyle bir sorunumuz var: İskeleti birleştirdikten sonra bazı profillerin ağız kısımları, diğer profiller tarafından kapatılmış olacak. Örneğin yukarıdaki resimde ön ve arkada yer alan kısa profillerin ağızları sol ve sağdaki profiller tarafından kapatılacak. O yüzden, kapanacak olan profillerde kullanmamız gereken kare somunları şimdiden yerlerine yerleştirmemiz gerekiyor. Yazıcının son halinde ön-arka yönde iki tane mil mevcut olacak ve bunları yerinde tutan parçalar için parça başı 2 somun gerekecek. Yani ön ve arkada yer alan profillerin üstte kalan raylarına 4'er tane, öndeki profilin arka yüzündeki raya 2 adet ve arkadaki profilin ön yüzündeki raya iki adet kare somunu şimdi yerleştirmemiz gerekiyor. Ayrıca, sağ ve soldaki profillerin üstte kalan raylarına da, köşebentlerin tutunabilmeleri için 2'şer adet kare somun koymalıyız (bunu daha sonra da yapabiliriz, çünkü sağ ve sol profillerin ağızları kapanmayacak):


 Yukarıdaki resim sağ ve sol profillerden birisine kare somunların yerleştirilmiş halinin görüntüsü mevcut. Bu arada kare somunların bir yüzü düz, diğer yüzü ise hafif yuvarlatılmış şekildeydi. Ben düz olan yüzeyleri yukarı bakacak şekilde rayın içine yerleştirilmelerinin daha kolay olacağı kanaatine vardım (yuvarlatılmış yüz rayda daha kolay kayıyor) . Aşağıdaki resimde solda yuvarlatılmış yüz görülüyor.


Ön ve arkada yer alan profillerin üst raylarına da 4'er adet somun yerleştirelim, ayrıca ön profilin arka rayına iki adet, arka profilin ön rayına 2 adet kare somun yerleştireceğiz (evet biliyorum, tekrar oldu ama tekrar iyidir):


Şimdi artık profilleri birbirleri ile birleştirebiliriz. Bu noktada yapacağımız şey, profillerin köşelerinde yer alan inbusları hafif gevşetip, diğer profilin ray kısmından geçirmek. Yanlız bunu yaparken çok önemli bir noktaya dikkat etmemiz gerekiyor. Sağ ve soldaki 370'lik cıvatasız profillerde uç kısımlarda 2'şer adet delik var. Biri uca çok yakın, biri ise biraz daha geride olan. Geride olan delik pingoların bağlanması için, o sebeple deliğin yukarı yönde bakması gerekiyor. Diğer delik ise karşı taraftaki inbusun vidalanması için Alyan anahtarının geçeceği bir delik şeklinde tasarlanmış, yani bu delik sağ-sol yönüne bakmalı. Cıvatayı yerleştirdikten sonra Alyan ile sıkıştırıyoruz. Biraz üstten profillerin üzerine bastırmak gerekiyor, yoksa profil de dönmeye çalışabiliyor sıkıştırma işlemi esnasında:


Yukarıda sıkıştırma işlemini görebilirsiniz. Bu işlemi 4 yönde de yaptığımızda alttaki dikdörtgenimizi tamamlamış olacağız. Bundan sonra pingolarımızı yerleştirme işine girişebiliriz. Pingoları deliklerine sabitlemek için pingolar dışında 4 adet M6 fiberli somun ve 4 adet M6 pula ihtiyaç duyacağız (Pul kullanımı ile ilgili not: Pulların genel kullanım amacı, cıvata veya somunların bir yüzey üzerine yapacakları baskıyı daha geniş bir alana yaymalarını sağlamak. Bu sayede sıkıştırılan elemanın hasar görme riski azalıyor. Pingolar için pul kullanımı cihazın tasarımcılarına göre opsiyonel, ben yine de kullandım).


Pingolar için gerekli malzemeler yukarıda resmedilmiş. Şimdi yapacağımız şey öncelikle fiberli somunu pingonun cıvatasına yerleştirmek. Bu noktada bir konuya dikkat etmek gerekiyor. Fiberli somun sadece tek yönde pingoya yerleştirilebiliyor, o da fiberli olmayan kısmı cıvataya girecek şekilde. Eğer fiberli kısım altta iken vidalamaya çalışırsanız girmiyor çünkü fiber deliği daraltıyor. Diğer uçta fiber olmadığında rahat bir şekilde vidalanmaya başlıyor. Yalnız birkaç tur çevirdikten sonra birden somun çok sıkışıyor fiberli kısım somunu sıkıştırmaya başlıyor. Ben bu noktada çekindim, acaba çok sıkarsam fibere hasar verir miyim, yerinden çıkarır mıyım diye, ama merak etmeyin, öyle bir şey olmuyor. Zaten amaç, somunun sıkışarak girmesi ve titreşim ile yerinden çıkamaması. Ben el ile sıkıştırmada zorlandığım için bir pense kullanmayı tercih ettim:


Bu şekilde cıvatayı dibine kadar sıkıştırıyoruz. Sonra üstüne pulu yerleştiriyoruz:


Yukarıdaki resimde 4 pingonun da cıvata ve pulları yerleştirilmiş son halleri izleniyor. Şimdi bunları yerlerine sokmamız gerekli. Bu arada pingoların fonksiyonundan da bahsedelim. Tabii ki titreşimlere karşı cihazı stabilize etme görevi mevcut ama aynı zamanda cihazın yüksekliğinin ince ayarını yapmamızı da sağlayacak. Mesela ben cihazı monte ettiğim masanın yüzeyinin düz olmadığını farkettim, daha önce hiç dikkatimi çekmemişti. Bunu düzeltmek için pingolardan birini daha az sıkıştırmak yeterli oluyor.

Pingoları yerlerine yerleştirirken yapmamız gereken, cihazın üreticilerinin tavsiyesine göre, profil ile yer arasında yaklaşık 3 cm mesafe kalana kadar pingoyu vidalamak. Bu noktada, fiberli somunu bir pense ile ters yönde çevirmeye başlayıp somun ve pul profile değene kadar sıkıştırıyoruz. Bu sayede, 3 cm mesafede pingo son konumunda sabitlenmiş oluyor (yukarıdaki resimdeki pense bu işi için çok kalın kalıyor, o sebeple daha ince burunlu bir penseye- aşağıdaki gibi- ihtiyaç var):




Bu aşamada iskeletimize bir göz atalım isterseniz:


Ortaya bir şeylerin çıkıyor olduğunu görmek insana mutluluk veriyor! Kare somunlara dikkat lütfen. Şimdi iskeletin ikinci kısmı olan dik bölümlerin yapımına geçebiliriz. İskelette solda ve sağda birer adet, 3 profilden meydana gelen dik kısım var. Her biri için 2 adet tek tarafında inbus bulunan 370 mm'lik profil ve 1 adet inbus içermeyen 160 mm'lik profil kullanacağız. 160 mm'lik profile özellikle dikkat etmemiz gerekiyor, çünkü bu profilin ön yüzünde aynı hizada iki yönde açılmış delikler varken arka yüzünde sadece bir yönde delik var. Arka yüzdeki delikler aşağıya bakacak şekilde profili yerleştirmemiz gerekiyor. Bu delikler inbusları vidalamak için Alyan anahtarının geçeceği delikler. Yatay delikler ise son aşamada işimize yarayacaklar:


Profillerin inbus içeren tarafları 160'lık profile tıpkı yukarıda tarif ettiğim şekilde vidalanacaklar, ve sonuçta aşağıda gördüğümüz şekil oluşacak:


Bu profillerde de şimdiden yerleştirmemiz gereken kare somunlar var. Ben son resme bakarak şöyle bir hesap yaptım: Sağ önde duran profilin ön yüzüne 3 tane, arka yüzüne iki tane, sağ arkada duran profilin ön yüzüne iki tane, arka yüzüne üç tane kare somun gerekiyor. Solda iş biraz daha karışık. Sol ön, sağ ön ile aynı, yani ön yüzünde üç adet, arka yüzünde iki adet kare somun olacak. Sol arka, daha sonra buraya güç kaynağı da vidalanacağından, daha fazla sayıda kare somun istiyor. Sol arkanın ön yüzüne iki tane, arka yüzüne ise 5 tane kare somun yerleştirmek gerekli.


Yukarıdaki resimde sağ tarafın ön yüze bakan kısımlarının somun yerleştirilmiş halini görüyoruz. Profili sağa sola çevirdiğimizde bunlar düşmesinler diye şu anda kullanmayacağımız, daha sonra gerekecek olan somunları birer cıvata ile yerlerine tutturdum. Şu an ihtiyacımız olacak olan kare somunlar, her iki ön profilin  ön yüzünde de (3 kare somun olan yüzler) en alttaki somunlar ile her iki arka profilin arka yüzünde en altta yer alan birer somun (bunlar köşebentlerin vidalanması için gerekecek).


Yukarıdaki resim sıkıştırma amaçlı, geçici olarak yerleştirdiğim cıvataları gösteriyor. Cıvatalar M5x10.


Yukarıdaki resim de sol taraftaki dik profilin arkadan görünümü. 5 Kare somuna dikkat!

Şimdi köşebentleri kullanarak dik parçaları taban ile birleştireceğiz:


4 Köşebentimiz var. Birer tanesi önde yer alan profillerin ön yüzlerine, birer tanesi de arkada yer alan profillerin arka yüzlerine bağlanacaklar. Bu işlem için M5x8 cıvata kullanıyoruz, bu noktaya dikkat etmek gerekli.


Belki basit bir uyarı ama, köşebentleri profiller yana doğru yatırılmış iken birleştirin. Aksi halde dik parçadaki kare somunun yerini tutturamıyorsunuz. Dik profillere köşebentleri vidaladıktan sonra dik profillerin doğru yere bağlamamız gerekiyor. Doğru konumları neresi diye sorarsanız, tasarımcılar, cihazın ön yüzündeki köşe ile dik profilin ön yüzü arasında 115 mm mesafe olacak şekilde tasarımlarını yapmışlar:

Yani elimize bir cetvel veya şerit metre alıyoruz ve cihazın ön yüzünden 115 mm öteye bir çizik atıyoruz. Dik profilimizin ön yüzü bu çizgiye gelecek.Bu hesabı doğru yaptığımızda, arka yüz ile arka dik profil arasındaki mesafe de 95 mm oluyor. Dört köşebentimizi yerlerine yerleştirip vidalıyoruz. Son hali şu şekilde olacak:



Şimdi bir bakalım, iskeletimiz ne halde:

İlerleme var, hiç fena değil. İskeleti bitirmek için tek bir adımımız kaldı, o da iki dik kısmı ön taraftan birbirine bağlamak. Elimizde sadece 1 adet profil kaldığından seçim sıkıntımız yok. Yalnız burada da kare somun olayına dikkat etmemiz gerekli. Eğer kitimiz LCD'li bir kit ise, bu son profile LCD'nin kutusu bağlanacak. O sebeple son profilin ön yüzüne iki adet kare somun yerleştiriyoruz.


 Cıvatalarını gevşetip üstteki profillere geçiriyor, ve sonra üstteki profillerdeki deliklerden vidalıyoruz. Ve işte mutlu son:

 

Bir işe başlamak bitirmenin yarısı olduğuna göre, 3D printer'imizin yarısını bitirdik sayılır! (sonraki yazılarımda bu cümleyi bol bol hatırlayacağıma eminim!!)

Plastik parçalar

 
Geçen yazımda 3 boyutlu yazıcımızın ana iskeletini sigma profilleri ve uygun cıvata ve somunları kullanarak nasıl inşa ettiğimizi anlatmıştım. Ana iskeletimiz artık ortaya çıktığına göre, yavaş yavaş fonksiyonel parçaları yerlerine yerleştirme vaktimiz geliyor demektir. Fonksiyonel parçaların büyük kısmı plastikten imal edilmişler ve daha önce de belirttiğim gibi bu plastik parçaları yine bir 3 boyutlu yazıcı basıyor. Bir nevi kendi kardeşini imal ediyor da diyebiliriz (Reprap dendiğini belirtmiştim). Bu yazımda genel olarak kit içerisinde kullanılan plastik parçaları tanıtmayı hedefledim ve bunların yazıcı imalatı esnasında hangi kısımlarda kullanılacaklarından bahsetmeye çalışacağım.

Ancak ilk önce çok genel bir kavram olan koordinat sisteminden bahsetmem gerekiyor. Bunun sebebi bazı plastik parçaların koordinat sistemine göre isim almış olmaları. Y arabası, Z asansörü gibi kavramlar ile karşılaştığımızda aklımızın karışmaması için bu temel sistemi bilmemiz gerekiyor. Geometride ve fizik derslerinde koordinat sistemi anlatılır bilirsiniz. Koordinat sisteminin ana amacı, 2 veya 3 boyutlu bir cismin boşluktaki yerini tarif edebilmek. Yazıcının imalatı esnasında ise koordinat sistemini yön belirlemek için kullanacağız. Geleneksel olarak koordinat sistemi X, Y ve Z harfleri ile isimlendirilir. X, çoğunlukla sağ-sol yünündeki ekseni belirler ve yazıcımızda da yazıcının sağ-sol ekseni X ekseni adını alıyor. Y ekseni yazıcının ön-arka eksenini belirtmek için kullanılıyor. Z ekseni ise yazıcının yüksekliği yönündeki eksen. Aşağıdaki resimde yazıcımızın son halinin şematik resmi ve onun yanında eksenlerimizi görüyoruz (yazıcının son halinin resmini ilk kez burada yayınlamış oluyorum!):


Eksenleri tanımladığımıza göre parçaları tanımaya başlayabiliriz. Parçalarımız ABS plastikten imal edilmişler. Yazıcılarda kullanılan plastik türevlerine başka bir yazıda değinmeyi planlıyorum o sebeple çok detaya girmeyeceğim ama ABS kelimesinin Akrilonitril Butadiyen Styren adlı kimyasal maddenin kısaltması olduğunu ve bu maddenin  Lego oyuncaklarının imal edildiği madde ile aynı madde olduğunu belirteyim. Dayanıklı bir madde olduğundan bu tip imalat işlerinde ABS kullanılabiliyor.

Peki kitin içerisinde kaç tane plastik parça var? Extruder hariç yaklaşık 50'ye yakın parça saydım, extruder'de de 4 parça var. Toplam 55 civarı parça diyelim.

[Güncelleme (25.05.2014): Bu yazıyı yazarken plastik parçaların toplu halde resmini çekmemiştim. Cihazın tasarımcıları bana sonradan bu parçaların toplu halde çekilmiş bir resmini yolladılar. Bu resmi aşağıya ekliyorum. Toplam 51 parça saydım. Tasarımcılar zaman zaman ufak tefek değişikler yapıyorlar, o sebeple bazı parçaların şekilleri birebir yazıdaki şekillere uymayabilir:

güncelleme sonu]

Şimdi parçaları tanıyalım:


Yukarıdaki resimde gördüğümüz altı adet parça birleştirildikleri zaman bir kutu şeklini alacaklar. Bu kutunun içerisine yazıcımızın beyni olan Arduino mikrokontrolcü kartı ve RAMPS kartı yerleştirilecek (elektronik devreler ile ilgili başka bir yazımız olacağından detaya girmiyorum). Yazıcının son halindeki yeri aşağıdaki şematik resimde izleniyor (kırmızı renkli parça):


Konu kutulardan açılmışken, kitteki diğer kutu olan LCD kutusunu oluşturan parçanın resmimi aşağıya ekleyeyim:


LCD kiti yazıcımızın ayarlarına bilgisayar bağlantısı olmadan müdahale edebilmemizi sağlıyor. Ayrıca üzerinde bulunan SD kart okuyucu sayesinde, yine bilgisayar bağlantısı kurmadan baskı yapabilme fırsatını sunuyor. Bence her kitte olması gereken bir özellik. Elektronik kısımlarından tabii ki sonra bahsedeceğim. Kutunun şemadaki yerini görelim:


Kutu üstte duran sigma profile monte ediliyor. Hatırlarsanız bu profilin ön yüzüne iki tane kare somun yerleştirmiştik. O kare somunlar kutuyu vidalayabilmemiz için oradalar.

Şimdi biraz da yazıcımızın hareketli kısımlarını oluşturan ve bunları destekleyen parçalardan bahsedelim. Bildiğiniz gibi yazıcımızın, 2 boyutlu olsun, 3 boyutlu olsun diğer birçok tür yazıcıda olduğu gibi,  bir yazma kafası var. Bu kafa, kendisine gelen plastik filamenti eritiyor ve erimiş plastiği tıpkı bir kalemle resim çizer gibi alttaki yüzeye aktarıyor. Bu amaçla yazıcının kafasının hassas bir şekilde, her üç boyutta da hareket ettirilmesi gerekiyor. Yazıcımızda bunu sağlayan üç tane mekanizma var. Bu mekanizmaların ilki X aksı üzerinde çalışıyor. Yazıcının kafasını taşıyan ve X arabası adı verilen plastik bir parçamız var. Aşağıda resmini görebiliriz: 


X arabasının fonksiyonu, yazıcının kafasını sağ-sol yönünde (yani X aksında) hareket ettirmek. Şemadaki yerini görelim:


Şemada iki tane metal çubuk (krom mil) üzerinde taşınmakta olan X arabasını görüyoruz. Hemen üstünde extruder sistemi var (plastik filamenti ilerleten sistem). Peki bu miller üzerinde nasıl hareket ediyor? X arabasının altına bakalım:


X arabasının altında 4 adet yarı-silindir şeklinde oyuk görüyoruz. Bu oyuklara rulmanlar yerleştiriliyor (rulmanlar konusunda daha fazla bilgiyi ilerde vereceğim). Rulmanlar sayesinde X arabası krom miller üzerinde serbest bir şekilde hareket edebiliyor.

Peki diğer iki yönde (yani ön-arka yönde (Y aksı) ve yukarı aşağı yönde (Z aksı)) hareketi nasıl sağlayacağız? X arabasının kendi başına ön-arka yönde hareket edebilme yeteneği yok, çünkü miller ve rulmanlar buna izin vermiyor. O halde ne yapacağız? Yazıcımızda bu sorunun çözümü, baskı yaptığımız yüzey olan baskı tablasını hareket ettirerek çözülmüş. Yani yazıcının kafası sağ-sol yününde hareket ederken, heated bed ve üstündeki tabla ön-arka yönünde hareket ediyor. Bu yönde hareketi sağlayan yapıya Y arabası adı verilmiş. Kitimizde Y arabası plastikten imal edilmemiş, aluminyumdan kesilerek yapılmış. O sebeple plastikler başlıklı bir konuda yeri olmayabilir, ancak Y arabasını taşıyan milleri yerine sabitleyen parçalar plastikten imal ediliyorlar. Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için Y arabasının resmine bakalım:


Büyük bir çember ve X harfinin birleşmesiyle oluşmuş gibi duran yapı Y arabası. Y arabasının alt tarafında küçük kutular gibi görülen yapılar farklı bir rulman tipi. Bu rulmanlardan krom miller geçiyor.Krom milleri sigma profile tutturan ve yukarıdaki resimde kırmızı renkte gördüğümüz parçaya (toplam 4 tane var) Y mili tutucusu adını verebiliriz. Parçanın resmi aşağıda:


Bu resimde yatık duruyorlar ancak monte edilirken dik halde olacaklar.

Peki biz bu arabaları tanımlıyoruz ama bunlar nasıl hareket edecekler? Tabii ki motorlar yardımıyla. X ve Y yönlerinde hareketi sağlayan birer tane motorumuz var. Z aksında ise iki motor kullanılıyor. Bir motor da extruderin içerisine yerleştirilmiş (filamenti ilerleten motor). Motorları sigma profile sabitleyen parçaların (ki bu parçaya flanş adı veriliyor. Orijinali Almanca "flansch" kelimesinden geliyormuş, birkaç anlamı var ama burada bir parçayı yerinde tutmak için kullanılan yapı diye tarif edebiliriz) resimleri aşağıda:


Dikkatinizi çekmiş olabilir, 5 tane motordan bahsettim ama 3 tane flanş resmi gösteriyorum. Bunun sebebi sadece Z aksındaki 2 motorun ve Y aksında çalışan motorun profile ayrı flanşlar ile bağlanmaları. X eksenindeki motor ve extruder motorunu bağlayan flanşlar, daha büyük başka parçaların içerisine entegre edilmişler. Aşağıda Y eksenindeki motor ve flanşı izleniyor:


Z ekseni yönünde hareketi sağlayan motorlar ve flanşları da aşağıdaki resimlerde izlenebiliyor. İlki sol taraftaki motor, ikincisi ise sağ taraftaki  motor:



X ekseni ve extruderdeki flanşları daha ilerde göstereceğim.

Yazıcımızda X ve Y yönündeki hareketi kayışlar sağlıyorlar. Bu kayışlardan ileride bahsedeceğim. Tabii ki kayışların bir ucu motorlara bağlı. Diğer uçları ise kasnaklara (makara da diyebiliriz) bağlılar. Bu kasnakları yerinde tutan plastik parçalar var. Aşağıdaki resimde Y kayışının takılı olduğu kasnak ve tutucusu izleniyor:


Makine üzerindeki yeri de aşağıda görülebilir:


Kayış motordan çıkıp kasnağa doğru gidiyor. Tabii bir noktada Y arabasına da kayışın bağlanması gerek, yoksa Y arabasını hareket ettiremeyiz. Bu bağlantıyı sağlayan parçaya Y kayış tutucusu adı verilmiş. Resmi aşağıda:


Y kayış tutucusunun Y arabasının altındaki  konumu da aşağıdaki şematik resimde görülebiliyor:


Kayışın bağlantısının nasıl yapılması gerektiğinden daha sonra bahsedeceğiz. Şimdi biraz da X yönünde ve Z  yönünde hareketin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim. Bunun için çok önemli iki parça olan Z asansörlerini tanıtmamız gerekiyor. Z yönünde (yani aşağı-yukarı yönde) hareketi sağlayan iki tane motor mevcut demiştik. Bu motorlar solda ve sağda, birbirlerine göre birkaç küçük değişikliği olan iki Z asansörünü hareket ettiriyorlar. Z asansörleri, Z mili adı verilen ve dik duran birer çift krom mil üzerinde hareket ediyorlar. Bu krom milleri de Z aksı mil tutucuları adı verilen, her mil için iki taneden toplamda 8 tane plastik parça meydana getiriyor. Bu parçaların resmi aşağıda:


Uçlarındaki deliklere krom miller yerleştirilip profile monte edildiklerinde aşağıdaki gibi görünüyorlar (Z asansörünün kayabilmesi için üzerlerine ayrıca rulman yerleştirildiğine dikkat ediniz):



Şimdi bir de Z asansörlerinin resimlerini görelim. İlk resmimiz sol taraftaki Z asansörünün resmi:


Bu resimde dikkatimizi çeken yapılara bakarsak, her iki yanda en uçta, birer tane, tam kapanmamış olan daire görüyoruz. Bunlar Z aksı yönünde harekete izin verecek olan Z millerinin geçecekleri rulmanların  takılacakları boşluklar. Sağdaki dairenin arkasında ortasında çember şeklinde bir açıklık bulunan kare şekilli bir bölüm görüyoruz. İşte bu bölüm X aksını kontrol eden motorun flanşı olarak görev alıyor. Daha ortaya doğru ilerlediğimizde, hem sol hem sağda, resme göre ön tarafları delik olan iki adet kutu görebiliriz. Bu kutulardaki deliklere X aksında harekete izin verecek olan krom miller takılıyor. En ortada gördüğümüz altıgen yapı ise gijon adı verilen ve Z aksını hareket ettiren motorun ucuna takılan dişli bir çubuğun geçtiği delik. Gijon sayesinde motorun dönüş hareketi yukarı-aşağı yönde harekete çevriliyor. Parçanın şemadaki yerine baktığımızda bahsettiğim yapılar daha kolay anlaşılabilir hale gelirler diye düşünüyorum:


Resimde bir de mavi renkli bir düğme şeklinde olan parça var. Bu parça Z ayar vidası adını taşıyor. Kullanım amacından ileride bahsedeceğiz. Şimdi bir de sağ taraftaki Z asansörüne bakalım:


Birçok parçası sol taraf ile aynı görevi görüyor, ancak bu tarafta motor yerine motorun kayışının bağlandığı bir kasnak var. Şematik resim aşağıda:


Her iki Z yatağının orta kısmında gijon adı verilen dişli çubuklar olduğundan bahsetmiştim. Bu çubukları Z motorlarına bağlamak için kullanılan plastik parçalar mevcut ve bunlara kaplin adı veriliyor (İngilizce "coupling" kelimesinin okunuşu şeklinde Türkçeleştirilmiş. Eşleştirici gibi bir anlamı var diyebiliriz). Parçaların resmi aşağıda:


Her bir kaplini oluşturan iki parça var, birbirlerine vidalanarak kullanılıyorlar (bir de kaplin hortumu var, sonra bahsedeceğim). Aşağıda kırmızı renkli olarak sol Z motorunun kaplini izleniyor:

  Gijonun diğer ucu sigma profile bağlı Z yatak adı verilen, içinde rulman bulunan bir plastik parçanın içine giriyor. Hem sol hem sağda birer tane var. Parçanın resmi aşağıda:


Şemadaki yerlerini de görelim. İlk resim sol taraftaki Z gijonunun yatağı:


Bu da sağ taraftaki yatak:


Kitimizdeki hareketle ilgili plastik parçaları genel olarak incelemiş olduk. Birkaç plastik parçamız daha var, şimdi onlara bir göz atalım. Aşağıda yer alan parçalara "endstop holder" adı verilmiş. Bu parçaların üstüne birer adet düğmeye benzer alet monte ediliyor. Bu aletlerin fonksiyonu, yazıcı kafanın konumunun yazıcı tarafından belirlenebilmesini sağlamak. Kafa bir yönde gereğinden fazla yol alırsa bu endstoplara çarpıp mikrokontrol devresine bir sinyal gönderiyor. Bu sayede kafanın başka bir yapıya çarpıp hasar görmesi (veya çevreye hasar vermesi)  ihtimali azaltılmış oluyor. Aşağıda bu parçanın resimleri var:


Her aksta bir tane olması gerekli demiştik:


 


Başka bir çift plastik paçamız yazıcının güç kaynağı kutusunu profile bağlamak için kullanılıyor:


Şematik görünümleri:


Plastik parçalarımzın bir kısmı da, plastik filamentlerinin sarılı oldukları makaraları tutmak için kullanılıyor:


Bu parçanın şemadaki yeri:


Bu parçanın içinden bir gijon geçiyor ve o gijona da makara takılıyor. Ama makaranın tam uyması için makaranın her iki ucuna da birer makara göbeği takılması gerekiyor:



Bu parçayla birlikte kitimizdeki plastik parçaların çok büyük kısmını incelemiş oluyoruz.Geriye extruderi oluşturan parçalar ve soğutma sistemi kalıyor. Onlar da başka bir yazının konusu......

 

Kit içeriğini tanıyalım: Miller, rulmanlar ve gijonlar

 
Yazıcımızın montajını sürdürmek için sabırsızlanmakla birlikte (ne de olsa amacımız üç boyutlu bir yazıcı imal etmek, ders çalışmak değil) kitin çok temel üç parçasını tanıtmadan bu işe devam etmem doğru olmaz diye düşünüyorum. Yazıcımızın sigma profiller ve cıvata-somunlar kullanılarak birleştirilen edilen bir iskeleti olduğunu ve bu iskeletin üstüne plastikten imal edilmiş fonksiyonel parçalar yerleştireceğimizi geçen yazılarımda belirtmiştim. Bu yazımda ise yazıcımızdaki hareketli parçaları taşıyan, hareketi motorlardan diğer parçalara ileten çok önemli yapı taşları olan miller, gijonlar ve rulmanlardan bahsedeceğim.

Miller:

Bu üç yapı taşı içerisinde anlaması en kolay olanları muhtemelen miller. İngilizce kullanımında "rod" veya "bar" olarak rastlayabileceğimiz bu yapılar aslında bildiğimiz sopalara veya metal çubuklara benzetebiliriz. Ana amaçları lineer hareketi sağlamak, yani bir çizgi boyunca hareket edecek bir cismi taşımak. Böyle bir fonksiyonu yerine getirebilmeleri için belirli şartlara uymaları gerekiyor. Öncelikle sağlam olmak zorundalar, sürekli üstlerinde bir şeyler gezinecek, onun ağırlığını taşıyabilmeliler, ağırlık sebebiyle şekilleri deforme olmamalı, ayrıca hareket eden cismin yarattığı sürtünme yüzeylerini deforme etmemeli. Tabii aşırı ağır da olmamaları gerekiyor.Genellikle bu amaçla çelik veya alüminyum gibi maddeler kullanılabiliyor. Tabii bir de krom milden bahsedildiğini duyuyoruz. Krom metali çok yansıtıcı yüzeyi olan bir metal.

Yanda krom bir bilyenin resmi var (aslında bilgisayar çizimi ama görünümü itibarı ile krom bu şekilde görünüyor). Çok dayanıklı bir metal ve görünümü göze hoş geldiğinden süsleme amaçlı olarak da kullanılabiliyor. Yalnız bir sorun var, o da kromun çok pahalı olması. Dolayısıyla krom mil dendiği zaman tamamen kromdan yapılmış olduğu anlamını çıkarmamamız gerekiyor. Daha doğru olan terim kromajlı mil veya krome mil. Bildiğiniz gibi kromaj, bir cismin yüzeyini krom ile kaplama işine verilen isim. Kromaj estetik amaçlı yapılabileceği gibi fonksiyonel amaçlı da yapılabiliyor. Fonksiyonel amaçlı yapıldığında sert krom adı veriliyor ve daha kalın bir kaplama yapılıyor. Kromun burada sağladığı avantajlar koruyucu bir tabaka olarak görev görmesi (korozyonu önlemesi), sürtünmeyi azaltması, ve yıpranmalara karşı dirençli olması. Kitimizde kullanılan miller bu sebeple kromajlı imal edilmişler. Bu tip miller belirli çaplarda ve belirli uzunlukta üretilip ihtiyaca göre kesilerek kullanılıyorlar. Şimdi kitimizin içindeki milleri görelim isterseniz:


 Toplamda 8 adet milimiz var. Bunlardan iki tanesi 365 mm uzunlukta, iki tanesi 335 mm uzunlukta ve 4 tanesi de 305 mm uzunlukta (Not: Bu yazılar yayınlandıktan sonra kitin tasarımcıları bana bir mail atıp kitteki boy karmaşasını azaltmak amacıyla 305 mm'lik milleri 335 mm'ye çevirdiklerini söylediler. Ben blogu elimdeki malzemeye göre yazmaya devam edeceğim ama güncel formda iki tane 365 mm'lik ve 6 tane 335 mmlik mil olduğunu bilmek gerekli). Çapları 8 mm. Peki bu milleri nerede kullanacağız? Öncelikle en uzunlarından, yani 365 mm'liklerden başlayalım. Bu iki mil, Y arabasının hareket ettiği Y ekseninde ray görevi görüyorlar. Yani Y arabası bu eksenin üstünde kayıyor:


Yukarıdaki resimde kırmızı renkli görülen parça ve eşi Y aksı millerini oluşturuyorlar. Bu millere göre 30 mm daha kısa olan diğer mil çiftimiz aynı fonksiyonu X arabası için görüyorlar, yani X arabasının hareket edeceği X ekseni üzerinde kaymaya izin veriyorlar. Aşağıdaki resimde kendilerini görebiliyoruz:


 
   Geriye 4 milimiz daha kalıyor. Aslında yukarıdaki şematik resimlerde onların da kullanım alanlarını fark etmiş olabilirsiniz.Bu miller, Z asansörünün yukarı-aşağı yönde (yani Z yönünde) hareketi esnasında üstünde kaydığı rayları meydana getiriyorlar. 2 Z asansörümüz olduğundan birer çift 305 mm'lik milimiz mevcut. Yerlerini aşağıda görebilirsiniz. İlk resim sol, ikinci resim sağ tarafı gösteriyor:




Miller ile ilgili söyleyeceklerimiz şimdilik bu kadar. Miller genel olarak bir cismin üzerlerinden kaymaları için uygun bir yol oluşturuyorlar ama bu kayma işleminin titreşimsiz ve "pürüzsüz" bir şekilde gerçekleşebilmesi için kendi başlarına yeterli değiller. Evet, kendileri nispeten düzgün bir yüzeye sahipler ama karşı yüzün de eş derecede düzgün olması gerek. Sonuçta plastikten yapılmış parçaları (Z asansörü, X arabası gibi) kaydırmak istiyoruz ama plastik bu kriteri sağlayacak pürüzsüzlüğe ve sürekli kaymanın getireceği yıpranmaya dayanabilecek bir yapıya sahip değil. Bu durumda yardımcı bir malzemeden faydalanmamız gerekiyor ki onun da adı rulman.

Rulmanlar:

Rulmanlar hareketli parçalara sahip birçok mekanik cihazın içerisinde yer alan, çok önemli araçlar. Ana fonksiyonları hareketin sadece istenen yönde gerçekleşmesini sağlamak (istenmeyen hareketi kısıtlama özelliği) ve bu yöndeki hareketin daha kolay yapılmasını sağlamak (istenen hareketi kolaylaştırma özelliği). Rulman kelimesi Fransızca kaynaklı ve dönme, dönüş yapma anlamına geliyor. İngilizce kullanımda rulman yerine "bearing" kelimesi kullanıyor ki bunun taşımak, desteklemek diye çevirebiliriz. Yani Fransızlar cihazın çalışma prensibine göre, İngilizler ise fonksiyonuna göre isimlendirmişler. Rulman konusu gerçekten çok geniş. İnanılmayacak sayıda tipi var. Tek işi rulman satmak olan dükkanlar var. Dolayısıyla bu yazımızda çok derinlemesine inceleme yapacak imkanımız olmayacak. Ancak temel olarak, kitimizde iki farklı görev için 4 tip rulman bulunduğunu söyleyebiliriz. Bu görevlerden ilki, doğrusal (lineer) hareketi kolaylaştırmak. Yukarıda bahsettiğim miller üzerindeki hareketi bu rulmanlar sağlıyor ve kitte iki çeşidi var. İkinci görev ise dönüş hareketini kolaylaştırmak. Kitte bunu sağlayan iki tip rulman var ama bunlardan bir kısmı zaten yerlerine monte halde geldiklerinden dış görünüşlerine göremiyoruz ve dolayısıyla daha az bahsedeceğiz. Rulmanların ana çalışma mantığı, sürtünmeyi azaltmak üzerine kurulu. İki tane yassı yüzeyin birbirleri üzerinden kaymaları sürtünmeye yol açacağından, bu yüzeyler arasına küçük topların yerleştirilmesi sürtünmeyi belirgin bir biçimde azaltıyor. Aşağıdaki (Wikipedia'dan aldığım) resim dönüş hareketini kolaylaştıran bir rulmanın çalışma mantığını gösteriyor:



Lineer hareket için de benzer bir şekilde toplar veya silindirler kullanılabiliyor. Kitimizde lineer hareketi kolaylaştıran iki tip rulman var demiştik. Şimdi onların resimlerini gösterelim. İlki Z asansörlerinin Z milleri üzerinde kaymalarını sağlayan rulmanlar:


Bu rulmanların özel isimlerini de vereceğim, çünkü gördüğüm kadarı ile birçok RepRap projesinde kullanılıyorlar. LMe08UU adlı koda sahipler. LM harfleri "Linear Motion" kelimelerinin kıslatması, yani rulmanın doğrusal hareket amaçlı kullanıldığını belirtiyorlar. Küçük e harfi Avrupa'da kullanılan versiyon olduğunu belirtiyormuş (sanıyorum metrik sistem-imperyal sistem farkı ile ilişkili. Asya'da kullanılan LM08UU). 8 Rakamı 8 milimetrelik mil için olduğunu belirtiyor. UU harfleri ise rulmanın iki tarafında da toz gibi partiküllerin içeriye girmesini önleyen ve rulmanın yağının dışa kaçmasını önleyen yapıların (kauçuk gibi materyellerden yapılan) bulunduğunu belirtiyor. Resimde rulmanların dış yüzünde gördüğümüz iki ince dairesel yarık var, ki bunlar segman adı verilen ve rulmanın takıldığı yerden çıkmasını önlemeye yarayan kelepçelerin takılacağı yerler (montajda bundan bahsedeceğim). Yukarıdaki şematik resimlerde bu rulmanları görebiliriz.

Kitimizde mevcut ikinci rulman ise aşağıda görülüyor:


Şeklen diğerini andırmasa da aslında yukarıdaki rulmanın metal bir kutu içerisine yerleştirilmiş hali gibi düşünebiliriz. Üzerindeki vida delikleri sayesinde kayması gereken cisme vidalanarak kullanılıyor.Bunun adı SCe08UU, ilk iki harf hariç diğerinin aynısı. SC'nin tam açılımını bulamadım ama sanıyorum S harfi "support" kelimesinden (yani destek) geliyor ve rulmanın çıplak olmadığını, kendisini destekleyen metalik bir yapı içerisinde olduğunu belirtiyor. Şematik resimlerde Y arabasının altında bu rulmanları görebiliriz (resim yazıcıya alttan bakıldığı zamanki görünümü gösteriyor):


Kitimizde ayrıca dönüş hareketlerini kolaylaştırmak için kullanılan rulmalar var demiştik. Aşağıda  örneği var:


Bunların detayına girmeyeceğim ama filament makarasını çevirmek, Z akslarını yerlerinde tutmak gibi fonksiyonları var. Yeri geldikçe bahsedeceğim.Aşağıda filamentin takılı olduğu makarayı çeviren rulmanlardan birinin yerini görüyoruz:


Rulmanlar ile ilgili kiti tasarlayan arkadaşların bir uyarısı olmuştu, onu da belirteyim: Mümkün oldukça henüz kullanılmamış rulmanları açıkta tutmamak gerekli. Açıkta duran rulmanın içine toz kaçıyor ve bu haliyle kullanılırsa rulmandan sesler geliyor, ayrıca titreşim de yapabiliyor. İyisi mi montaj sıraları gelmeden paketlerinden çıkarmayın! Bir de rulmanlar yağlanmalı mı diye akla bir soru geliyor. Açıkcası bunu araştırdım ama kesin bir cevap bulamadım. Bazı kaynaklar yağlansın, hatta haftada bir tekrarlansın derken bazıları gerek yok demiş. Bazı kaynaklar rulmanı takmadan içerisindeki toplar yağlanmalı  derken bazıları miller yağlanmalı diyor. bazıları da millerin yağlanması işe yaramaz çünkü rulman bunu yerinden süpürür diyor.  Ne ile yağlanacağı konusunda da kesin bir yanıt bulamadım. Bazıları gres diyor, bazıları ise PTFE bağlı yağlar öneriyorlar. Sprey çok önerilmiyor. Bilgisi olan varsa bu konuda önerilere açığım. 

Rulmanlardan da genel olarak bahsettik ve bu yazımızın son konusuna ulaştık:

Gijonlar:

İlk duyduğumda o da neymiş dediğim bir parça gijon. Bunun sebeplerinden birisi kelimenin bana bir şeyi çağrıştırmaması. İngilizce'de aynı parçaya "threaded rod" adı veriliyor, yani dişli çubuk. Gerçekten de bu kelime parçayı net bir şekilde tarif ediyor. Gijon kelimesi nedir diye araştırınca, Fransızca "goujon" veya "gougeon" kelimesinden türetildiğini anlıyoruz (kelimenin açık olarak anlamı yazılı değildi). Bu kelimeleri Fransızca okursak aslında gijon değil de  "gujon" diye okunması gerekiyor ama bu kelime de böyle yerleşmiş her halde.  Türkçe kaynaklarda gijon dışında tij, saplama gibi başka kelimelerin de benzer yapıyı ifade etmek üzere kullanıldığını gördüm (belki ufak tefek farkları vardır, onu çok net anlamadım). Gijonlar çoğunlukla çelikten yapılan ve vida dişlerine benzer bir diş yapısına sahip yapılar. RepRap tipi yazıcılarda iki amaçla kullanılabiliyorlar. Birisi yazıcının iskeletini imal etme amacı (ki Sigma 3D'de bu amaçla kullanılmıyorlar), diğeri Z asansörlerini yukarı-aşağı yönde hassas bir şekilde hareket ettirme amacı. Z asansörünü hareket ettiren motorlar kaplin adı verilen bir parça ile (bundan daha önce bahsetmiştik) gijona bağlanıyorlar ve motor dönünce gijon da dönerekZ asansörünün hareket etmesini sağlıyor. Kitte 3 adet gijon var. 2 Tanesi 380 mm uzunluğa sahip ve Z asansörü için kullanılıyorlar. Bir tane de daha kısa gijon var ki bu gijon yukarıdaki şematik resimde gördüğümüz filament makarasının göbek kısmına yerleştirilen gijon. Aşağıda kit içerisindeki gijonların resmi var:


Daha yakından görmek isterseniz:


Bir de kitteki Z asansörünü hareket ettiren gijonlardan birinin şematik resmini görelim:


Böylece teknik konularımızdan birinin daha sonuna geldik. Belki biraz sıkıcı olabilir bu konular ama ilerde makineyi birleştirirken eminim ki faydalı olacaklar...
 

 

Montaj aşamaları, ikinci adım: Z ve Y millerinin monte edilmeleri

 
Parçaları tanıttığım (sigma profillercıvata-somunlarplastik parçalar, milller-rulmanlar-gijonlar) yazılarımdan sonra montaja kaldığım yerden devam ediyorum. İlk aşamada hatırlarsanız sigma profilleri kullanarak ana iskeletimizi monte etmiştik. Şimdi iskeletimizin üzerine bazı plastik ve metal paçalar ekleyerek yazıcımızın hareketli parçalarının üzerlerinde kayacakları yolları inşa edeceğiz. Öncelikle bu aşama bittiğinde yazıcımızın nasıl görüneceğini şematik resimden inceleyelim:


Resimden de görebileceğimiz gibi,4'ü dik, 2 tanesi yatay olmak üzere 6 tane mili iskelete eklememiz gerekiyor. Bu milleri yerinde tutan yapılar plastikten üretilmiş olan mil tutucusu adı verilen parçalar.Dik duran miller için (ki hatırlarsanız bu yön Z yönü olduğundan Z milleri adını vermiştik) her birine 2 Z mili tutucudan toplam 8 adete ihtiyacımız var. Ön-arka yönde uzanan (Y yönü) milleri tutmak için ise toplamda 4 adet Y mil tutucusu gerekecek. Bu noktada önemli bir detayı atlamamamız gerekiyor. Demiştik ki Z asansörleri olsun, X ve Y arabaları olsun, hepsi rulmanlar aracılığıyla millere bağlanıyorlar. Bu rulmanları, millerin her iki ucu da kapanmadan takmak zorundayız, yani bu aşamada onlara da ihtiyacımız var.

Aşağıdaki resimde Z millerinin montajı için gereken malzemelerin bir kısmını görüyoruz. Z millerinin uzunluğunun 305 mm olduğunu hatırlatalım.


Öncelikle Z mil tutucuların birer adedini millerin ucuna takmamız gerekiyor. Mil tutucudaki delik, milin ucu ucuna sığacağı genişlikte tasarlanmış. O sebeple milleri iterken biraz zorlanabilmemiz mümkün. Zorlansak dahi aşırı sert hareketlerden kaçınmamız gerekiyor çünkü mil tutucuları kırabiliriz. Birer adet mil tutucuyu taktıktan sonraki görüntümüz şu şekilde:


Bu noktada millerin her birine birer adet LMe008UU rulman takmamız gerekiyor. Bu rulmanı hatırlayalım isterseniz:


Rulmanlar ile ilgili yazıda belirttiğim birkaç nokta vardı, onlara da dikkat etmemiz gerekiyor. Birincisi, gerekmedikçe rulmanı paketinden çıkarmama kuralına uymamız. Sadece rulmanı takacağımız zaman çıkarıyoruz, yoksa içine toz kaçarsa ses çıkarıp titreşim oluşturabiliyor. İkincisi ise, rulmanla birlikte segmanlarını da takmamızın gerekmesi. Segmandan çok fazla bahsetmemiştim. Dış görünüşleri itibarı ile bileziği andırıyorlar.  Ana amaçları, rulmanların uç kısmına yakın yerleşim gösteren yarıklara yerleştirilerek rulmanın yerinden oynamasını engellemek. Aşağıda çeşitli boyda segmanların resmi var:


Segmanları yerlerine elle takabilmemiz mümkün ancak çok esnek olmadıklarından biraz zor olabilir. Daha rahat etmek istiyorsak, segman pensesi adı verilen bir alete ihtiyaç duyacağız:


Yukarıdaki resimde bir segman pensesini görüyoruz.Pensenin uç kısmındaki iki sivri çıkıntıyı segmandaki deliklere geçiriyoruz ve penseyi sıktığımızda bu delikler birbirlerinden uzaklaşarak segmanın ağzını açıyor.Biz de segmanı yarığına yerleştiriyoruz. Yalnız bu haliyle bile iş çok olay değil çünkü segman eğilebilme riski taşıyor. Aşağıdaki resimde ağzını açtığımız bir segmanımızın resmi mevcut:


Aşağıdaki resimde de segmanın yerine yerleştirilmiş hali mevcut:


Bu noktada segmanlardan birer tanesini yerlerine şimdiden yerleştirebiliriz. Sakın ikisini birden yerleştirmeyin, o durumda ilerde Z asansörünü yerine takamazsınız. Cihazın tasarımcısının bana gönderdiği bir resimde segmanlar mile geçirilmiş ancak yerlerine takılmamış halde görünüyorlar, muhtemelen daha sonra yerlerine takmayı tercih etmiş olabilir. O resmi de biraz sonra göstereceğim. Ben şu şekilde yapmayı tercih ettim:


Resimde 4 rulmana da segman takılmış halde. Bu rulmanları geciktirmeden yerlerine takalım (ben birlikte  resim çekmek için dördünü de çıkardım, siz mümkünse her birini teker teker yerine takın, içine toz kaçmasın).


4 Rulmanı yerlerine taktıktan sonra diğer uçtaki mil tutucuları yerlerine yerleştirmemiz gerekiyor. Yine mümkün oldukça zorlamadan yerlerine itin. Bazıları diğerlerine göre daha sıkı olabiliyorlar:


Yukarıdaki resimde Z millerinin rulmanları takılmış son hallerini görüyoruz. Tasarımcı arkadaşımızın gönderdiği resim de aşağıda:


Gördüğünüz gibi segmanları mile geçirmiş ancak daha sonra yerlerine takacak şekilde bırakmış.
Bu noktadan sonra Z millerimizi ve mil tutucularımızı iskelete monte edebiliriz. Montaj için M5x10 inbus cıvata kullanmamız gerekiyor (sigma profillere bir şey monte ettiğimizde neredeyse her zaman M5x10 kullanıyoruz, zaten o sebeple elimizde en çok miktarda bulunan cıvata M5x10). Cıvata, sigma profili monte ederken önceden yerleştirmiş olduğumuz M5 kare somunlara bağlanacak. Z millerini sigma profilin neresine yerleştireceğiz? Dik duran profillerimizin dış taraflarına yerleştirmemiz gerekiyor. Seviye olarak da profilin en üst kısmının Z milinin en üst kısmına gelmesi gerekiyor. Aşağıdaki şematik resimde yerleştirmemiz gereken konumu görebiliriz. Bu arada sigma profilin uzunluğunun 370 mm, Z milinin ise uzunluğunun 305 mm olduğunu hatırlarsak, Z milinin alt ucu ile sigma profilin alt ucu arasında yaklaşık 65 mm'lik bir mesafe oluşması gerektiğini hesaplayabiliriz:


Ben montaj esnasında mümkün oldukça bu mesafelere uymanızı ve bir şekilde daha farklı ölçüm yapıyorsanız sebebini araştırmanızı öneririm. Belki 65 yerine 64 veya 66 mm ölçülmesi çok sorun oluşturmaz ancak 3-4 mm'den fazla oynamalarda, daha ileriki aşamalarda sorun yaşamaya başlayabilirsiniz. Z asansörünü veya Y arabasını takarken bunları yerine oturtamadığınızı görmeniz moral bozucu olabilir! Bir tavsiye de, cıvataların altına, eğer elinizde var ise, uygun boyutlu pul yerleştirmeniz. Benim elimde yeterli sayıda M5 pul yoktu, o sebeple yerleştiremedim ama doğrusu bu. Aşağıda Z milinin yerine yerleştirilmiş halini görebiliriz:

   
Tasarımı gereği Z mil tutucusu sigma profile sıkı bir şekilde geçecektir. Plastiklerle ilgili her yerde aynı kural geçerli: Sıkı olduğu yerlerde yavaş manipüle edin, kırabilme ihtimaliniz var. Ama çok dayanıksız olduklarını da düşünmeyin, belirli miktarda zorlanmayı tolere edebiliyorlar.


Yukarıdaki resimde de farklı bir açıdan Z mili ve tutucusunu görüyoruz. Bir de mesafeyi tutturabildik mi kontrol edelim:


Fena gözükmüyor. 4 Mili de yerine yerleştirdikten sonra yazıcımıza bir bakalım, nasıl görünüyor:


(Not: Bu yazıyı yayınladıktan sonra cihazın tasarımcılarından bir mail aldım ve kitteki boy karmaşasını azaltmak amacıyla 305 mm'lik miller yerine 335 milimetrelik mil kullanmaya başladıkları bilgisine ulaştım. Bu şekilde montaj daha kolaylaşmış oldu)

İş görür her halde diye düşünüyorum. Simdi bir sonraki aşamaya, yani Y arabasını taşıyacak olan Y millerini ve Y mil tutucularını yerleştirmesine geçmemiz gerekiyor. Teknik olarak Z milleri ve tutucularından çok farklı değil. Z tutucular milleri dikey yönde tutacak şekilde tasarlanmışlarken, Y mil tutucular yatay yönde tutacak şekilde tasarlanmışlar. Aşağıdaki resimde kullanacağımız malzemeleri görebiliriz:


Millerin uzunluğu 365 mm olmalı. Burada rulman olarak SCe008UU'lar kullanılıyor. Bu rulmanın bir güzelliği, segmanla uğraşmanıza gerek olmaması. Kendi üstünde vida delikleri olduğundan doğrudan aluminyum Y arabasına vidalanıyor, yani yerinden kayma ihtimali yok.
Şimdi ilk iş olarak Y mil tutucularının birer adedini millerin ucuna takıyoruz:


Bunu takiben rulmanlarımızı mil başına ikişer tane olacak şekilde millere geçirip diğer mil tutucuları da yerleştiriyoruz.Son görünümümüz şu şekilde:


Bu noktada, bence şu ana kadarki montaj aşamalarımızdan en önemli olanına geldik. Y millerini sigma profildeki yerlerine monte edeceğiz. Yalnız bu noktada ölçümlere çok dikkat etmemiz gerekli. Mesafeleri yanlış hesaplarsak daha sonraki aşamada aluminyum Y arabası üzerindeki vida deliklerini rulmanların üstündeki vida delikleri ile çakıştıramayız veya zorlanarak çakıştırırız, ki bu da Y arabasının hiç hareket edememesine veya zorlanarak hareket etmesine yol açar. Z milinde bu sorun daha düşük ihtimalli idi çünkü doğrudan sigma profilin en uç noktasına mil tutucuyu yerleştirdik, çok hesap yapmamız gerekmedi. Burada ölçüm yapmamız gerekli.  Peki doğru mesafeler ne olmalı? Şematik görüntümüze geri dönelim:


Tasarımcımız Y mil tutucularının dış kenarları ile sigma profilin uç kısmı arasında 50,5 mm, ve iki Y mil tutucusunun iç kenarları arasında ise 81 mm mesafe olması gerektiğini belirtmiş. Bu arada lütfen dikkat edin, 50,5 mm'yi 55 mm ile karıştırmayın, ben ilk başta o hatayı yaptım. 50,5 mm, 50 ile 51 mm arasında yer alıyor, yani çok küçük bir mesafeden bahsediyoruz! Bu mesafeleri hesaplarken yapmamız gereken elimize bir cetvel alıp, uygun ölçümü yaptıktan sonra bir kalem ile sigma profil üzerine çizik atmak. Sonra parçayı yerine koyup vidalamadan önce mesafeleri ölçmemiz gerekli:


Üstteki resim mil tutucunun dış kenarı ile sigma profilin ucu arasındaki 50.5 (burada 51 olmuş) mm'lik mesafeyi gösteriyor. Alttaki resim ise iki Y mil tutucu arasında bulunması gereken 81 mm'lik mesafeyi göstermekte.
 


Simetrik bir şekilde mesafeleri ayarladıktan sonra cıvatalarımızı (tabii ki M5x10) daha önceden yerleştirmiş olduğumuz kare somunlarımıza monte edebiliriz.Burada küçük bir not: Malzeme listesinde bu miller için M5 pul da yazılı ve elimizde mevcut, dolayısıyla pulu ile birlikte monte edebiliriz. Aşağıdaki resimde M5x10 inbus cıvatalarımız ve pullarımız görülüyor.


Bu resimde de pullarımız yerleştirildikten sonraki görünüm mevcut. Deliklerin içine bakınca kare somunlarımızı da görebiliyoruz. Sağ kenarda da kalemle çizdiğim mesafe çizgisi görülüyor:


Bu aşamada Y mil tutucularını yerlerine vidalarken çok fazla sıkmamamız gerekiyor. Eğer daha sonraki aşamalarda Y arabasını monte ettiğimizde, araba güçlükle hareket ediyorsa millerin yerini hafifçe değiştirmemiz gerekebilir. Bu bilgiyi aklımızda tutup cıvataları da yerleştirip sıkıştırdıktan sonra montajın çok önemli bir aşamasını daha bitirmiş oluyoruz. İşte 3d printer'ımızın son hali:


Bir sonraki yazımızda printer'in motorları hakkında genel bilgiler vereceğiz ve montajlarından bahsedeceğiz.

Kit içeriğini tanıyalım: Motorlar

 
Parçaları tanıttığım önceki yazılarımda sigma profillerden, bağlantı elemanlarından (cıvata-somun),  plastik parçalardan, ve miller, gijonlar, rulmalardan bahsetmiştim. Bu yazımda, montajdaki bir sonraki aşamamız olan Y ekseni motorunu yerine yerleştirme aşamasından önce, biraz motorlar üstüne konuşmanın faydalı olabileceğini düşünüyorum. Motorlar 3 boyutlu yazıcımızda en önemli parçalar arasındalar. İsterseniz kit içerisinde kaç tane motor bulunduğunu ve ne işe yaradıklarını hızlıca gözden geçirelim. Kutuda 4 tane bağımsız motor var, bir tanesi de ekstruderin üzerine önceden monte edilmiş halde geliyor. Yani toplamda 5 motorumuz var. Aşağıdaki resimde bir yere bağlı olmayan motorları görüyoruz:


Aşağıdaki resimde ise esktrudere bağlı olan motor var:


Yukarıdaki resme dikkatle bakarsak, motorun arka tarafında bir etiket olduğunu görüyoruz. Etiketin üst kısmında "STEPPER" kelimesi dikkatimizi çekiyor. Bu kelime, motorumuzun bir stepper motor olduğunu belirtiyor. Peki nedir stepper motor? Başka hangi tür motorlar mevcut?

Aslında motorların hepsi basit bir mantık ile çalışıyorlar. Bu mantık, lise fiziğinden hatırlayabileceğimiz bir prensibe bağlı: Bir bölgeden elektrik akımı geçerse, akım yönüne dik bir manyetik alan oluşur (Faraday kanunuydu yanlış hatırlamıyorsam). Bu manyetik alan, metal bir şaftı çevirmek için kullanılabilir. Bu prensiple çalışan cihazlara motor adı verilir. Temel olarak hobi elektroniğinde kullanılabilecek 3 tip motor mevcuttur:

1) DC motor
2) Servo motor
3) Stepper motor

Bu kelimeler açıkcası bana çok fazla bir şey ifade etmiyordu. Servo motoru özellikle robot kitler veya uzaktan kumandalı uçaklar ile ilgilenenler duymuş olabilir, ben maketlerle ilgilenen bir arkadaşımın bu tip motorlardan bahsettiğini duymuştum. Internette araştırıp ne olduklarını ve farklarını taradım. İşte bulabildiğim bilgiler:

1) DC Motor:

En basit motor formu diyebiliriz. Ayrıca en ucuzu. DC, "Direct Current" yani "Doğru Akım" demek.  İç yapısında genelde 2 veya daha fazla sabit doğal mıknatıs ve merkezde bir elektromıknatıs var. Doğal mıknatıslar zıt polaritede (yani birinin pozitif, diğerinin negatif yüzü içe bakıyor). Elektromıknatısa, doğal mıknatıslara komşu yüzleri aynı polaritede olacak şekilde elektrik verildiğinde (yani + tarafı dönük olan doğal mıknatısa bakan yüz + polarite kazandığında) eş yükler birbirini ittiklerinden birbirlerinden uzaklaşmaya çalışıyorlar. Bu durum bir dönme hareketi başlatıyor. Hareketin sürebilmesi için elektromıknatıstaki akımın yönü tersine çevriliyor ve tekrar eş yüklerin birbirleri ile karşılaşmaları sağlanıyor. Bu sayede motor sürekli dönüyor. Aşağıdaki resimde bir DC motor var:


Bu tip motorlar kullanımı en kolay motorlar diyebiliriz. Sadece iki tane kablolarının olması da bu durumu ispat eden bir özellik. Ancak kolay kullanılabilir olmaları, kolay kontrol edilebildikleri anlamına gelmiyor. Bu tip motorların ne kadar dönüş yaptıklarını (kaç derece döndüklerini) motorun kendisi hesaplayamıyor. Mutlaka ek bir devre ile bunun sağlanması gerekiyor. Ayrıca çoğu zaman yeterli torka sahip değiller. Ayrıca çok iyi bir standardizasyonları yok. Yani isteyen üretici, kendi keyfine uygun şekilde motor dizaynı yapabiliyor. Şekil standart olmadığından, bir tasarıma eklenmeleri daha zor (tasarımcının kullandığı motor, sizin satın aldığınız motora benzemiyorsa, onu kullanamayabilirsiniz). Kontrol edilmeleri zor olduğundan genellikle üç boyutlu yazıcı gibi hassas kontrol isteyen aletlerde kullanılmıyorlar.

2) Servo motor:

Servo kelimesi Latince "servus" tan geliyor ve esir/hizmet eden anlamını taşıyor. Servolar daha önce de belirttiğim gibi hobi elektroniğinde, özellikle de robot ve uzaktan kumandalı uçak tasarımında çok sık kullanılan motor tipleri. Aşağıda bu amaçla kullanılan bir servo motorun resmi mevcut:


Servoların diğer motorlara göre en önemli farkları, ne kadar (kaç derece) hareket ettiklerini bilmelerini sağlayan bir geri-bildirim (feed-back) mekanizmasına sahip olmaları. O anki kesin pozisyonlarını hesaplayabiliyorlar ve kendilerine söylenen pozisyona gidebiliyorlar. Bu amaçla DC motorlardakine ek olarak bir kabloları daha var ve bu kablo üzerinden pozisyon sinyallerini alıyorlar (bu kabloya sinyal kablosu veya PWM kablosu deniyor. PWM, Pulse Width Modulation demek ve analog bir sinyali, dijital olarak taklit edebilmek için kullanılan bir yöntem). Servolar hassas kontrol gerektiren işler için yapılmışlar ve eş boyutlu stepper motorlara kıyasla daha yüksek torka sahipler (tork, bir motorun çevirme gücü olarak tarif edilebilir). 3 Boyutlu yazıcılarda genellikle servoların kullanıldığını görmüyoruz. Bunun bazı sebepleri var. Birincisi, yavaş hareket gerektiren işlerde, çok güçlü tork gerekmediğinde, stepperlar da aynı işi görüyorlar ve stepperlar çok daha ucuzlar (servolar daha komplike makineler ve bu yüzden pahalılar). Yine de bazı projelerde bazı tasarımcılar servo kullanmışlar, yani imkansız değil. Ancak modifiye edilmeleri gerekiyor.

3) Stepper motorlar:

Stepper motor, özel bir motor tipi. DC motorlar kadar kontrolsüz değiller, yani istenilen bir dereceye çevrilebiliyorlar ve bu çevirme işi adım adım (step) yapılıyor. Adı da buradan geliyor. Bu motoru elinizle çevirmek isterseniz bu adımlı yapılarını hissedebilirsiniz. Genellikle üç boyutlu yazıcılarda stepperlar kullanılıyor. Aşağıda bir stepper motorun resmi var:


Kablo sayımızın 4'e çıktığı dikkatinizi çekmiş olabilir. RepRap projelerinde kullanılan stepper motorların her bir uyarıda dönüş miktarları 1.8 derece. Yani her bir adımını 1.8 derece gibi düşünebiliriz. Motoru sola doğru 360 derece döndürmeyi istediğimiz zaman, o yöne dönmeyi sağlayacak 200 tane elektrik pulsu almaları gerekiyor (200x1.8 = 360). Bu pulsun frekansı (yani saniyede kaç tane puls gönderildiği) motorun hızını ayarlıyor (1 saniyede 200 puls verildiğinde, 10 saniyede 200 puls verilmesine göre daha hızlı dönüyor). 3 Boyutlu yazıcılar, bundan daha hassas bir kontrol mekanizmasına ihtiyaç duyduklarından, microstepping denen bir yöntemle kontrol ediliyorlar. Microstepping, yukarıda belirttiğimiz 1.8 derece'den daha küçük açılarla dönüş işleminin yapılabilmesini sağlıyor. Yazıcımız 1/16 microstepping modunda kullanılıyor ve bu sayede bir tur 200 yerine, 200x16=3200 stepe bölünmüş oluyor. Bu, çok daha hassas bir kontrol sağlıyor ancak bunun da bir bedeli var, o da tork kaybı. Normal modda (1 turun 200 step olduğu) torka %100 dersek, 1/16 mikrostep modunda tork % 9.8'e düşüyor. Bu çok ciddi bir kayıp ama muhtemelen üç boyutlu yazıcılar çok ağır yükler altında çalışmadıklarından çok da önemli değil.

Stepper motorların servo motorlara göre bazı farkları var. En önemli fark, stepper motorların o anki pozisyonlarını bilmelerini sağlayan bir mekanizmalarının bulunmaması. Bir servoya 36 derece sola dön gibi bir komut verdiğinizde, içerisinde yer alan kontrol mekanizması kaç derece dönüş yaptığını anlayabiliyor. Eğer 36 yerine 34 derece dönmüş ise bunu düzeltiyor. Stepper motor ise konumundan haberdar değil. Stepper'a aynı komutu, yani 36 derece sola dön komutunu, verirsek stepperın kontrol devresi 36 derece dönmek için normal modda 36/1.8= 20 step'lik dönüş yapması (microsteppingde 320 step) gerektiğini hesaplayıp bunu motora iletiyor. Motor da 20 adım dönmeye çalışıyor. Çalışıyor diyorum, çünkü örneğin ağır bir yük altında ise bir veya daha fazla adımı kaçırabilme olasılığı mevcut. Bu durumda 20 adım dön komutu almasına rağmen 18 adım dönüyor ve bundan da haberdar olmuyor. Yani çok hassas kontrol gerektiren işler için stepper problemli olabilir.Başka bir fark da stepper motorların o anda bulundukları konumu sabit tutabilmek için enerjiye ihtiyaç duymaları. Servolar buna ihtiyaç duymuyor, emredilen pozisyona gelince otomatik olarak o pozisyonda kilitli kalıyorlar. Stepper konumunu sabit tutmak için sürekli bir elektrik yükü altında kaldığından servoya göre daha çok ısınıyor.

Stepperlar ile ilgili güzel bir nokta, çoğunlukla endüstriyel kullanım amacıyla tasarlanmış olduklarından çok iyi standardize edilmiş olmaları. Stepperlar için standardizasyon koşullarını "National Electrical Manufacturers Association" adı verilen Amerika'lı bir cemiyet belirliyor. Bu cemiyetin baş harfleri kullanılarak oluşturulan NEMA kısaltması motorların isimlendirilmesinde kullanılıyor. RepRap projelerinde genellikle NEMA 17 motorlar kullanılıyor ama NEMA 24'ün de kullanıldığı projeler var. 17 rakamı motorun ön yüzünün bir kenarının inç biriminden uzunluğunun 10 ile çarpılmış hali. Yani bu motorun bir kenarı 1.7 inç (yaklaşık 43 mm) uzunluğa sahip. Aşağıdaki resmi Internet'te robot malzemeleri satan bir dükkanın web sitesinden aldım:


Motorun NEMA rakamı yükseldikçe motor daha güçlü ama daha ağır hale geliyor. Genel olarak tasarımcılar NEMA 17'nin üç boyutlu yazıcılar için uygun tork/ağırlık oranını sağladığını düşündüklerinden bunu kullanıyorlar.

Motorlarımızı da bu şekilde tanıtmış olduk. Bir sonraki aşamada motor montajımızdan bahsedeceğiz.
 

23 Mayıs 2014 Cuma

Montaj aşamaları, ikinci adım: Z ve Y millerinin monte edilmeleri

 
Parçaları tanıttığım (sigma profillercıvata-somunlarplastik parçalar, milller-rulmanlar-gijonlar) yazılarımdan sonra montaja kaldığım yerden devam ediyorum. İlk aşamada hatırlarsanız sigma profilleri kullanarak ana iskeletimizi monte etmiştik. Şimdi iskeletimizin üzerine bazı plastik ve metal paçalar ekleyerek yazıcımızın hareketli parçalarının üzerlerinde kayacakları yolları inşa edeceğiz. Öncelikle bu aşama bittiğinde yazıcımızın nasıl görüneceğini şematik resimden inceleyelim:


Resimden de görebileceğimiz gibi,4'ü dik, 2 tanesi yatay olmak üzere 6 tane mili iskelete eklememiz gerekiyor. Bu milleri yerinde tutan yapılar plastikten üretilmiş olan mil tutucusu adı verilen parçalar.Dik duran miller için (ki hatırlarsanız bu yön Z yönü olduğundan Z milleri adını vermiştik) her birine 2 Z mili tutucudan toplam 8 adete ihtiyacımız var. Ön-arka yönde uzanan (Y yönü) milleri tutmak için ise toplamda 4 adet Y mil tutucusu gerekecek. Bu noktada önemli bir detayı atlamamamız gerekiyor. Demiştik ki Z asansörleri olsun, X ve Y arabaları olsun, hepsi rulmanlar aracılığıyla millere bağlanıyorlar. Bu rulmanları, millerin her iki ucu da kapanmadan takmak zorundayız, yani bu aşamada onlara da ihtiyacımız var.

Aşağıdaki resimde Z millerinin montajı için gereken malzemelerin bir kısmını görüyoruz. Z millerinin uzunluğunun 305 mm olduğunu hatırlatalım.


Öncelikle Z mil tutucuların birer adedini millerin ucuna takmamız gerekiyor. Mil tutucudaki delik, milin ucu ucuna sığacağı genişlikte tasarlanmış. O sebeple milleri iterken biraz zorlanabilmemiz mümkün. Zorlansak dahi aşırı sert hareketlerden kaçınmamız gerekiyor çünkü mil tutucuları kırabiliriz. Birer adet mil tutucuyu taktıktan sonraki görüntümüz şu şekilde:


Bu noktada millerin her birine birer adet LMe008UU rulman takmamız gerekiyor. Bu rulmanı hatırlayalım isterseniz:


Rulmanlar ile ilgili yazıda belirttiğim birkaç nokta vardı, onlara da dikkat etmemiz gerekiyor. Birincisi, gerekmedikçe rulmanı paketinden çıkarmama kuralına uymamız. Sadece rulmanı takacağımız zaman çıkarıyoruz, yoksa içine toz kaçarsa ses çıkarıp titreşim oluşturabiliyor. İkincisi ise, rulmanla birlikte segmanlarını da takmamızın gerekmesi. Segmandan çok fazla bahsetmemiştim. Dış görünüşleri itibarı ile bileziği andırıyorlar.  Ana amaçları, rulmanların uç kısmına yakın yerleşim gösteren yarıklara yerleştirilerek rulmanın yerinden oynamasını engellemek. Aşağıda çeşitli boyda segmanların resmi var:


Segmanları yerlerine elle takabilmemiz mümkün ancak çok esnek olmadıklarından biraz zor olabilir. Daha rahat etmek istiyorsak, segman pensesi adı verilen bir alete ihtiyaç duyacağız:


Yukarıdaki resimde bir segman pensesini görüyoruz.Pensenin uç kısmındaki iki sivri çıkıntıyı segmandaki deliklere geçiriyoruz ve penseyi sıktığımızda bu delikler birbirlerinden uzaklaşarak segmanın ağzını açıyor.Biz de segmanı yarığına yerleştiriyoruz. Yalnız bu haliyle bile iş çok olay değil çünkü segman eğilebilme riski taşıyor. Aşağıdaki resimde ağzını açtığımız bir segmanımızın resmi mevcut:


Aşağıdaki resimde de segmanın yerine yerleştirilmiş hali mevcut:


Bu noktada segmanlardan birer tanesini yerlerine şimdiden yerleştirebiliriz. Sakın ikisini birden yerleştirmeyin, o durumda ilerde Z asansörünü yerine takamazsınız. Cihazın tasarımcısının bana gönderdiği bir resimde segmanlar mile geçirilmiş ancak yerlerine takılmamış halde görünüyorlar, muhtemelen daha sonra yerlerine takmayı tercih etmiş olabilir. O resmi de biraz sonra göstereceğim. Ben şu şekilde yapmayı tercih ettim:


Resimde 4 rulmana da segman takılmış halde. Bu rulmanları geciktirmeden yerlerine takalım (ben birlikte  resim çekmek için dördünü de çıkardım, siz mümkünse her birini teker teker yerine takın, içine toz kaçmasın).


4 Rulmanı yerlerine taktıktan sonra diğer uçtaki mil tutucuları yerlerine yerleştirmemiz gerekiyor. Yine mümkün oldukça zorlamadan yerlerine itin. Bazıları diğerlerine göre daha sıkı olabiliyorlar:


Yukarıdaki resimde Z millerinin rulmanları takılmış son hallerini görüyoruz. Tasarımcı arkadaşımızın gönderdiği resim de aşağıda:


Gördüğünüz gibi segmanları mile geçirmiş ancak daha sonra yerlerine takacak şekilde bırakmış.
Bu noktadan sonra Z millerimizi ve mil tutucularımızı iskelete monte edebiliriz. Montaj için M5x10 inbus cıvata kullanmamız gerekiyor (sigma profillere bir şey monte ettiğimizde neredeyse her zaman M5x10 kullanıyoruz, zaten o sebeple elimizde en çok miktarda bulunan cıvata M5x10). Cıvata, sigma profili monte ederken önceden yerleştirmiş olduğumuz M5 kare somunlara bağlanacak. Z millerini sigma profilin neresine yerleştireceğiz? Dik duran profillerimizin dış taraflarına yerleştirmemiz gerekiyor. Seviye olarak da profilin en üst kısmının Z milinin en üst kısmına gelmesi gerekiyor. Aşağıdaki şematik resimde yerleştirmemiz gereken konumu görebiliriz. Bu arada sigma profilin uzunluğunun 370 mm, Z milinin ise uzunluğunun 305 mm olduğunu hatırlarsak, Z milinin alt ucu ile sigma profilin alt ucu arasında yaklaşık 65 mm'lik bir mesafe oluşması gerektiğini hesaplayabiliriz:


Ben montaj esnasında mümkün oldukça bu mesafelere uymanızı ve bir şekilde daha farklı ölçüm yapıyorsanız sebebini araştırmanızı öneririm. Belki 65 yerine 64 veya 66 mm ölçülmesi çok sorun oluşturmaz ancak 3-4 mm'den fazla oynamalarda, daha ileriki aşamalarda sorun yaşamaya başlayabilirsiniz. Z asansörünü veya Y arabasını takarken bunları yerine oturtamadığınızı görmeniz moral bozucu olabilir! Bir tavsiye de, cıvataların altına, eğer elinizde var ise, uygun boyutlu pul yerleştirmeniz. Benim elimde yeterli sayıda M5 pul yoktu, o sebeple yerleştiremedim ama doğrusu bu. Aşağıda Z milinin yerine yerleştirilmiş halini görebiliriz:

   
Tasarımı gereği Z mil tutucusu sigma profile sıkı bir şekilde geçecektir. Plastiklerle ilgili her yerde aynı kural geçerli: Sıkı olduğu yerlerde yavaş manipüle edin, kırabilme ihtimaliniz var. Ama çok dayanıksız olduklarını da düşünmeyin, belirli miktarda zorlanmayı tolere edebiliyorlar.


Yukarıdaki resimde de farklı bir açıdan Z mili ve tutucusunu görüyoruz. Bir de mesafeyi tutturabildik mi kontrol edelim:


Fena gözükmüyor. 4 Mili de yerine yerleştirdikten sonra yazıcımıza bir bakalım, nasıl görünüyor:


(Not: Bu yazıyı yayınladıktan sonra cihazın tasarımcılarından bir mail aldım ve kitteki boy karmaşasını azaltmak amacıyla 305 mm'lik miller yerine 335 milimetrelik mil kullanmaya başladıkları bilgisine ulaştım. Bu şekilde montaj daha kolaylaşmış oldu)

İş görür her halde diye düşünüyorum. Simdi bir sonraki aşamaya, yani Y arabasını taşıyacak olan Y millerini ve Y mil tutucularını yerleştirmesine geçmemiz gerekiyor. Teknik olarak Z milleri ve tutucularından çok farklı değil. Z tutucular milleri dikey yönde tutacak şekilde tasarlanmışlarken, Y mil tutucular yatay yönde tutacak şekilde tasarlanmışlar. Aşağıdaki resimde kullanacağımız malzemeleri görebiliriz:


Millerin uzunluğu 365 mm olmalı. Burada rulman olarak SCe008UU'lar kullanılıyor. Bu rulmanın bir güzelliği, segmanla uğraşmanıza gerek olmaması. Kendi üstünde vida delikleri olduğundan doğrudan aluminyum Y arabasına vidalanıyor, yani yerinden kayma ihtimali yok.
Şimdi ilk iş olarak Y mil tutucularının birer adedini millerin ucuna takıyoruz:


Bunu takiben rulmanlarımızı mil başına ikişer tane olacak şekilde millere geçirip diğer mil tutucuları da yerleştiriyoruz.Son görünümümüz şu şekilde:


Bu noktada, bence şu ana kadarki montaj aşamalarımızdan en önemli olanına geldik. Y millerini sigma profildeki yerlerine monte edeceğiz. Yalnız bu noktada ölçümlere çok dikkat etmemiz gerekli. Mesafeleri yanlış hesaplarsak daha sonraki aşamada aluminyum Y arabası üzerindeki vida deliklerini rulmanların üstündeki vida delikleri ile çakıştıramayız veya zorlanarak çakıştırırız, ki bu da Y arabasının hiç hareket edememesine veya zorlanarak hareket etmesine yol açar. Z milinde bu sorun daha düşük ihtimalli idi çünkü doğrudan sigma profilin en uç noktasına mil tutucuyu yerleştirdik, çok hesap yapmamız gerekmedi. Burada ölçüm yapmamız gerekli.  Peki doğru mesafeler ne olmalı? Şematik görüntümüze geri dönelim:


Tasarımcımız Y mil tutucularının dış kenarları ile sigma profilin uç kısmı arasında 50,5 mm, ve iki Y mil tutucusunun iç kenarları arasında ise 81 mm mesafe olması gerektiğini belirtmiş. Bu arada lütfen dikkat edin, 50,5 mm'yi 55 mm ile karıştırmayın, ben ilk başta o hatayı yaptım. 50,5 mm, 50 ile 51 mm arasında yer alıyor, yani çok küçük bir mesafeden bahsediyoruz! Bu mesafeleri hesaplarken yapmamız gereken elimize bir cetvel alıp, uygun ölçümü yaptıktan sonra bir kalem ile sigma profil üzerine çizik atmak. Sonra parçayı yerine koyup vidalamadan önce mesafeleri ölçmemiz gerekli:


Üstteki resim mil tutucunun dış kenarı ile sigma profilin ucu arasındaki 50.5 (burada 51 olmuş) mm'lik mesafeyi gösteriyor. Alttaki resim ise iki Y mil tutucu arasında bulunması gereken 81 mm'lik mesafeyi göstermekte.
 


Simetrik bir şekilde mesafeleri ayarladıktan sonra cıvatalarımızı (tabii ki M5x10) daha önceden yerleştirmiş olduğumuz kare somunlarımıza monte edebiliriz.Burada küçük bir not: Malzeme listesinde bu miller için M5 pul da yazılı ve elimizde mevcut, dolayısıyla pulu ile birlikte monte edebiliriz. Aşağıdaki resimde M5x10 inbus cıvatalarımız ve pullarımız görülüyor.


Bu resimde de pullarımız yerleştirildikten sonraki görünüm mevcut. Deliklerin içine bakınca kare somunlarımızı da görebiliyoruz. Sağ kenarda da kalemle çizdiğim mesafe çizgisi görülüyor:


Bu aşamada Y mil tutucularını yerlerine vidalarken çok fazla sıkmamamız gerekiyor. Eğer daha sonraki aşamalarda Y arabasını monte ettiğimizde, araba güçlükle hareket ediyorsa millerin yerini hafifçe değiştirmemiz gerekebilir. Bu bilgiyi aklımızda tutup cıvataları da yerleştirip sıkıştırdıktan sonra montajın çok önemli bir aşamasını daha bitirmiş oluyoruz. İşte 3d printer'ımızın son hali:


Bir sonraki yazımızda printer'in motorları hakkında genel bilgiler vereceğiz ve montajlarından bahsedeceğiz.
 

19 Mayıs 2014 Pazartesi

Kit içeriğini tanıyalım: Miller, rulmanlar ve gijonlar

 
Yazıcımızın montajını sürdürmek için sabırsızlanmakla birlikte (ne de olsa amacımız üç boyutlu bir yazıcı imal etmek, ders çalışmak değil) kitin çok temel üç parçasını tanıtmadan bu işe devam etmem doğru olmaz diye düşünüyorum. Yazıcımızın sigma profiller ve cıvata-somunlar kullanılarak birleştirilen edilen bir iskeleti olduğunu ve bu iskeletin üstüne plastikten imal edilmiş fonksiyonel parçalar yerleştireceğimizi geçen yazılarımda belirtmiştim. Bu yazımda ise yazıcımızdaki hareketli parçaları taşıyan, hareketi motorlardan diğer parçalara ileten çok önemli yapı taşları olan miller, gijonlar ve rulmanlardan bahsedeceğim.

Miller:

Bu üç yapı taşı içerisinde anlaması en kolay olanları muhtemelen miller. İngilizce kullanımında "rod" veya "bar" olarak rastlayabileceğimiz bu yapılar aslında bildiğimiz sopalara veya metal çubuklara benzetebiliriz. Ana amaçları lineer hareketi sağlamak, yani bir çizgi boyunca hareket edecek bir cismi taşımak. Böyle bir fonksiyonu yerine getirebilmeleri için belirli şartlara uymaları gerekiyor. Öncelikle sağlam olmak zorundalar, sürekli üstlerinde bir şeyler gezinecek, onun ağırlığını taşıyabilmeliler, ağırlık sebebiyle şekilleri deforme olmamalı, ayrıca hareket eden cismin yarattığı sürtünme yüzeylerini deforme etmemeli. Tabii aşırı ağır da olmamaları gerekiyor.Genellikle bu amaçla çelik veya alüminyum gibi maddeler kullanılabiliyor. Tabii bir de krom milden bahsedildiğini duyuyoruz. Krom metali çok yansıtıcı yüzeyi olan bir metal.

Yanda krom bir bilyenin resmi var (aslında bilgisayar çizimi ama görünümü itibarı ile krom bu şekilde görünüyor). Çok dayanıklı bir metal ve görünümü göze hoş geldiğinden süsleme amaçlı olarak da kullanılabiliyor. Yalnız bir sorun var, o da kromun çok pahalı olması. Dolayısıyla krom mil dendiği zaman tamamen kromdan yapılmış olduğu anlamını çıkarmamamız gerekiyor. Daha doğru olan terim kromajlı mil veya krome mil. Bildiğiniz gibi kromaj, bir cismin yüzeyini krom ile kaplama işine verilen isim. Kromaj estetik amaçlı yapılabileceği gibi fonksiyonel amaçlı da yapılabiliyor. Fonksiyonel amaçlı yapıldığında sert krom adı veriliyor ve daha kalın bir kaplama yapılıyor. Kromun burada sağladığı avantajlar koruyucu bir tabaka olarak görev görmesi (korozyonu önlemesi), sürtünmeyi azaltması, ve yıpranmalara karşı dirençli olması. Kitimizde kullanılan miller bu sebeple kromajlı imal edilmişler. Bu tip miller belirli çaplarda ve belirli uzunlukta üretilip ihtiyaca göre kesilerek kullanılıyorlar. Şimdi kitimizin içindeki milleri görelim isterseniz:


 Toplamda 8 adet milimiz var. Bunlardan iki tanesi 365 mm uzunlukta, iki tanesi 335 mm uzunlukta ve 4 tanesi de 305 mm uzunlukta (Not: Bu yazılar yayınlandıktan sonra kitin tasarımcıları bana bir mail atıp kitteki boy karmaşasını azaltmak amacıyla 305 mm'lik milleri 335 mm'ye çevirdiklerini söylediler. Ben blogu elimdeki malzemeye göre yazmaya devam edeceğim ama güncel formda iki tane 365 mm'lik ve 6 tane 335 mmlik mil olduğunu bilmek gerekli). Çapları 8 mm. Peki bu milleri nerede kullanacağız? Öncelikle en uzunlarından, yani 365 mm'liklerden başlayalım. Bu iki mil, Y arabasının hareket ettiği Y ekseninde ray görevi görüyorlar. Yani Y arabası bu eksenin üstünde kayıyor:


Yukarıdaki resimde kırmızı renkli görülen parça ve eşi Y aksı millerini oluşturuyorlar. Bu millere göre 30 mm daha kısa olan diğer mil çiftimiz aynı fonksiyonu X arabası için görüyorlar, yani X arabasının hareket edeceği X ekseni üzerinde kaymaya izin veriyorlar. Aşağıdaki resimde kendilerini görebiliyoruz:


 
   Geriye 4 milimiz daha kalıyor. Aslında yukarıdaki şematik resimlerde onların da kullanım alanlarını fark etmiş olabilirsiniz.Bu miller, Z asansörünün yukarı-aşağı yönde (yani Z yönünde) hareketi esnasında üstünde kaydığı rayları meydana getiriyorlar. 2 Z asansörümüz olduğundan birer çift 305 mm'lik milimiz mevcut. Yerlerini aşağıda görebilirsiniz. İlk resim sol, ikinci resim sağ tarafı gösteriyor:




Miller ile ilgili söyleyeceklerimiz şimdilik bu kadar. Miller genel olarak bir cismin üzerlerinden kaymaları için uygun bir yol oluşturuyorlar ama bu kayma işleminin titreşimsiz ve "pürüzsüz" bir şekilde gerçekleşebilmesi için kendi başlarına yeterli değiller. Evet, kendileri nispeten düzgün bir yüzeye sahipler ama karşı yüzün de eş derecede düzgün olması gerek. Sonuçta plastikten yapılmış parçaları (Z asansörü, X arabası gibi) kaydırmak istiyoruz ama plastik bu kriteri sağlayacak pürüzsüzlüğe ve sürekli kaymanın getireceği yıpranmaya dayanabilecek bir yapıya sahip değil. Bu durumda yardımcı bir malzemeden faydalanmamız gerekiyor ki onun da adı rulman.

Rulmanlar:

Rulmanlar hareketli parçalara sahip birçok mekanik cihazın içerisinde yer alan, çok önemli araçlar. Ana fonksiyonları hareketin sadece istenen yönde gerçekleşmesini sağlamak (istenmeyen hareketi kısıtlama özelliği) ve bu yöndeki hareketin daha kolay yapılmasını sağlamak (istenen hareketi kolaylaştırma özelliği). Rulman kelimesi Fransızca kaynaklı ve dönme, dönüş yapma anlamına geliyor. İngilizce kullanımda rulman yerine "bearing" kelimesi kullanıyor ki bunun taşımak, desteklemek diye çevirebiliriz. Yani Fransızlar cihazın çalışma prensibine göre, İngilizler ise fonksiyonuna göre isimlendirmişler. Rulman konusu gerçekten çok geniş. İnanılmayacak sayıda tipi var. Tek işi rulman satmak olan dükkanlar var. Dolayısıyla bu yazımızda çok derinlemesine inceleme yapacak imkanımız olmayacak. Ancak temel olarak, kitimizde iki farklı görev için 4 tip rulman bulunduğunu söyleyebiliriz. Bu görevlerden ilki, doğrusal (lineer) hareketi kolaylaştırmak. Yukarıda bahsettiğim miller üzerindeki hareketi bu rulmanlar sağlıyor ve kitte iki çeşidi var. İkinci görev ise dönüş hareketini kolaylaştırmak. Kitte bunu sağlayan iki tip rulman var ama bunlardan bir kısmı zaten yerlerine monte halde geldiklerinden dış görünüşlerine göremiyoruz ve dolayısıyla daha az bahsedeceğiz. Rulmanların ana çalışma mantığı, sürtünmeyi azaltmak üzerine kurulu. İki tane yassı yüzeyin birbirleri üzerinden kaymaları sürtünmeye yol açacağından, bu yüzeyler arasına küçük topların yerleştirilmesi sürtünmeyi belirgin bir biçimde azaltıyor. Aşağıdaki (Wikipedia'dan aldığım) resim dönüş hareketini kolaylaştıran bir rulmanın çalışma mantığını gösteriyor:



Lineer hareket için de benzer bir şekilde toplar veya silindirler kullanılabiliyor. Kitimizde lineer hareketi kolaylaştıran iki tip rulman var demiştik. Şimdi onların resimlerini gösterelim. İlki Z asansörlerinin Z milleri üzerinde kaymalarını sağlayan rulmanlar:


Bu rulmanların özel isimlerini de vereceğim, çünkü gördüğüm kadarı ile birçok RepRap projesinde kullanılıyorlar. LMe08UU adlı koda sahipler. LM harfleri "Linear Motion" kelimelerinin kıslatması, yani rulmanın doğrusal hareket amaçlı kullanıldığını belirtiyorlar. Küçük e harfi Avrupa'da kullanılan versiyon olduğunu belirtiyormuş (sanıyorum metrik sistem-imperyal sistem farkı ile ilişkili. Asya'da kullanılan LM08UU). 8 Rakamı 8 milimetrelik mil için olduğunu belirtiyor. UU harfleri ise rulmanın iki tarafında da toz gibi partiküllerin içeriye girmesini önleyen ve rulmanın yağının dışa kaçmasını önleyen yapıların (kauçuk gibi materyellerden yapılan) bulunduğunu belirtiyor. Resimde rulmanların dış yüzünde gördüğümüz iki ince dairesel yarık var, ki bunlar segman adı verilen ve rulmanın takıldığı yerden çıkmasını önlemeye yarayan kelepçelerin takılacağı yerler (montajda bundan bahsedeceğim). Yukarıdaki şematik resimlerde bu rulmanları görebiliriz.

Kitimizde mevcut ikinci rulman ise aşağıda görülüyor:


Şeklen diğerini andırmasa da aslında yukarıdaki rulmanın metal bir kutu içerisine yerleştirilmiş hali gibi düşünebiliriz. Üzerindeki vida delikleri sayesinde kayması gereken cisme vidalanarak kullanılıyor.Bunun adı SCe08UU, ilk iki harf hariç diğerinin aynısı. SC'nin tam açılımını bulamadım ama sanıyorum S harfi "support" kelimesinden (yani destek) geliyor ve rulmanın çıplak olmadığını, kendisini destekleyen metalik bir yapı içerisinde olduğunu belirtiyor. Şematik resimlerde Y arabasının altında bu rulmanları görebiliriz (resim yazıcıya alttan bakıldığı zamanki görünümü gösteriyor):


Kitimizde ayrıca dönüş hareketlerini kolaylaştırmak için kullanılan rulmalar var demiştik. Aşağıda  örneği var:


Bunların detayına girmeyeceğim ama filament makarasını çevirmek, Z akslarını yerlerinde tutmak gibi fonksiyonları var. Yeri geldikçe bahsedeceğim.Aşağıda filamentin takılı olduğu makarayı çeviren rulmanlardan birinin yerini görüyoruz:


Rulmanlar ile ilgili kiti tasarlayan arkadaşların bir uyarısı olmuştu, onu da belirteyim: Mümkün oldukça henüz kullanılmamış rulmanları açıkta tutmamak gerekli. Açıkta duran rulmanın içine toz kaçıyor ve bu haliyle kullanılırsa rulmandan sesler geliyor, ayrıca titreşim de yapabiliyor. İyisi mi montaj sıraları gelmeden paketlerinden çıkarmayın! Bir de rulmanlar yağlanmalı mı diye akla bir soru geliyor. Açıkcası bunu araştırdım ama kesin bir cevap bulamadım. Bazı kaynaklar yağlansın, hatta haftada bir tekrarlansın derken bazıları gerek yok demiş. Bazı kaynaklar rulmanı takmadan içerisindeki toplar yağlanmalı  derken bazıları miller yağlanmalı diyor. bazıları da millerin yağlanması işe yaramaz çünkü rulman bunu yerinden süpürür diyor.  Ne ile yağlanacağı konusunda da kesin bir yanıt bulamadım. Bazıları gres diyor, bazıları ise PTFE bağlı yağlar öneriyorlar. Sprey çok önerilmiyor. Bilgisi olan varsa bu konuda önerilere açığım. 

Rulmanlardan da genel olarak bahsettik ve bu yazımızın son konusuna ulaştık:

Gijonlar:

İlk duyduğumda o da neymiş dediğim bir parça gijon. Bunun sebeplerinden birisi kelimenin bana bir şeyi çağrıştırmaması. İngilizce'de aynı parçaya "threaded rod" adı veriliyor, yani dişli çubuk. Gerçekten de bu kelime parçayı net bir şekilde tarif ediyor. Gijon kelimesi nedir diye araştırınca, Fransızca "goujon" veya "gougeon" kelimesinden türetildiğini anlıyoruz (kelimenin açık olarak anlamı yazılı değildi). Bu kelimeleri Fransızca okursak aslında gijon değil de  "gujon" diye okunması gerekiyor ama bu kelime de böyle yerleşmiş her halde.  Türkçe kaynaklarda gijon dışında tij, saplama gibi başka kelimelerin de benzer yapıyı ifade etmek üzere kullanıldığını gördüm (belki ufak tefek farkları vardır, onu çok net anlamadım). Gijonlar çoğunlukla çelikten yapılan ve vida dişlerine benzer bir diş yapısına sahip yapılar. RepRap tipi yazıcılarda iki amaçla kullanılabiliyorlar. Birisi yazıcının iskeletini imal etme amacı (ki Sigma 3D'de bu amaçla kullanılmıyorlar), diğeri Z asansörlerini yukarı-aşağı yönde hassas bir şekilde hareket ettirme amacı. Z asansörünü hareket ettiren motorlar kaplin adı verilen bir parça ile (bundan daha önce bahsetmiştik) gijona bağlanıyorlar ve motor dönünce gijon da dönerekZ asansörünün hareket etmesini sağlıyor. Kitte 3 adet gijon var. 2 Tanesi 380 mm uzunluğa sahip ve Z asansörü için kullanılıyorlar. Bir tane de daha kısa gijon var ki bu gijon yukarıdaki şematik resimde gördüğümüz filament makarasının göbek kısmına yerleştirilen gijon. Aşağıda kit içerisindeki gijonların resmi var:


Daha yakından görmek isterseniz:


Bir de kitteki Z asansörünü hareket ettiren gijonlardan birinin şematik resmini görelim:


Böylece teknik konularımızdan birinin daha sonuna geldik. Belki biraz sıkıcı olabilir bu konular ama ilerde makineyi birleştirirken eminim ki faydalı olacaklar...
 
 
 

15 Mayıs 2014 Perşembe

Kit içeriğini tanıyalım: Plastik parçalar

 
Geçen yazımda 3 boyutlu yazıcımızın ana iskeletini sigma profilleri ve uygun cıvata ve somunları kullanarak nasıl inşa ettiğimizi anlatmıştım. Ana iskeletimiz artık ortaya çıktığına göre, yavaş yavaş fonksiyonel parçaları yerlerine yerleştirme vaktimiz geliyor demektir. Fonksiyonel parçaların büyük kısmı plastikten imal edilmişler ve daha önce de belirttiğim gibi bu plastik parçaları yine bir 3 boyutlu yazıcı basıyor. Bir nevi kendi kardeşini imal ediyor da diyebiliriz (Reprap dendiğini belirtmiştim). Bu yazımda genel olarak kit içerisinde kullanılan plastik parçaları tanıtmayı hedefledim ve bunların yazıcı imalatı esnasında hangi kısımlarda kullanılacaklarından bahsetmeye çalışacağım.

Ancak ilk önce çok genel bir kavram olan koordinat sisteminden bahsetmem gerekiyor. Bunun sebebi bazı plastik parçaların koordinat sistemine göre isim almış olmaları. Y arabası, Z asansörü gibi kavramlar ile karşılaştığımızda aklımızın karışmaması için bu temel sistemi bilmemiz gerekiyor. Geometride ve fizik derslerinde koordinat sistemi anlatılır bilirsiniz. Koordinat sisteminin ana amacı, 2 veya 3 boyutlu bir cismin boşluktaki yerini tarif edebilmek. Yazıcının imalatı esnasında ise koordinat sistemini yön belirlemek için kullanacağız. Geleneksel olarak koordinat sistemi X, Y ve Z harfleri ile isimlendirilir. X, çoğunlukla sağ-sol yünündeki ekseni belirler ve yazıcımızda da yazıcının sağ-sol ekseni X ekseni adını alıyor. Y ekseni yazıcının ön-arka eksenini belirtmek için kullanılıyor. Z ekseni ise yazıcının yüksekliği yönündeki eksen. Aşağıdaki resimde yazıcımızın son halinin şematik resmi ve onun yanında eksenlerimizi görüyoruz (yazıcının son halinin resmini ilk kez burada yayınlamış oluyorum!):


Eksenleri tanımladığımıza göre parçaları tanımaya başlayabiliriz. Parçalarımız ABS plastikten imal edilmişler. Yazıcılarda kullanılan plastik türevlerine başka bir yazıda değinmeyi planlıyorum o sebeple çok detaya girmeyeceğim ama ABS kelimesinin Akrilonitril Butadiyen Styren adlı kimyasal maddenin kısaltması olduğunu ve bu maddenin  Lego oyuncaklarının imal edildiği madde ile aynı madde olduğunu belirteyim. Dayanıklı bir madde olduğundan bu tip imalat işlerinde ABS kullanılabiliyor.

Peki kitin içerisinde kaç tane plastik parça var? Extruder hariç yaklaşık 50'ye yakın parça saydım, extruder'de de 4 parça var. Toplam 55 civarı parça diyelim.

[Güncelleme (25.05.2014): Bu yazıyı yazarken plastik parçaların toplu halde resmini çekmemiştim. Cihazın tasarımcıları bana sonradan bu parçaların toplu halde çekilmiş bir resmini yolladılar. Bu resmi aşağıya ekliyorum. Toplam 51 parça saydım. Tasarımcılar zaman zaman ufak tefek değişikler yapıyorlar, o sebeple bazı parçaların şekilleri birebir yazıdaki şekillere uymayabilir:

güncelleme sonu]

Şimdi parçaları tanıyalım:


Yukarıdaki resimde gördüğümüz altı adet parça birleştirildikleri zaman bir kutu şeklini alacaklar. Bu kutunun içerisine yazıcımızın beyni olan Arduino mikrokontrolcü kartı ve RAMPS kartı yerleştirilecek (elektronik devreler ile ilgili başka bir yazımız olacağından detaya girmiyorum). Yazıcının son halindeki yeri aşağıdaki şematik resimde izleniyor (kırmızı renkli parça):


Konu kutulardan açılmışken, kitteki diğer kutu olan LCD kutusunu oluşturan parçanın resmimi aşağıya ekleyeyim:


LCD kiti yazıcımızın ayarlarına bilgisayar bağlantısı olmadan müdahale edebilmemizi sağlıyor. Ayrıca üzerinde bulunan SD kart okuyucu sayesinde, yine bilgisayar bağlantısı kurmadan baskı yapabilme fırsatını sunuyor. Bence her kitte olması gereken bir özellik. Elektronik kısımlarından tabii ki sonra bahsedeceğim. Kutunun şemadaki yerini görelim:


Kutu üstte duran sigma profile monte ediliyor. Hatırlarsanız bu profilin ön yüzüne iki tane kare somun yerleştirmiştik. O kare somunlar kutuyu vidalayabilmemiz için oradalar.

Şimdi biraz da yazıcımızın hareketli kısımlarını oluşturan ve bunları destekleyen parçalardan bahsedelim. Bildiğiniz gibi yazıcımızın, 2 boyutlu olsun, 3 boyutlu olsun diğer birçok tür yazıcıda olduğu gibi,  bir yazma kafası var. Bu kafa, kendisine gelen plastik filamenti eritiyor ve erimiş plastiği tıpkı bir kalemle resim çizer gibi alttaki yüzeye aktarıyor. Bu amaçla yazıcının kafasının hassas bir şekilde, her üç boyutta da hareket ettirilmesi gerekiyor. Yazıcımızda bunu sağlayan üç tane mekanizma var. Bu mekanizmaların ilki X aksı üzerinde çalışıyor. Yazıcının kafasını taşıyan ve X arabası adı verilen plastik bir parçamız var. Aşağıda resmini görebiliriz: 


X arabasının fonksiyonu, yazıcının kafasını sağ-sol yönünde (yani X aksında) hareket ettirmek. Şemadaki yerini görelim:


Şemada iki tane metal çubuk (krom mil) üzerinde taşınmakta olan X arabasını görüyoruz. Hemen üstünde extruder sistemi var (plastik filamenti ilerleten sistem). Peki bu miller üzerinde nasıl hareket ediyor? X arabasının altına bakalım:


X arabasının altında 4 adet yarı-silindir şeklinde oyuk görüyoruz. Bu oyuklara rulmanlar yerleştiriliyor (rulmanlar konusunda daha fazla bilgiyi ilerde vereceğim). Rulmanlar sayesinde X arabası krom miller üzerinde serbest bir şekilde hareket edebiliyor.

Peki diğer iki yönde (yani ön-arka yönde (Y aksı) ve yukarı aşağı yönde (Z aksı)) hareketi nasıl sağlayacağız? X arabasının kendi başına ön-arka yönde hareket edebilme yeteneği yok, çünkü miller ve rulmanlar buna izin vermiyor. O halde ne yapacağız? Yazıcımızda bu sorunun çözümü, baskı yaptığımız yüzey olan baskı tablasını hareket ettirerek çözülmüş. Yani yazıcının kafası sağ-sol yününde hareket ederken, heated bed ve üstündeki tabla ön-arka yönünde hareket ediyor. Bu yönde hareketi sağlayan yapıya Y arabası adı verilmiş. Kitimizde Y arabası plastikten imal edilmemiş, aluminyumdan kesilerek yapılmış. O sebeple plastikler başlıklı bir konuda yeri olmayabilir, ancak Y arabasını taşıyan milleri yerine sabitleyen parçalar plastikten imal ediliyorlar. Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için Y arabasının resmine bakalım:


Büyük bir çember ve X harfinin birleşmesiyle oluşmuş gibi duran yapı Y arabası. Y arabasının alt tarafında küçük kutular gibi görülen yapılar farklı bir rulman tipi. Bu rulmanlardan krom miller geçiyor.Krom milleri sigma profile tutturan ve yukarıdaki resimde kırmızı renkte gördüğümüz parçaya (toplam 4 tane var) Y mili tutucusu adını verebiliriz. Parçanın resmi aşağıda:


Bu resimde yatık duruyorlar ancak monte edilirken dik halde olacaklar.

Peki biz bu arabaları tanımlıyoruz ama bunlar nasıl hareket edecekler? Tabii ki motorlar yardımıyla. X ve Y yönlerinde hareketi sağlayan birer tane motorumuz var. Z aksında ise iki motor kullanılıyor. Bir motor da extruderin içerisine yerleştirilmiş (filamenti ilerleten motor). Motorları sigma profile sabitleyen parçaların (ki bu parçaya flanş adı veriliyor. Orijinali Almanca "flansch" kelimesinden geliyormuş, birkaç anlamı var ama burada bir parçayı yerinde tutmak için kullanılan yapı diye tarif edebiliriz) resimleri aşağıda:


Dikkatinizi çekmiş olabilir, 5 tane motordan bahsettim ama 3 tane flanş resmi gösteriyorum. Bunun sebebi sadece Z aksındaki 2 motorun ve Y aksında çalışan motorun profile ayrı flanşlar ile bağlanmaları. X eksenindeki motor ve extruder motorunu bağlayan flanşlar, daha büyük başka parçaların içerisine entegre edilmişler. Aşağıda Y eksenindeki motor ve flanşı izleniyor:


Z ekseni yönünde hareketi sağlayan motorlar ve flanşları da aşağıdaki resimlerde izlenebiliyor. İlki sol taraftaki motor, ikincisi ise sağ taraftaki  motor:



X ekseni ve extruderdeki flanşları daha ilerde göstereceğim.

Yazıcımızda X ve Y yönündeki hareketi kayışlar sağlıyorlar. Bu kayışlardan ileride bahsedeceğim. Tabii ki kayışların bir ucu motorlara bağlı. Diğer uçları ise kasnaklara (makara da diyebiliriz) bağlılar. Bu kasnakları yerinde tutan plastik parçalar var. Aşağıdaki resimde Y kayışının takılı olduğu kasnak ve tutucusu izleniyor:


Makine üzerindeki yeri de aşağıda görülebilir:


Kayış motordan çıkıp kasnağa doğru gidiyor. Tabii bir noktada Y arabasına da kayışın bağlanması gerek, yoksa Y arabasını hareket ettiremeyiz. Bu bağlantıyı sağlayan parçaya Y kayış tutucusu adı verilmiş. Resmi aşağıda:


Y kayış tutucusunun Y arabasının altındaki  konumu da aşağıdaki şematik resimde görülebiliyor:


Kayışın bağlantısının nasıl yapılması gerektiğinden daha sonra bahsedeceğiz. Şimdi biraz da X yönünde ve Z  yönünde hareketin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim. Bunun için çok önemli iki parça olan Z asansörlerini tanıtmamız gerekiyor. Z yönünde (yani aşağı-yukarı yönde) hareketi sağlayan iki tane motor mevcut demiştik. Bu motorlar solda ve sağda, birbirlerine göre birkaç küçük değişikliği olan iki Z asansörünü hareket ettiriyorlar. Z asansörleri, Z mili adı verilen ve dik duran birer çift krom mil üzerinde hareket ediyorlar. Bu krom milleri de Z aksı mil tutucuları adı verilen, her mil için iki taneden toplamda 8 tane plastik parça meydana getiriyor. Bu parçaların resmi aşağıda:


Uçlarındaki deliklere krom miller yerleştirilip profile monte edildiklerinde aşağıdaki gibi görünüyorlar (Z asansörünün kayabilmesi için üzerlerine ayrıca rulman yerleştirildiğine dikkat ediniz):



Şimdi bir de Z asansörlerinin resimlerini görelim. İlk resmimiz sol taraftaki Z asansörünün resmi:


Bu resimde dikkatimizi çeken yapılara bakarsak, her iki yanda en uçta, birer tane, tam kapanmamış olan daire görüyoruz. Bunlar Z aksı yönünde harekete izin verecek olan Z millerinin geçecekleri rulmanların  takılacakları boşluklar. Sağdaki dairenin arkasında ortasında çember şeklinde bir açıklık bulunan kare şekilli bir bölüm görüyoruz. İşte bu bölüm X aksını kontrol eden motorun flanşı olarak görev alıyor. Daha ortaya doğru ilerlediğimizde, hem sol hem sağda, resme göre ön tarafları delik olan iki adet kutu görebiliriz. Bu kutulardaki deliklere X aksında harekete izin verecek olan krom miller takılıyor. En ortada gördüğümüz altıgen yapı ise gijon adı verilen ve Z aksını hareket ettiren motorun ucuna takılan dişli bir çubuğun geçtiği delik. Gijon sayesinde motorun dönüş hareketi yukarı-aşağı yönde harekete çevriliyor. Parçanın şemadaki yerine baktığımızda bahsettiğim yapılar daha kolay anlaşılabilir hale gelirler diye düşünüyorum:


Resimde bir de mavi renkli bir düğme şeklinde olan parça var. Bu parça Z ayar vidası adını taşıyor. Kullanım amacından ileride bahsedeceğiz. Şimdi bir de sağ taraftaki Z asansörüne bakalım:


Birçok parçası sol taraf ile aynı görevi görüyor, ancak bu tarafta motor yerine motorun kayışının bağlandığı bir kasnak var. Şematik resim aşağıda:


Her iki Z yatağının orta kısmında gijon adı verilen dişli çubuklar olduğundan bahsetmiştim. Bu çubukları Z motorlarına bağlamak için kullanılan plastik parçalar mevcut ve bunlara kaplin adı veriliyor (İngilizce "coupling" kelimesinin okunuşu şeklinde Türkçeleştirilmiş. Eşleştirici gibi bir anlamı var diyebiliriz). Parçaların resmi aşağıda:


Her bir kaplini oluşturan iki parça var, birbirlerine vidalanarak kullanılıyorlar (bir de kaplin hortumu var, sonra bahsedeceğim). Aşağıda kırmızı renkli olarak sol Z motorunun kaplini izleniyor:

  Gijonun diğer ucu sigma profile bağlı Z yatak adı verilen, içinde rulman bulunan bir plastik parçanın içine giriyor. Hem sol hem sağda birer tane var. Parçanın resmi aşağıda:


Şemadaki yerlerini de görelim. İlk resim sol taraftaki Z gijonunun yatağı:


Bu da sağ taraftaki yatak:


Kitimizdeki hareketle ilgili plastik parçaları genel olarak incelemiş olduk. Birkaç plastik parçamız daha var, şimdi onlara bir göz atalım. Aşağıda yer alan parçalara "endstop holder" adı verilmiş. Bu parçaların üstüne birer adet düğmeye benzer alet monte ediliyor. Bu aletlerin fonksiyonu, yazıcı kafanın konumunun yazıcı tarafından belirlenebilmesini sağlamak. Kafa bir yönde gereğinden fazla yol alırsa bu endstoplara çarpıp mikrokontrol devresine bir sinyal gönderiyor. Bu sayede kafanın başka bir yapıya çarpıp hasar görmesi (veya çevreye hasar vermesi)  ihtimali azaltılmış oluyor. Aşağıda bu parçanın resimleri var:


Her aksta bir tane olması gerekli demiştik:


 


Başka bir çift plastik paçamız yazıcının güç kaynağı kutusunu profile bağlamak için kullanılıyor:


Şematik görünümleri:


Plastik parçalarımzın bir kısmı da, plastik filamentlerinin sarılı oldukları makaraları tutmak için kullanılıyor:


Bu parçanın şemadaki yeri:


Bu parçanın içinden bir gijon geçiyor ve o gijona da makara takılıyor. Ama makaranın tam uyması için makaranın her iki ucuna da birer makara göbeği takılması gerekiyor:



Bu parçayla birlikte kitimizdeki plastik parçaların çok büyük kısmını incelemiş oluyoruz.Geriye extruderi oluşturan parçalar ve soğutma sistemi kalıyor. Onlar da başka bir yazının konusu......

Montaj aşamaları, üçüncü adım: Y motorunun montajı

 
Bundan önceki montaj aşaması yazılarımda ana iskeletin montajı ve yazıcımızın hareketli parçalarının üzerlerinde hareket edecekleri Z ve Y millerinin montajından bahsetmiştim. Bu aşamalardan sonra bir süre yazılarıma ara verdim çünkü cihazın montajı ile blogu eş zamanlı yazmanın getirdiği bir problemi fark ettim. Montajı yaparken birkaç adım sonrasında ne yapılacağı hakkında tabii ki genel bir fikrim var ancak bazı detayları insan ileriki aşamalara geçtikten sonra fark ediyor. İlk başta çok mantıklı gibi görünen veya dikkat çekmeyen bir nokta 4-5 adım sonra sorun olabiliyor. O sebeple montajın tümünü bitirip çalışır vaziyette bir cihaz oluşturduktan sonra bloga devam etmenin çok daha faydalı olabileceğini düşündüm. Şu anda bu amacıma ulaştım ve artık baskı alabiliyorum. Baskı almaya başlayınca kalibrasyon aşamalarının da ne kadar önemli olduklarını ve aslında ne kadar çok vakit alabileceğini kavradım. Şu an bu konu ile uğraşıyorum ancak montaj aşamalarından bahsetmek için önümde bir engel kalmadı ve bu sebeple bloga devam edebilirim.

Bu aşamamızda Y arabasını kontrol eden stepper motoru ve motorun çevireceği kayışı taşıyacak olan kasnak (İngilizce'si pulley) ve idler adı verilen kısımların montajını gerçekleştireceğiz.  Motorlarla ilgili genel bilgiyi daha önce vermiştim ama kullandığımız motorların stepper adı verilen motor tipinden olduklarını tekrar hatırlatayım. Bir motor, bildiğiniz gibi bir dönüş hareketi yapar. Eğer bir vantilatör yapmak istiyorsak dönüş hareketi işimize doğrudan yarayacaktır ancak doğrusal bir harekete ihtiyacımız varsa (mesela bir cismin sağa-sola doğru gitmesi gibi) dönme hareketini çizgisel bir harekete çevirmemiz gerekecektir. Bu iş için kayışlardan faydalanılmaktadır. Her ne kadar montajımızın bu aşamasında kayışları yerleştirmeyecek olsak da, onları için önemli olan iki parçayı (pulley ve idler) monte edeceğimizden bu konuda kayış sisteminden bahsetmenin uygun olabileceğini düşündüm.

Şimdi isterseniz kitimizin içerisindeki kayışların ve bağlantı elemanlarının resmini görelim:

  
Elimden geldiğince sempatik bir poz vermelerini sağlamaya çalıştım :) Kitin içerisinde iki tane kayışımız mevcut. Bu kayışların İngilizce isimleri "timing belt", yani "zamanlama kayışı" diye geçiyor ancak bu isim bir genelleme. Daha spesifik bir isimleri daha var: GT2 kayış. Yakından baktığımız zaman kayışın üstünde dişler olduğunu görüyoruz. GT2'nin 2'si milimetre cinsinden kayışın diş aralığını gösteriyor, yani kayıştaki iki diş arasında 2 mm mesafe var. GT'nin açılımını araştırdım ancak tam olarak bunu belirten bir kaynak bulamadım. Yalnız şunu söyleyebilirim ki, GT, bu kayışları dünya çapında üreten bir firma olan Gates firması tarafından tescillenmiş bir isim (muhtemelen Gates Timing Belt kelimelerinin ilk ikisi kısaltılarak bulunmuştur diye speküle edebilirim). Kayışa yakından bakarsak yapısını daha net görebiliriz:


Yukarıdaki resmi Gates firmasının kataloğundan aldım. Kayışın yapısını gösteriyor. İç yapısında lif lif görülen kısım fiberglas gibi gerilmeye dayanıklı bir maddeden yapılıyor ve kayışın kopmasını engelliyor. Dıştaki koyu renkli kısımlar ise kauçuk, poliüretan veya neopren gibi maddelerden yapılıyor. Bu sayede dişliler ile iyi bir bağlantı kurması sağlanıyor. Kitimizin içerisinde iki tane kayış var. Bunlardan bir tanesi X arabasını, diğeri ise Y arabasını hareket ettiriyor. X arabasını hareket ettiren kayış daha uzun.

Kayışların iş görebilmeleri için motora bağlanmaları gerek. Bu amaçla motorun miline bir kasnak yerleştiriliyor. Bu kasnağa GT2 kasnağı (İngilizcesi GT2 pulley) adı veriliyor. Tabii ki diş aralıkları GT2 kayışa uygun bir şekilde imal ediliyor. Aşağıda GT2 kasnağının resmini görebiliriz:

 
Kasnağın üst kısmında dişlilerin girecekleri olukları görüyoruz. Bu oluklardan 20 tane mevcut (her aralık 2 mm olduğundan kasnağın çevresi 40 mm oluyor) . Alt kısmında ise iki tane M3x6 mm setskur (cıvatalarbölümünde bahsetmiştik ama tekrar hatırlatayım, setskur (veya orjinal ismiyle "set screw") kafası kesilmiş bir cıvata formu ve amacı bir cismi başka bir cismin içinde yükselti oluşturmadan tutmak) mevcut. Bu setskurlar ile kasnak motor miline bağlanacak. Bu bağlantı sağlam olmazsa motor kayışı çeviremez. Bağlantı için ince bir alyan anahtarı kullanabileceğimizi de hatırlayalım.
Peki kayışı kasnağa geçirdik ama kayışın karşı ucunu nereye yerleştireceğiz? Bu iş için tasarımcılarımız İngilizce "idler" adı verilen parçayı kullanmışlar. İdler kelimesi boş boş duran gibi bir anlam taşıyor. Aslında Türkçe güzel bir tercümesi var, "avare kasnak" diye çevrilmiş. Aşağıda Y arabası için kullanacağımız avare kasnağın resmi mevcut:


Bu parça kit içerisinde hazır monte olarak gelmekte, o sebeple detayına çok girmiyorum ancak içerisinde mevcut olan rulman sayesinde döndüğünü belirtebilirim. X arabasında da avare kasnağa ihtiyacımız var, o da şu şekilde tasarlanmış:


Plastik parçalar konulu yazıdan hatırlarsanız, yukarıdaki parça sağ taraftaki Z asansörüydü. Onun solunda idler'ı görebiliyoruz.

Şimdi isterseniz esas konumuz olan motor montajına geçelim. Bu aşamada ihtiyacımız olan parçaları toplu halde görelim:


Bu resimde ortada yer alan beyaz plastik parçanın adının flanş olduğunu hatırlatayım (ilgili bölümebakabilirsiniz). Flanş, motoru sigma profile bağlamamızı sağlayacak olan parça. Motoru flanşa bağlayabilmek için 4 adet M3x10 inbus cıvata gerekiyor. Flanşı sigma profile M5x10 inbuslar ile bağlayacağız. İdler'ın monte olduğu plastik parça da sigma profile M5x10 inbus ile bağlanıyor. Şimdi bağlantıları yapalım:


Öncelikle flanşı motorun üstüne geçiriyoruz. Motorun kablo bağlantısı kurulacak girişi yukarıdaki resimdeki gibi yönlendirilebilir veya sola doğru bakabilir, çok önemli değil. Daha sonra M3x10 cıvatalarımızı yerleştiriyoruz:


Şimdi yine hassas noktalardan birine geldik: Motorun sigma profilde doğru yere yerleştirilmesi. Ayrıca avare kasnak da tam bunun karşısında olmalı. Aşağıdaki resim bize gerekli olan mesafeleri gösteriyor:


Motorun flanşının kenarı, arkadaki sigma profilin dış yüzünden 87,5 mm mesafeye gelecek şekilde yerleştirilirken, avare kasnak 110,5 mm'ye yerleştirilecek. Aşağıdaki resimde motorun doğru konumu izleniyor:


Aşağıdaki diğer resimde ise avare kasnağın konumu izleniyor:


Bu noktada istersek GT2 kasnağı da yerleştirebiliriz ama henüz çok fazla sıkıştırmamak gerekiyor, kayışı bağlarken ayarlamak gerekebilir:


Motoru monte ettikten sonra bir şey fark ettim, o da motorun havada asılı durduğuydu:


Bu durum bana biraz garip gelmişti. Motorun ağırlığı flanşı esnetir mi diye çekindiğimden tasarımcıya bu durumu sordum, bir sorun teşkil etmeyeceğini bildirdi. Dolayısıyla önemli bir problem değil.

Motor ve idler monte edildikten sonra kitimiz nasıl görünüyor diye bakalım:


Böylece bir aşamayı daha geride bırakmış oluyoruz. Bu noktada kitin montajını bitirdikten sonra karşılaştığım bir problemden bahsetmek istiyorum. Montaj bitince fark ettim ki Y motorunun mili Y arabasına çarpıyor. Normalde temas etmemesi gerekiyormuş ama nedense bende ediyordu:


Sadece milimetrik bir yükselti var ama cihazın çalışmasında soruna yol açabilir. Bu durumu düzeltmek için, flanşı motora bağlayan cıvataların plastiğin altında kalan kısımlarına birer adet M3 somun ekledim. Bu sayede motor (ve mili) alçalmış oldu (normalde böyle bir şey gerekmiyor,ben neden benimkinde gerekti tam çözemedim):


Bir sonraki yazımızda artık Z asansörünün montajına başlayacağız....

Montaj aşamaları, 4. adım: Z asansörünün hazırlanması ve Z motorlarının montajı

 
Montaj aşamalarımıza hızlı bir şekilde devam ediyoruz. Şimdiye kadar neler yaptığımıza bir göz atarsak, öncelikle sigma profillerimizi kullanarak yazıcımızın iskeletini oluşturmuştuk. Bunu takiben hareketli elemanların üzerlerinde gezecekleri Z ve Y millerini uygun yerlere monte etmiştik. En son da Y arabasını hareket ettirecek olan Y motorunu profile bağlamıştık. Şimdi karşımızda oldukça kritik olan aşamalardan biri duruyor: Z asansörlerini montaja hazır hale getireceğiz. Plastik parçalar bölümünde bahsetmiştik ancak isterseniz  Z asansörlerinin ne olduklarını tekrar hatırlayalım. Kitimizin içinde sol ve sağ olmak üzere iki adet Z asansörü mevcut. Aşağıda resimlerini görebiliriz. Öncelikle sol taraftaki ile başlayalım:


Sol Z asansörünün iki kenarındaki yarım ay şeklindeki boşluk, Z millerinin düzgün bir şekilde kayabilmeleri için gerekli olan rulmaların yerleştirilecekleri boşluklar. Daha iç tarafa geldiğimizde ortalarında daire şeklinde birer delik bulunan dikdörtgen kutular görüyoruz, ki bunlar X arabasını taşıyacak olan millerin girecekleri delikler. Parçanın sağ tarafında rulman yuvası ile mil yuvasının arkasında yer alan, ortasında çember şeklinde bir delk olan kare yapı X motorunun bağlanacağı yuvayı (flanş) oluşturuyor. Son kalan parça ise asansörün tam ortasındaki altıgen yapı. Bu yazımızda en çok kafa yoracağımız yapı aslında bu altıgen olacak. Ana işi Z gijonunu taşımak. Bu konuya birazdan değineceğiz. Şimdi bir de sağ taraftaki Z asansörünü görelim:


Sağ taraf ile solun birçok benzer parçası mevcut. Rulman yuvaları, mil yuvaları ve gijonun geçtiği altıgen delik tamamen aynı fonksiyonlara sahip. Farklı olarak, motor flanşı yok, onun yerine motor kayışının bir ucunun bağlandığı, İngilizce idler (Türkçe'si avare kasnak) denen parça mevcut.

Z asansörleri kompleks yapılar olduklarından cihazın üstündeki konumları ve bağlantılarını sadece yazdıklarımdan yola çıkarak hayal etmek güç olabilir. O sebeple aşağıdaki şematik resimlerin faydalı olacaklarını düşünüyorum. Öncelikle sol taraf:


Kırmızı renkli parça sol Z asansörü. X motoru monte edilmiş, X milleri, Z milleri ve Z gijonu takılı durumda. Bir de üstünde mavi renkli bir düğme var, o düğme Z asansörünün (ve yazma kafasının) aşağıdaki yazma platformuna olan mesafesinin ince ayarını yapmak için kullanılacak.


   Yukarıdaki resimde de sağ Z asansörünü görüyoruz. Şimdi montaj için bize gerekli olan parçaları toplu halde görelim:


Z asansörlerine ek olarak 2 adet gijon mili (380 mm uzunlukta), ikişer adet M8 somun ve birer adet de yaya ihtiyacımız var. Burada yay kısmı bana enteresan gelmişti. Önemli bir rolü var, birazdan bahsedeceğim. Montaj için ilk olarak gijonlardan birini alıyoruz ve M8 somunumuzu vidalamaya başlıyoruz:


Belirli bir mesafe kat ettikten sonra gijonumuzu Z asansöründeki delikten geçiriyoruz:


Deliğin öbür tarafından baktığımızda ne gördüğümüzü merak ettiyseniz şimdi göreceğiz:


Gijon bu delikte çok fazla hareket etmesin diye kısıtlayıcı bir yapıya ihtiyacımız var. Bunu ikinci bir M8 somun kullanarak yapabiliriz. Ancak doğrudan somunu yerleştirmek, benim daha önce duymamış olduğum bir probleme yol açabiliyor. İngilizcesi "backlash". Türkçe karşılığı tam olarak var mı bulamadım, İngilizce terim genelde kullanılıyor ama backlash'ın sözlük anlamı "boşluk" olarak geçiyor ki bu aslında uygun bir tercüme gibi. Peki bahsedilen boşluk nerede? Bu kavramı anlamak için, belki mühendislik alanında küçük bir hile olarak kabul edebileceğimiz bir imalat tekniğinden bahsetmemiz gerekiyor. Bildiğiniz gibi bir somun bir cıvatanın etrafında dönecek şekilde tasarlanmıştır ve bu dönme hareketini mümkün oldukça rahat bir şekilde yapması istenir. Bunu sağlamak için basit bir mantığa ihtiyaç vardır: Eğer cıvatanızın dişleri somununuzdaki kanallar ile birebir uyumlu iseler ve tamamen pürüzsüz bir şekilde imal edilmişlerse çok rahat şekilde döneceklerdir. Ancak maalesef ideal bir dünyada yaşamıyoruz ve kusursuz imalat tekniklerimiz yok veya kusursuza yakın imalatın maliyeti çok yüksek. Eğer bu kusurlu teknikler ile birbirlerine birebir uyan diş ve kanallar yapılmaya çalışılırsa, en ufak pürüzde dönme hareketi engellenecektir. Böyle bir sorunla karşılaşmamak için üreticiler, birbirleri ile bağlantı kuracak iki parçadan birini olması gerekenden daha büyük veya geniş tasarlarlar. Bu sayede üretimde meydana gelebilecek kusurlar için belirli bir hata payı bırakmış olurlar. Bu durum genelde avantajlıdır ancak hassasiyet isteyen bazı özel durumlarda bu avantaj bir dezavantaja dönebilir.Yazıcımız bu konu için güzel bir örnek teşkil ediyor. Yazıcımızda M8 gijonumuz var ve buna M8 somun takılıyor. M8 somunun olukları, gijonun dişlerine göre biraz daha büyük, bu sebeple gijonun hareketi esnasında hareket yönü değiştiğinde kısa bir süre için somun ile gijon birbirleri ile olan temaslarını kaybediyorlar. İşte buna backlash adı veriliyor. Bir animasyon ile konuyu pekiştirebiliriz 

       
Animasyonda görebileceğiniz gibi küçük dişli yön değiştirirken kısa bir süre için boşluk (backlash) oluşuyor. Peki oluşsun, ne zararı var derseniz, aslında cihaz sürekli aynı yönde dönme hareketi yapıyorsa bir zararı yok diyebiliriz, çünkü yön değişimi olmadıkça backlash oluşmayacak, ama yön değişimleri başladığında sorunlar da başlayacak, çünkü makine küçük dişliyi ters yönde çevirmeye başladığı andan itibaren büyük dişlinin de döndüğünü varsayarak mesafe hesaplarını yaptığından boyut hataları meydana gelecek. Peki backlash'ı nasıl önleyebiliriz? Kusursuza yakın diş aralıkları imal edilebiliyor ama maliyet çok çok yüksek. Onun yerine kitimizde bir adet yay kullanılıyor. Yay somunu iterek doğrudan dişliye yapışmasını saplayacak bir baskı yapıyor. Bu baskı sayesinde dişli yön değiştirdiğinde boşluk oluşmuyor, backlash önleniyor. Aşağıdaki resimde bu mekanizmayı nasıl kuracağımızı görüyoruz. Öncelikle kitimizde mevcut olan yayı Z asansörü içerisindeki gijonun girdiği boşluğa yerleştiriyoruz:


Bunu takiben bir adet M8 somun alıp gijona vidalıyoruz, ta ki altıgen parçanın başına gelene kadar:


Altıgen parçaya ulaştığımızda artık somunu çevirebilmemiz mümkün değil (altıgen somunun boyunda imal edildiğinden içinde dönebileceği boşluk yok). Bu noktada yapabileceğimiz şey Z asansörünü elimize almak:



Ve baş parmağımız ile gijonu itmek. Bu itme hareketi içerideki yayı sıkıştırarak anti-backlash etki yaratmasını sağlıyor. Karşı taraftaki somunun da aşağı doğru hareket ettiğine dikkat edin:



Şimdi, baş parmağımızı yerinden çekmeden aşağıdaki somunu sıkıştırırsak somun eski yerine gelir ve yay da sıkışık halinde sabitlenmiş olur:


İşlem sonrası yukarıdan aşağıya doğru bakıyoruz:


Bir de aşağıdan yukarıya doğru bakalım:


Bu noktada bir konunun üstünde durmak istiyorum çünkü ben ilk başta buna dikkat etmediğimden montaj sonrası bazı ilginç problemler ile karşılaştım. Baş parmağımız ile gijonu iterken dibine kadar gidecek şiddetle itmememiz gerekiyor. Yani yayı sonuna kadar sıkıştırmayacağız, az-orta seviyede bir sıkışma yeterli olacaktır. Ben çok fazla sıkıştırmıştım, aşırı sıkışma o tarafın motoruna fazla güç bindirdi, zor dönmeye başladı. Ayrıca somun gijonun etrafında rahat dönemediğinden gijon kaplin içerisinde yükselmeye başladı. Bu yükselme hareketi X aksında dengesizlik yarattı ve X aksı 7-8 cm yükselip düşmeye başladı. Yayı daha az basınçla sıkıştırınca bu sorunlar ortadan kalktı. Özetle, yayı çok sıkıştırmayın.

Her iki tarafın gijonlarını monte ettikten sonra nasıl göründüklerine bakalım:


Böylece Z asansörlerimizin en önemli kısımlarını hazırlamış olduk. Şimdi Z asasnörlerini kontrol eden motorları yerleştireceğiz. Gereken parçalar aşağıda görülüyorlar. Motorları flanşlarına bağlamak için M3x10 inbus kullanacağız. Flanşları sigma profillere M5x10 inbuslar ile bağlıyoruz (tabii karşı tarafta kare somun olacak). Bu kısım Y motoru montajı ile aynı aşamaları içeriyor, o sebeple detaylı bir şekilde anlatmayacağım, isteyenler linke tıklayıp o konuya göz atabilir.


Aşağıda motorlar monte edilmiş haldeler:


Şimdi motorları yerlerine monte edeceğiz. Konum olarak iki adet dik sigma profilin tam ortalarına gelecek şekilde motoru yerleştirmemiz gerek. Ancak şunu söylemem gerek ki montajın daha ileri aşamalarında, Z asansörleri yerlerine yerleştirildiğinde ister istemez motorun yerini tekrar ayarlamak gerekebiliyor (hatta yazıyı yazmakta olduğum şu anda yazıcıyı 2 aydır kullanıyor olmama rağmen hala tam doğru yeri bulamadım, ara ara yerini değiştiriyorum). O sebeple bu aşamada mesafeye çok da önem vermeyebilirsiniz.



Ve işte yazıcımızın son hali aşağıda. Gittikçe daha güzel bir hal almaya başlıyor gibi......

Montaj aşamaları, 5. adım: Z asansörünün ve X millerinin montajı

 
Bu yazımızda printer'ın montajında nispeten zor sayılabilecek bir aşamadan bahsedeceğiz: Z asansörlerini yerlerine yerleştireceğiz. İşin zor olan kısmı, aynı anda birkaç yapının hizasını korumak zorunda olmamız ve bunları yaparken plastik parçalara zarar vermemek için ayrı bir çaba harcamamızın gerekmesi. Her yazıda olduğu gibi, kısa bir özetle nerede olduğumuzu hatırlarsak: Sigma profillerimizi kullanarak yazıcının iskeletini oluşturduk. Bundan sonra Z ve Y millerini monte ettikY motorunu profile bağladık ve en son olarak da Z asansörünün ön hazırlığını yaparak (gijonunu monte ederek) Z motorlarını da yerlerine yerleştirdik. Şimdi yapacağımız şey, Z asansörlerini cihazdaki yerlerine yerleştirmek ancak aynı zamanda iki Z asansörünü birbirleri ile iki mil kullanarak bağlayacağız. Bu sayede hem Z asansörlerimiz hazır hale gelecek, hem de X arabasının hareket edeceği yolu hazırlamış olacağız.
 
Bu aşama için gerekli olan malzemeleri aşağıdaki resimde görebiliriz:


Z asansörlerini ve gijonları bir önceki aşamamızda hazırlamıştık. Onlara ihtiyacımız olacak. Ayrıca X arabasını taşıyacak olan 2 krom mile (ki uzunlukları 335 mm) ve bu millerin üzerinde kayacak olan LMe08UU rulmanlara (toplam 4 adet) ihtiyacımız var (mil ve rulmanlar ile ilgili daha geniş bilgi ilgili konuda mevcut).

Öncelikle Z asansörlerinden birini elimize alıyoruz. Hatırlarsanız asansörün iki yanında rulmanların yerleştirilmesi için yarım ay şeklinde iki boşluk vardı. İşte bu boşlukları, daha önceden monte ettiğimiz Z millerinin üstünde yer alan rulmanlara oturtacağız. Rulmanı yerine kaydırarak oturtmamız gerekiyor, sakın ortasından iterek oturtmaya çalışmayın (ben ilk başta öyle geçeceklerini sanıyordum, ama ABS plastiğin o kadar esneme yeteneği yok. Bu kaydırma hareketi bu aşamanın tehlikeli hareketlerinden biri çünkü çok sıkı geçecek şekilde tasarlanmış. ABS plastiğin büzüşebilme özelliği  göz önünde bulundurulduğunda bu delik olması gerekenden daha da dar olabilir. Elimizdeki serbest rulmanlardan birini kullanarak deliğin biraz genişlemesini sağlayabiliriz. Aşağıdaki resimde bu esnetme manevrasını görüyoruz (resimde kenarda gördüğünüz yuvarlak şekilli leke, yağ lekesi. Rulmanlar paketten çıktıklarından oldukça yağlı halde geliyorlar. O sebeple bir kağıt üstünde çalışmanızı öneririm. Ayrıca rulmanların açıkta çok bekletilmeden yerlerine takılmaları gerekiyor, yoksa tozlanabilirler ve çalışırken gürültü çıkarabilirler).:


Yavaş hareketlerle ve kulağımız parçada olacak şekilde itiyoruz. Çıtırtı sesi duyarsak hemen yavaşlıyoruz. Alıştırma işleminden sonra esas montajı  aşağıdaki resimdeki gibi yapacağız:
 


Elimden geldikçe azami dikkat göstermeme rağmen, Z asansörlerimden birisinin kenarını maalesef çatlattım:


Yukarıdaki resimde çatlamayı görebilirsiniz. 3 Boyutlu basılı cisimler çatladıkları zaman genellikle yatay bir çatlak hattı oluşuyor. Bunu sebebi baskının yatay tabakaların üst üste binmesi ile oluşması ve bu tabakalar ayrışabilme eğilimindeler. Yukarıda gördüğünüz çatlak oluştuğu zaman bende ciddi moral bozukluğuna yol açmıştı şimdi ne yapacağım diye. Ancak gelin görün ki hiçbir soruna yol açmadı, daha fazla büyümedi ve hala bu şekilde kullanabiliyorum. Aslında yapıştırsam daha iyi olurdu her halde ama bu da idare ediyor. Daha ciddi parça kırıklarında mutlaka tamirat yapmak gerekli ve bu tamirat olayını ayrı bir konu olarak yazmayı planlıyorum.

Z asansörlerinden birini olduğu gibi monte ederken, diğerini monte etmeden önce X millerini yerine yerleştirmemiz gerekiyor. Aşağıda milsiz olarak monte edilen asansörü izliyoruz:


 X milleri Z asansörünün önünde yer alan küçük kutuların içine giriyor. Tıpkı rulmanlarda olduğu gibi, burada da her iki Z asansörünün montajını gerçekleştirmeden önce milleri yerine takıp çıkararak biraz alıştırma yapmamız gerekebilir. Montaj öncesinde her bir mile iki adet rulman geçirmemiz gerekiyor:


 
 Bu aşamadaki ikinci ve bence en zor kısım da bu millerin yerlerine yerleştirilmesi kısmı, çünkü hem Z aksındaki rulmanları yerlerine takmaya çalışıyoruz, hem iki tane yatay mili karşı taraftaki Z asansörüne takmaya çalışıyoruz hem de iki Z asansörünün birbirleri ile aynı hizada olmalarını sağlamamız gerekiyor. En sonunda elde edeceğimiz görüntü aşağıdaki gibi olacak:
 


 
 Asansörler birbirleri ile aynı seviyede mi ölçmek için bir su terazisi kullanabiliriz:


Bu aşama sonrasında makinemizin son halini de aşağıdaki resimde görebiliriz:

Sorunlarla başa çıkma yolları: "Eyvah, parça kırdım!"

 
Blogumuzu sürdürürken montaj aşamaları ve parça tanıtımları dışında bazı pratik bilgilere de yer vermeyi istedim. Bunun sebeplerinden biri, montaj esnasında her zaman her şeyin yolunda gitmeme olasılığı. Tabii ki aşamaları birebir takip edip sorunsuz bir şekilde mutlu sona ulaşmak herkesin dileği ama gerçek hayatta Murphy kanunları geçerliliklerini koruyorlar ve bir iş ters gidebilecekse mutlaka gidecektir. 3 Boyutlu yazıcınızı kendiniz monte etmeye karar verdiyseniz (ve bir de benim kadar az mekanik deneyiminiz varken bu yola girdiyseniz) bir noktada mutlaka karşınıza bir sorun çıkacaktır. Bu sorunların bazıları nispeten basit çözümlere sahiptir. Örneğin metal bir mil, plastik yuvasına tam oturmuyor olabilir.Dikkatli bir şekilde zorlama yaparak bu parçayı yerine yerleştirebiliriz. Veya gerekli bir cıvatayı o an bulamıyoruzdur, hırdavatçılardan gerekli malzemeyi temin edebiliriz. 


Montaj esnasında beni en korkutan kısım, plastik parçaların montajı kısmıydı. Çünkü diğer tüm malzemeleri bir şekilde dışarıdan temin etmek mümkün (mil ve gijonlar dahil) ama plastik parçalar yazıcı için özel olarak basıldıklarından bunların eşdeğerlerini herhangi bir dükkandan bulabilme imkanı yoktu. Kiti tasarlayan Özgür ve Serkan Bey'ler her zaman için bu gibi bir durumla karşılaşırsam bana gerekli parçayı basarak yollayacaklarını belirtmişlerdi (kiti yurt içinden almanın en önemli avantajlarından bir bence buydu) ama yine de gün aşırı "o parçayı kırdım, gönderin lütfen, bu parçayı kırdım, tekrar basın lütfen" demek istemiyordum, çünkü bu kiti monte etmek, bir bakıma benim kendi rüştümü ispat edebilme çabamdı. Elimden geldiğince montajın her aşamasında özenli bir şekilde çalıştım ama ne yazık ki korktuğum şey başıma geldi ve en sonunda plastik bir parçayı kırdım. Aşağıdaki resimde kırılan parçayı görebilirsiniz:



Parça kırıldığında insanın ilk hissettiği şey büyük bir hayal kırıklığı oluyor. Sanki o ana kadarki bütün çaba ve çalışma boşa gitmiş gibi geliyor. Aynı zamanda şiddetli bir çaresizlik duygusu da insanı kaplıyor (yukarıdaki resim muhtemelen montaj esnasında çekmek istemediğim tek resimdir). Neyse ki bu duygu çok uzun sürmedi ve hemen cihazın tasarımcılarına bir mail atarak durumu bildirdim. Tasarımcılardan Özgür Bey bana uygun parçayı basıp yollayabileceğini söyledi ama ondan önce parçayı yapıştırmayı deneyip denemediğimi sordu. Kırılan parça yukarıda görülebileceği gibi X arabasını X motoruna bağlayan kayışın tutunduğu küçük plastik bir çıkıntıydı ve bu parça sürekli itilme-çekilme gibi kuvvetlere maruz kalacaktı. Dolayısıyla bu parçanın yapıştırılarak yerine tutunabileceğine hiç ihtimal vermediğimden böyle bir girişimde bulunmadığımı belirttim. Kendisi yine de bir denememi önerdi ve yapıştırıcı olarak da "ABS juice" adı verilen maddeyi kullanmamı tavsiye etti.

Bildiğiniz gibi yazıcımızın plastik parçaları ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) adı verilen plastikten imal ediliyor (başka plastik tipleri de baskı için kullanılabiliyor ve bunlardan ileride bahsedeceğiz. Burada anlatacağım tamir tekniği ABS için geçerli). ABS, aseton ile temas ettiği zaman eriyor ve sıvı hale geçiyor. Bu sıvıya "ABS juice (ABS suyu)) adı veriliyor. Sıvı, içerisinde aseton bulunduğundan, ABS içeren plastik bir parçaya temas ettiğinde onu da eritiyor ancak sonra aseton uçtuğu zaman (ki kolay uçuyor) hemen sertleşiyor ve geriye sadece sert plastik kalıyor. Bu sayede plastik bir parçayı sanki kaynak yapmış gibi başka bir plastiğe yapıştırmak mümkün olabiliyor.

Tarifini öğrendikten sonra hemen ABS suyu yapmak için girişimlere başladım. İki ana malzemeye ihtiyacımız vardı. Bunlardan birincisi aseton, ikincisi ise ABS. Aseton konusunda önemli olan nokta, yüksek saflık oranına sahip ve katkı maddesi içermeyen bir aseton bulabilmek. Tırnak ojesini çıkartmak için kullanılan aseton çok kolay bulunabilse de maalesef bu işe uygun değil, çünkü parfüm gibi ek maddeler içerebiliyor. İstanbul'da yaşayanlar Karaköy sahilinde kimyasal madde satan dükkanlardan saf aseton temin edebilirler:


       Litrelik veya yarım litrelik şişeler halinde aseton bulabilmek mümkün. Belki daha küçük miktarlarda da satılıyordur ancak sormadım çünkü ABS suyunu ileride farklı amaçlarla da kullanmak mümkün olduğundan (baskı esnasında plastiğin yerinden oynamaması için tabana sürülebiliyor) bol  miktarda almak istemiştim. Asetonu saklarken mutlaka ağzını çok iyi kapatmak gerek, yoksa uçabiliyor. Ayrıca yanıcı bir gaz olduğunu akılda tutmak gerekli. Gaz halinde solunum yollarınızı da tahriş edebilir, o sebeple lütfen aseton ile çalışırken pencereleri açık tutun ve ateş/kıvılcım kaynaklarından uzak tutmaya çalışın.
      Aseton dışında ihtiyacımız olan ikinci malzeme ABS. Ben cihazı satın alırken 1 kilo'dan fazla ABS de yanında hediye olarak verilmişti, dolayısıyla bu konuda pek sıkıntı çekmedim. Aslında ideal olanı, yapıştırmak istediğiniz parça hangi renkte ise o renkte ABS kullanmak ama benim elinde sadece tek bir renk (kırmızı) ABS mevcuttu ve yazıcının plastik parçaları beyaz ABS'den imal edilmişti. Parça fonksiyonel bir parça olduğundan renk uyumunu çok önemsemedim ve kırmızı ABS kullandım. Ufak bir tamirat işi için çok fazla plastiğe ihtiyaç yok. 7-8 cm'lik bir filament parçasını alıp küçük parçalara böldüm:


Bu noktada yapmam gereken, plastik parçaları az bir miktar aseton içine atarak erimelerini sağlamaktı. İyi bir yapıştırıcı elde edebilmek için genellikle yoğurt kıvamında bir solüsyon oluşturmak gerekiyor, yani nispeten az aseton ve çok plastik koymak gerek.  Bu işlemi yapmaya karar verdiğimde o ana kadar çok dikkatimi çekmemiş olan bir sorun ortaya çıktı: Plastiği nasıl bir kap içerisinde aseton ile karıştıracaktım? Sonuçta aseton plastiği eritebiliyor ama yukarıdaki resimdeki aseton şişesine bakarsanız plastik olduğunu görebilirsiniz, dolayısıyla her plastiği eritmiyor. Ben de bu varsayımdan yola çıkarak evde asetonun eritmeyeceği bir plastik bulabilir miyim diye aramalara başladım. İlk bulduğum plastik, şişesi bitmiş bir öksürük şurubunun plastik bardağıydı:


Üstü açık bir bardak seçmek, aseton hemen uçacağından,  mantıklı bir fikir değildi tabii, ama maksat deneme yapmaktı. Dolayısıyla ABS'yi içine atıp üstüne de asetonu döktüm. Sonuç?


Asetonu döker dökmez bardağın tabanından aseton sızmaya başladı! Sanki çok kuvvetli bir asit dökmüşüm gibi, aseton plastiği anında eritmişti:


Zaten kötü bir fikirdi diyerek başka bir kap aramaya başladım. Madem plastik eriyordu, plastik dışında bir madde bulmak mantıklı olabilir diye düşünmüştüm. Süs amaçlı satılan (içinde eskiden ne vardı hatırlamıyorum) küçük metal bir kova buldum:


Yine üstü açık bir kap kullandığımın farkındayım ama o an ana hedefim uygun materyali bulmaktı. Metali de eritecek hali yok ya diye düşünüyordum ki yine asetonun inanılmaz gücü ile karşı karşıya kaldım:


Metali eritemiyordu ama üzerindeki boyayı anında yerinden sökmüştü. Bu fikir de (kova ile birlikte) çöpe gitmişti. Biraz daha evde arama yaptığımda camdan yapılmış küçük bir şişe buldum ve bir de o şişe ile deneme yapayım dedim. Şişenin kapağı da vardı ve bu sayede ağzı kapatılabiliyordu. Aşağıda sonucu görüyoruz:


Evet, sonunda işe yaramıştı. Aseton camı eritmemişti, ayrıca üstündeki plastik kapağı da eritmiyordu. Bu sayede ABS suyu üretimini gerçekleştirebildim.

Parçayı tamir etmek için ABS suyundan bir parça alıp kırık parçanın kırık yüzüne ve ana parçanın kırık kısmına sürdüm. Sıvıyı sürdüğünüz yüzeyler hemen eriyerek macun kıvamına geliyorlar. Bu halde yüzeyleri birbirlerine temas ettirdiğiniz zaman kolay bir şekilde bağlanıyorlar. Biraz o pozisyonda tuttuktan sonra aseton uçuyor ve geriye sert plastik kalıyor. Oluşan bağlantı inanılmaz derecede sağlam ve  demiri kaynakla tutturmaya benzer bir mantık söz konusu. Aşağıda tamir ettiğim iki ayrı parçayı görebilirsiniz:


Yukarıdaki parçayı yaklaşık 4-5 aydır kullanıyorum, en ufak bir sorun çıkarmadı (çok küçük olmasına rağmen).


Z gijonunun konumunu ayarlarken elim yanlışlıkla sert bir şekilde gijona çarpmıştı. Bunun sonucunda Z asansöründeki gijonun geçtiği plastik kısım kırıldı. Bu kısım sabit durmazsa asansör yukarı hareket edemez, o sebeple çok kritik bir parçaydı. ABS suyunu parçaya 360 derecelik bir açı ile uyguladım. Bu parçayı da sorunsuz bir şekilde kullanmaktayım.

Bu örnekleri gördükten ve yaşadıktan sonra parça kırma konusundaki korkumun tamamen ortadan kalktığını söyleyebilirim, çünkü bu  yöntem ile tamir edilemeyecek ABS'den imal edilmiş parça yok gibi bir şey bence.

Aseton ile plastik kutular arasında yaşadığım uyuşmazlıklar sonucunda bu konuyu da araştırmaya karar verdim. Aseton bir solvent olduğundan plastiği eritebiliyor ama her türlü plastiği eritmiyor. Bazıları asetona karşı daha dayanıklı. Plastik şişelerin bazılarının arkasında hangi maddeden yapıldıklarını gösteren bir işaret mevcut (şişenin geri dönüşüm özellikleri ile ilgili bir sembol). Bu sembolleri aşağıdaki resimde görebilirsiniz:


Yukarıdaki sembollerden anlayabileceğimiz gibi, plastik şişeler farklı plastik tiplerinden imal edilebiliyorlar. Bizim en çok duyduğumuz şişe tipi PET (Polyethylene terephthalate) şişe (bildiğimiz su şişeleri). PET şişelere aseton koyulabilir mi diye araştırdığımda iyi bir fikir olmadığını gördüm. Anında erimiyor belki ancak 1-2 hafta içinde şişmeye ve renk değiştirmeye başlıyor ve sonunda da çatlıyor. Asetona dayanıklı olan şişe tipleri HDPE (High-density polyethylene) veya PP (polypropylene)'den yapılmış olanlar. Şişenin arkasında içinde 2 veya 5 yazan bir üçgen görüyorsanız ABS suyu için kullanabilirsiniz. Umarım çok fazla ihtiyacınız olmaz :)

Montaj aşamaları, 6. adım: Z gijonu - motor bağlantısının gerçekleştirilmesi

 
Sigma 3D yazıcımızın montajında oldukça basit görünmekle birlikte, baskı kalitesi üzerinde çok belirgin etkisi olabilecek bir aşamaya gelmiş bulunmaktayız. En son montaj aşamamızda Z asansörlerine yerlerine takmıştık. Z asansörleri yazma kafasını Z yönünde, yani yukarı-aşağı yönde hareket ettirecek parçalar. Bu hareketi sağlayacak olan yapılar ise tabii ki motorlar. Motorlarla ilgili yazımızdan hatırlayabileceğiniz gibi yazıcımızda stepper motorlar kullanılıyor ve bu motorların kendilerine ait milleri var. Bu millerin gijonlar ile bağlantılarının kurulması gerekiyor, yoksa motorun dönme hareketini gijona aktarmamız mümkün olmaz. Bu aktarma işlemini yapan parçaya kaplin adı veriliyor. Kaplinler ile ilgili plastik parçalar bölümünde kısa bir bilgi vermiştim. İsterseniz tekrar hatırlayalım: Kaplin, İngilizce "coupling" kelimesinden geliyor ve anlamı birleştirmek-eşleştirmek. Yaptığı şey de zaten iki ayrı parçayı birbirine bağlamak.

Kitimizin içerisinden Z gijonu ile Z motoru arasında bağlantı için iki farklı kaplinden birisi çıkmış olabilir. Benim satın aldığım kitte aşağıda resmini görebileceğiniz plastik kaplin ve aksesuarları yer alıyordu:


Plastik kaplinlere ek olarak iki adet kaplin hortumu, M3x15 imbuslar ve M3 somunlar montajda kullanılıyor. Şimdi burada akla şöyle bir soru gelebilir: İki cismi birbirine bağlamak için bu kadar parçaya ne gerek var? Bu noktada ilk problemimizi ortaya koyarak açıklamaya başlayalım: Motor şaftımızın kalınlığı ile gijonun kalınlığı aynı değil. Motor şaftımız yaklaşık 5 mm çapa sahip iken, gijon M8 boyutunda, yani 8 mm çapa sahip..Bu durumda iş biraz karışıyor çünkü bağlantıda kullanacağımız yapı her ikisine de uyum göstermek zorunda. Kitimizde bu amaçla kaplin hortumundan faydalanılıyor. Kaplin hortumunu motor şaftına geçirerek şaftın çapını arttırıyoruz, bu sayede gijon ile aynı kalınlığa geliyor. Hortum yerine izolatör bant da sarılabilir ama yeterince sağlam olmayabilir.Kaplin hortumunu yerleştirdikten sonra motor şaftı aşağıdaki gibi görünüyor:


Resimde görülebildiği gibi hortumu yerleştirdiğimizde çaplar eşitleniyor. Ama hala dönüş hareketini aktarabilme imkanı yok çünkü birbirlerine bağlı değiller. Bu bağlantıyı yapmak için plastik kaplin parçalarının üzerlerindeki uygun deliklere M3 somunları yerleştiriyoruz (her parça yüzünde iki tane altıgen bölge var, o kısımlara yerleştireceğiz):


Bundan sonra plastik parçaları yerlerine takıp birleştireceğiz. Resimde de görebileceğiniz gibi plastik parçalarda yukarı yönü gösteren bir ok var, parçaların o tarafları yukarıya bakacak (parçanın iç tarafındaki oluğun çapları buna göre tasarlanmış).


Kaplini bağlantısı ile ilgili iki farklı görüş hakim. Bunlardan biri gijonun motor miline temas edeceği şekilde bağlantının yapılması:


  Resimde çok iyi gözükmüyor olabilir ama kaplinin içine baktığımız zaman gijon ile milin temas ettiğini görebiliriz. Bu yöntem nispeten daha kolay ama bazı eleştirilere maruz kalabiliyor. Eğer motor mili veya gijonda kesim noktalarında eğrilik varsa, bu eğrilik sebebiyle gijon yalpalamaya başlayabiliyor. Gijonun yalpalaması demek, Z asansörünün düz bir şekilde yukarı çıkması yerine, hafif oynamalar yaparak yukarı çıkması demek, ki bu da baskı kalitesini düşürüyor. Ayrıca gijonun sürekli mil ile temas halinde olmasının motor şaftı üzerinde baskı yaparak uzun dönemde şaftın eğilmesine yol açabileceğini belirtenler de var. Bu ikinci seçenek ne kadar olası bilmiyorum ancak ilk seçenek sebebiyle ben araya az bir miktar boşluk koymayı tercih ettim. Kaplini vidalarken gijonu çok küçük bir miktar yukarı kaldırıp o şekilde sıkıştırıyorum.

Plastik kaplin yerine kullanabileceğimiz alternatifler var. Bunlardan birisi normalden daha uzun bir somun şeklinde tarif edebileceğim, M8 çapa sahip bir bağlantı somunu:

   
Bu çözümü kullanmayı denedim ancak çok başarılı sonuç alamadım. Parça metal olduğundan tabii ki plastik parçaya kıyasla daha dayanıklı ama mil ile gijon arasındaki çap farklılığına sunduğu bir çözüm yok. Mile bant sarmak veya kaplin hortumunu kullanmak zorundayız. Ayrıca gijon somuna vidalandığında gijonun tam sabitlenmediğini, hafif oynayabildiğini görüyoruz (backlash mekanizmasına benzer bir sebepten dolayı).

Başka bir çözüm, metal kaplinleri kullanmak. Metal kaplinin sunduğu bazı avantajlar (ve tabii dezavantajlar) var. Aşağıdaki resimde bir metal kaplin ile bağlantı yapılmış hareketli aksamı görebilirsiniz:


Bu parçanın iki özelliği var: Birincisi iki ucundaki delikler farklı çapa sahip. Yani üstte kalan delik 8 mm, altta kalan delik 5 mm çaplı. Bu sayede gijon ve mil arasındaki çap farkı sorunu ortadan kalkmış oluyor.İkinci özelliği ise, parçanın bir yay gibi tasarlanmış olması. Parçanın orta kısmındaki spiral tasarım sayesinde parça sağa sola doğru esneme yapabiliyor. Bu, ilk başta sanki istenmeyecek bir özellikmiş gibi dursa da, milde veya gijonda bulunabilecek çok küçük miktardaki eğrilikleri kompanse edebilecek bir mekanizma sağlıyor.Tamamen katı bir parça ile bağlantı yapıldığında, bu tip eğrilmelerin etkileri katlanarak yukarıya doğru aktarılırken, yaylanabilen kaplinler kendileri bükülerek bu eğriliğin etkisini azaltıyorlar. Bu tip kaplinlerin bence en büyük sorunu ise gijonu kapline bağlamak için kullanılan setskurların (setskur, yukarıdaki resimde üstteki deliklerin içinde görebileceğimiz, başı olmayan vidalara verilen isim), gijonun dişlisinin spiral şekli sebebiyle gijonu iyi bir şekilde sıkıştıramaması, hatta bir yöne doğru eğme eğilimi göstermesi. Bu problemi çözmek için gijonun kapline giren kısmına kapton veya türevi bir bant sararak yüzeyini düzleştirmek bir seçenek olabilir. Daha iyi ancak yapması güç olan bir teknik de kaplin içine girecek olan dişlilerin torna benzeri bir alette traşlanmaları ve düzleştirilmeleri. Bu sayede gijonun bu kısmı bir mil kadar pürüzsüz hale getirilebiliyor.

Kaplinlerimizin montajını yaptıktan sonra gijonları daha sabit bir pozisyona sokmak için ek bir aşamamız daha var. Ben şu anda bu aşamayı kullanmıyorum çünkü gijonumda hafif bir eğrilik olduğunu düşünüyorum. Eğer kendi kullandığınız gijonun tamamen düz olduğunu düşünüyorsanız aşağıda tarif edeceğim aşamayı gerçekleştirebilirsiniz. Gijonu Sigma 3D'nin üst iskeletine sabitlemek bu aşamanın ana hedefi. Bu sayede alttan kaplin, üstten ise diğer parça gijonu  tutarak düz bir inme-çıkma hareketinin gerçekleşmesini sağlayacak. Bahsettiğim parçaların resmi aşağıda görülüyor:


Bu gülen yüzün gözlerini iki adet plastik parça (Z sabitleyiciler) ve ortalarında yer alan 608 nolu rulmandan meydana geliyor. Ayrıca profile monte edebilmek için M5 kare somun ve M5x10 imbuslara ihtiyacımız var. Bir de bu resimde görmediğimiz M8 somunlar gerekiyor. Montajı aşağıdaki şekilde gerçekleştireceğiz:


Motor ile gijonun aynı hizada olduklarından emin olduktan sonra gijonun üstte kalan kısmına komşu profillere ikişer adet kare somun yerleştiriyoruz. Bunu takiben gijonumuza 1 adet M8 somun vidalayacağız. Eğer bulabilirseniz M8 normal somun yerine fiberli somun kullanabilirsiniz. Eğer fiberli somun bulamazsanız normal somun kullanın ancak son konumuna geldiğinde dönmemesi gerektiğinden yapıştırıcı ile sabitlenmesi gerekecek (bu amaçla ABS suyu da kullanabilirsiniz). Somunu yerleştirdikten sonra üstüne Z sabitleyiciyi yerleştiriyoruz:


Z sabitleyiciyi vidaladıktan sonra yine bir M8 somunu gijona vidalıyoruz. Bu iki M8 (veya fiberli M8) somunun kullanım amacı rulman ile gijonun daha sık bir şekilde bağlanmalarını sağlamak ve bu sayede dönüş aksındaki olası küçük kaymaları önlemek. Ben şu anda bu parçayı kullanmadığımdan son halini şematik resimlerden göstereceğim:


Yukarıdaki resim alttaki M8 somunun yerini gösteriyor. Aşağıdaki resim ise üsttekini göstermekte:


Peki ben hangi sebeple şu anda bu parçaları kullanmıyorum? Eğer gijonunuzda bir eğrilik varsa ve siz çok sağlam bir şekilde üstten ve alttan gijonu sabitlerseniz, bu kısımlarda kesinlikle bir yalpalama görmüyorsunuz, yani yöntem o bölgedeki yalpalamayı çok güzel engelliyor ama gijon hala eğri olduğundan, yalpalama doğrudan gijonun orta kısımlarına doğru yer değiştiriyor. Açıkcası gijonun orta kısmları, uç kısmına göre baskı kalitesi açısından çok daha önemli. Eğer yalpalamanız ortada çok belirginse, baskınızda "z-wobble" adı verilen periyodik çizgilenme kusurunu çok daha belirgin olarak göreceksiniz demektir (bu konudan ilerde bahsedeceğim). O yüzden ben bu parçayı kullanmıyorum. Tabii ideal çözüm tamamen düz bir gijon ile bu işlemi gerçekleştirmek ve o durumda parçayı kullanmakta bir sakınca olmayacaktır.

Bağlantılarımızı gerçekleştirdikten sonra tamamen düz bir aksa sahip olduğumuzu kontrol etmemiz gerekiyor. Yani gijonu el ile çevirdiğimizde, 8 çizmemesi gerekiyor. Kendi eksenine dönmüyorsa, yalpalama yapıyorsa, gijon veya motor mili eğri olabilir veya Z eksenini yukarıdan stabilize eden parçalar ile motor aynı eksen üzerinde olmayabilir. Bu durumda hatayı düzeltmek gerekiyor. Burada her ne kadar 1 paragrafta bu sorunu özetlediysem de aslında cihaz montajı sonrasında ince ayar aşamasında bu bölge ile epeyi oynamamız gerekebileceğini aklımızda tutmamız gerekiyor. 

Ana konumuz olan gijon-mil bağlantısını gerçekleştirdikten sonra ek bir iş daha yaparak bu aşamamızı bitireceğiz. Sol tarafta yer alan Z asansöründe, X aksını hareket ettirmek için kullanılan bir motorumuz var bildiğiniz gibi. Bu motorun montajını gerçekleştirmemiz gerekiyor. Motoru flanşına M3x10'luk somunlarla tutturacağız:


Ayrıca motor miline GT2 kayışı bağlamak için kullanmamız gereken bir kasnağımız vardı, onu da bu aşamada yerine takıp M3x6'lık setskur ile sıkıştırabiliriz:


İsterseniz cihazımızın son halini görelim:

Montaj aşamaları, 7. adım: X ve Y arabalarının ve kayışlarının montajı

 
Bundan önceki son üç montaj aşamamızda Z asansörlerini hazırlamış, yerine monte etmiş, ve Z gijonlarının Z motorları ile bağlantılarını sağlamıştık. Bu yazıcının Z'ten başka aksı yok mu diyenler için bu yazımızda Y ve X arabalarının ve bunları hareket ettiren kayışların montajını gerçekleştireceğiz.

Öncelikle Y aksı ile başlayacağız. Y arabası, yazıcıya karşıdan baktığımızda ön-arka yönünde hareket eden parça. Aslında iki ayrı parçanın birleşmesinden oluşuyor. Bunlardan ilki, aluminyumdan yapılmış olan metalik iskelet ve ikincisi bunu üstüne monte edilecek olan heated bed (ısıtmalı taban da diyebiliriz). Bu aşamada heated bed ile uğraşmayacağız, sadece aluminyumla ilgileniyoruz. Öncelikle parçayı ve montaj için gerekli cıvataları görelim:


Yukarıdaki resimde biri plastik olmak üzere iki parçamız var. Plastik olan parça, Y kayışının arabayı hareket ettirebilmesi için gereken bağlantının yapılacağı parça (Y kayış tutucu) ve aluminyum arabanın arkasında gördüğümüz iki vida deliği bu parça için. Parçayı 2 adet M4x35 imbus ile vidalayacağız. Aluminyum arabanın üstünde gördüğümüz diğer delikler ise arabayı sce08uu rulmanlara bağlamak için gerekli olan delikler ve bu amaçla da M4x15 imbuslardan faydalanacağız. Öncelikle ilk bağlantımızı gerçekleştirelim:


Parçanın konumuna ve yönelimine dikkat etmek gerekiyor, aksi halde kayışı doğru bir şekilde bağlamak mümkün olmayacaktır. Bundan sonra Y arabasını rulmanlara vidalayacağız. Bu noktada bir konuya dikkat etmemiz gerekiyor: Her rulman için dört vida giriş deliği olduğunu görüyoruz, çünkü rulmanların üstünde de 4 vida deliği var. Aluminyum plaka üzerindeki delikler her ne kadar bunlara uyacak şekilde açılmış olsalar da, milimetrik bir delik hatası sebebiyle rulman delikleri ile plaka delikleri birbirlerine tam uymayabiliyor.Bu durumda, mutlaka 4 cıvatayı da yerine takacağım diye zorlamamak gerekiyor çünkü bu durum rulmanın aksını çok az da olsa eğebiliyor. Bu eğilme de plakanın rahat bir şekilde kaymasını önlüyor. Benim elimdeki plakada 16 delikten sadece bir tanesi hafif kaymıştı:

 


Yukarıdaki resimde, sağdaki iki cıvata takıldıktan sonra, altta solda yer alan delikte bir problem yokken,  üstte  solda yer alan deliğin rulmandaki delikle tam çakışmadığı görülüyor. Bu durumda yapılması gereken, o cıvatayı takmamak. Ürün tasarımcıları her rulman için iki cıvatanın yeterli olduğunu belirtiyorlar, o sebeple 4 yerine ikişer cıvatayı  monte etmek yeterli dayanıklılığı sağlıyor. Ben tüm cıvataları (iki tanesi hariç) kullandım ve arabanın rahat kayması sebebiyle ikiye düşürmedim. Bu arada montajı yaparken plastik parçanın aşağı yüzde ve sağda olması gerektiğini de hatırlatalım:


Yukarıdaki resimde aluminyum plaka monte edildikten sonraki görünümü izleyebilirsiniz. Bu noktada, Y arabası ile ilgili işlemlerin sonuna geldik. Bundan sonra X arabasının montajını gerçekleştireceğiz (Y'ye daha sonra devam edeceğiz tabii, henüz işi bitmedi).

X arabasından plastik parçaları tanıttığımız blog yazımızda bahsetmiştim. Resmini tekrar görerek parçayı hatırlayalım isterseniz:


Parça üstten bakıldığında bu şekilde görünüyor. Üstünde bazı girinti ve çıkıntılar olduğunu fark etmişsinizdir. Ortada yer alan yarık, hotend'in gireceği kısım. Tam orta hatta iki yanda iki adet vida deliği görüyoruz, bunlar da ekstruder'in vidalanacağı delikler (bu kısımları iyi tanımamız gerekiyor çünkü hotend'i ve ekstruder'i değiştirmek gerekebiliyor veya temizlik yapmak için çıkarmak gerektiğinde yine bu kısımlar ile ilgili işlemler yapacağız).   Sigma 3D yazan kısım yazıcının ön tarafına, yani bize doğru bakacak. O yüzde altta gördüğümüz iki küçük çıkıntı var, bunlar baskıyı soğutmak için gereken fanların bağlantı noktaları olacaklar. PArçada ayrıca her iki tarafta toplamda 4'er adet dikdörtgen şeklinde yarık görüyoruz, bunlar da rulmanlar ile arabanın birbirlerine bağlanmasını sağlayacak olan plastik kelepçelerin geçecekleri bölgeler. Yakın ve uzak uzun kenarlarda  4'er adet küçük daire şeklinde kanal görüyoruz ki bunlar elektrik kablolarının düzenli bir şekilde yerlerinde kalmaları için kullanılacak oluklar. Henüz parçayı monte etmediğimiz için şu anda yaptığım tarif aklınızı biraz karıştırmış olabilir, ancak merak etmeyin, hepsi yerine oturacak.

X arabasını yerine monte etmeden önce yapmamız gereken küçük bir iş var, önce onu hallederek işimize başlayalım. Arabanın altta kalan yüzünü görmemiz gerek, o sebeple arabayı ters çeviriyoruz:


   Bu yüzde 4 tane yarım silindir şekline boşluk olduğu dikkatimizi çekiyor, bunlar rulmanların oturacakları boşluklar. Bu boşlukların arasında altıgen şeklinde iki adet delik olduğunu görüyoruz. Bu deliklere ekstruderin cıvatasının bağlanacağı somunlar girecekler. Somunlar M4 boyutundalar. İlk iş olarak bu somunları yerlerine yerleştirelim:


M4 somunlar yuvalarına oldukça sıkı bir şekilde giriyorlar, yani ters çevirdiğinizde yer çekimi etkisi ile yere düşmeleri söz konusu değil ancak yine de bu somunu yerine yapıştırmamız öneriliyor, özellikle de farklı ekstruderler kullanacak isek ara ara bunları değiştirmemiz gerekeceğinden somunu yuvasından kurtulup yere düşmesi söz konusu olabilir (Not:  Ben yapıştırıcı kullanmadım, bir şekilde sağlam oturdukları için şimdiye kadar düşmediler..). Şimdi X arabasını cihazın üstündeki yerine, yani X rodları üzerindeki rulmanların üstüne yerleştirebiliriz:


Arabanın üstündeki yarığın sol tarafa bakması gerektiğini tekrar hatırlatmak isterim. Rulmanlar yarıklarına yine sıkı bir şekilde oturuyorlar. Alttaki resimde görebileceğiniz gibi, sadece rulman tarafından X arabası yerinde tutulabiliyor:


Bu noktada bir hatırlatma ve uyarı yapmak istiyorum. Yazıcının plastik parçalarında kullanılan ABS maddesi çok esnek bir madde değil. Rulmanı oturturken çıtırdama sesleri duyarsanız dikkat edin, parça çatlıyor olabilir. Ben azami dikkat etmeye çalıştım ama yine de çatlama meydana geldi:


 
 Arka taraftaki rulmanın yuvasındaki çatlağı görebilirsiniz. Önde de var ama daha hafif. Basılı plastikte çatlama genellikle şekilde gördüğünüz gibi tabaka ayrışması şeklinde gerçekleşiyor, yani baskı yüzeyine paralel yönde ayrışma söz konusu oluyor. Bu durumda ABS suyu kullanarak parçayı tamir edebilirdim ancak ihtiyaç hissetmedim çünkü rulmanları X arabasına esas bağlayan yapı bu plastik kısımlar değil. Peki neyle bağlayacağız? Plastik kablo kelepçeleri ile:


Plastik kelepçe gerçekten çok faydalı bir parça ve birçok yerde kullanım alanları var. İngilizce'si "cable tie" veya "zip tie" diye geçiyor. 1958 yılında Thomas & Betts firması tarafından uçak kablolarını bir araya toplamak için geliştirilmişler. Plastik yerine metalden yapılanları da mevcut. Üzerindeki dişliler sayesinde baştaki delikten geçtikten sonra geri açılmıyorlar ve bağlandıkları yapıyı sıkı bir şekilde tutuyorlar. o açıdan kullanım esnasında dikkat etmek gerek, iyice emin olmadan kabloyu sıkmamak gerek, çünkü geri dönüşü yok, ancak keserek açabilirsiniz. Sigma 3D kitinde X arabasını rulmanlara sabitlemek için ve ayrıca elektrik kablolarını ana iskelete bağlamak için belli miktarda kablo kelepçesi mevcut. Kite eklenen kelepçeler kısa boy sayılabilirler. Bazı yerlerde daha uzunu gerekebiliyor. O durumda ya daha uzunlarını temin edeceksiniz (çok pahalı değiller, ben farklı boyda birkaç kutu aldım) ya da iki kabloyu birbirine bağlayarak boyunu uzatacaksınız (birinin tırtıklı yüzünü diğerinin kelepçesine sokunca boyu uzamış oluyor).

Şimdi kelepçelerimizi kullanarak bağlantımızı nasıl yaptığımızı görelim:

 
X arabasının tasarımında kablo kelepçelerinin geçmeleri için delikler olduğunu belirtmiştim, işte o delikleri kullanarak kelepçeyi plastikten geçirip rulmanın etrafından dönerek kelepçeyi sıkıştırıyoruz. Sonra kelepçenin toka kısmından dışa doğru uzayan gereksiz kısmı kesiyoruz. Burada bir noktadan bahsedeyim: Cihazın orijinal tasarımında 4 rulman da aynı şekilde, 2'şer kablo kelepçesi kullanılarak monte ediliyor, bunu takiben GT2 kayış yerleştiriliyor ve kayışın uçları da kablo kelepçeleri ile birbirlerine tutturuluyordu (kayış kısmını az sonra anlatacağım), ben bunun yerine farklı bir şey yapmaya karar verdim. Ön taraftaki rulmanları kablo kelepçesi ile tutturdum ama arka taraf için hem kayışı, hem de rulmanı tek bir kelepçe ile bağladım. Cümle biraz kafa karıştırıcı olabilir, resimleri gösterince anlaması daha kolay olacak. Eğer orijinal şekilde bağlantı yaparsanız aşağıdaki gibi bir görüntü oluşacak:


Bir de en alttan bakalım:


Şimdi kayış kısmından bahsetmemiz gerek. Kitimizin içerisinde X ve Y arabalarında motorlar ile hareketli parçalar arasındaki bağlantıyı GT2 kayışlar sağlıyor. Bu kayışlardan daha önceki bir yazımızda biraz bahsetmiştim, o sebeple detaya girmeyeceğim. Kitin içerisinde 2 tane farklı boyda GT2 kayış var. Aşağıda resimlerini görebilirsiniz:


Kayışlardan birisi biraz daha uzun. Uzun olan X ekseni için, kısa olan ise Y ekseni için kullanılacak.

 Y arabasını Y motoruna bağlayacak olan kayışı aşağıda görebilirsiniz. Bir de kayışı sıkıştırmak için M4x20 imbus cıvatalara ihtiyacımız olacak:


Y kayışının bağlantısı X'e göre biraz daha karışık. Öncelikle hatırlarsanız Y arabasının altında plastik bir parçamız vardı (Y kayış tutucu), onu görelim:  


 

Bu parçanın üstünde yukarıdaki resimde oklar ile gösterdiğim iki küçük yarık var. Bu yarıkların içerisinde birer adet M4 kare somun yerleştirmemiz gerekiyor (bunlar M4 cıvatanın sabitlenmesi için gerekli).Resimde cıvatalar yerlerine yerleştirilmiş haldeler. GT2 kayışlar, kayış tutucunun içerisindeki yarıklara yerleştirilecekler ve bunu takiben M4x20 imbus kullanılarak kayış yerine sabitlenecek. Tabii kayışın motordan ve karşı tarafta yer alan kasnaktan da geçmesi gerektiğini biliyoruz:



Kayışta yer alan dişliler sebebiyle kayış tutucuya yerleştirilirken zorlanabilir.Tornavida ile itmek bu konuda yardımcı olabiliyor:


Kayışı mümkün oldukça gergin olacak şekilde yerleştirmeliyiz, yoksa baskı kalitemizde düşme meydana gelecektir (ileride bahsedeceğim). Gerginliğin nesnel bir kriteri yok tabii ama şunu söyleyebilirim: Kayışı yerleştirdikten sonra kayışı rahat bir şekilde sağa-sola oynatamamanız gerek. Son olarak M4x20 imbuslarımızı vidalayalım:


Bu aşamadan sonra Y arabası motor tarafından kontrol edilebilir hale geldi. Şimdi X arabasını bağlamamız gerekiyor. X arabasının kayışla bağlantısını arabanın arka tarafında yer alan iki küçük plastik çıkıntı sayesinde gerçekleştireceğiz. Aşağıda bu parçaları görebiliriz :


Bu kısım eğer daha önceki blog yazılarımı okuduysanız size yabancı gelmeyecektir: X kayışlarını yerleştirirken bu parçalardan birini kırdığımı ve sonra nasıl tamir ettiğimi bir yazımda paylaşmıştım. Umarım siz kırmadan yerleştirebilirsiniz. Temel olarak yapılması gereken şey, kayışı motor kasnağından ve karşı taraftaki idler'dan geçirdikten sonra X arabasının arkasındaki oluğa yerleştirmek: Aşağıda 1 taraftaki kayışı yerleştirilmiş halde görebilirsiniz:


Kayışın gireceği aralık oldukça dar bir aralık. Bende bir taraf sıkı sıkıya yerine oturdu ama diğer taraf maalesef bir türlü girmedi. Bunun üzerine küçük bir zımpara kullanarak aralığı genişletmeye çalıştım:


Bu işlem sonrasında aralık genişliyor ve kayış daha rahat yerine oturuyor (veya benim durumumda olduğu gibi parça kırılıyor! Ama her şeyin çaresi var....). Kayışı yerleştirdikten sonra plastik parçanın çevresinden dönerek geriye katlayacağız (plastik parçanın dış yüzü bu sebeple tırtıklı tasarlanmış). Sonra kayışın iki ucunu kablo kelepçesi ile birbirlerine bağlayacağız. Ben burada rulmanları arabaya bağlayan kelepçeyi keserek hem kayışı, hem de rulmanı tek bir kelepçe ile bağladım. Aşağıda bu bağlantı şeklini görebilirsiniz: 


Diğer kayışı da aynı şekilde bağlıyoruz. Yine mümkün oldukça gergin bağlantı yapmamız gerektiğini hatırlatmak istiyorum:


Bu aşamayla birlikte yazımızın sonuna geliyoruz. Adet haline geldiği gibi cihazımızın son halini gösteren resmi aşağıda inceleyebilirsiniz:

Montaj aşamaları, 8. adım: Heated bed'in montajı

 
Bir önceki montaj  yazımızda X ve Y arabalarını yerlerine monte etmiş ve kayışlarını da bağlamıştık.Bu yazımızda bir sonraki aşamamız olan heated bed'in (ısıtmalı tabla diye çevirebiliriz) montajını gerçekleştireceğiz.


Öncelikle bu aşamaya neden ihtiyaç duyduğumuzdan bahsetmemiz gerekiyor. Bu yazıyı yazarken, 3 boyutlu printer macerasına başlamamın (kiti satın almamın) üzerinden neredeyse 1 yıl geçmiş durumda. Dolayısıyla baskı yapma konusunda belirli bir deneyime sahip olduğumu söyleyebilirim. 3 Boyutlu yazıcı ile baskı yapmak, belki bir gün günümüzde iki boyutlu baskı yapmak ne kadar kolaysa o kadar kolay olacaktır ama henüz teknoloji olgunluk aşamasına gelmedi. Bundan 15-20 yıl önce satın aldığım ilk ink-jet yazıcıyı hatırlıyorum da, doğru düzgün baskı alabilmek için yazma kafasını kalibre etmek, siyah beyaz basarken siyah kartuş, renkli basarken renkli kartuşu değiştirmek gerekirdi. Sürücüler uyumsuzluk çıkarır, kağıt biraz eğri bir şekilde cihaza girse hemen tıkanırdı. Bu gün çoğu adım otomatik ve sorunsuz hale geldi. 3 Boyutlu yazıcılarda da sorunsuz kullanım için birçok çalışma var ancak bu durum henüz çok önemli bir gerçeği değiştirebilecek seviyeye ulaşmadı: Basmaya çalıştığınız cisimlerin bir kısmını ilk denemenizde veya bir kereden basamayacaksınız.  Başarısız baskıların çok sayıda sebebi var ancak en önemli sebeplerinden birisi (en azından benim için) basılan cismin baskı yüzeyine iyi bir şekilde tutunamaması. Aşağıda yer alan resim, baskı yüzeyine iyi yapışamamış olan bir cismi gösteriyor:



Robotun sağ bacağına bakarsanız baskı esnasında kıvrılması sebebiyle yerinden oynamış olduğunu görebilirsiniz. Bu baskıda şansım vardı, bir şekilde öteki bacak yerinden oynamadığı için baskı sonuna kadar devam edebildi. Ama her zaman bu kadar şanslı olmayabiliriz. 3 Boyutlu yazıcılar hareketli akslar içeren cihazlar. Baskı yaptığınız cismin bulunduğu yüzey en azından bir yönde hareket etmek zorunda (Sigma 3D'de cismin oturduğu tabla Y arabasının üstünde ve ön-arka yönde sürekli hareket ediyor). Bu hareket esnasında cismin yerinden oynamaması gerekli. En ufak (milimetreden küçük) bir harekette bir sonraki tabaka ile bir önceki tabaka üst üste gelemeyeceklerinden en iyi ihtimalle baskı kaliteniz bozulur, veya daha yüksek ihtimalle baskıyı bitiremezsiniz.


Bu sorunu çözmek için çeşitli yöntemler mevcut. Hangi materyel (ABS, PLA, PVA, vs..) ile ve neyin üzerine (mesela cam, ayna, akrilik gibi) baskı yaptığınız bu konuda önem arz ediyor. Örneğin su bazlı yapıştırıcılar kullanılarak parçanın yapışması sağlanabiliyor. Veya Kapton, mavi maskeleme bandı, PET gibi yüzeyler üzerine baskı yapılabiliyor. Her birinin farklı özellikleri ve kullanım alanları mevcut ve bunlardan ileride bahsedeceğim. Ancak ana konumuz heated bed olduğuna göre, yapıştırıcı etkisi olan faktörlerden birisinin de ısı olduğunu tahmin edebilirsiniz.


ABS, PLA gibi plastikler, baskı yapılan yüzey sıcak ise tabana daha iyi yapışıyorlar. Ayrıca baskı esnasında soğuduklarında (özellikle ABS) kıvrılma yaparak parçayı yerinden oynatabiliyorlar. Bu sebeple yazıcılara ısıtılabilir bir yüzeyi olan plakalar ekleniyor (heated bed dediğimiz parça). Isıtma farklı şekillerde yapılabilir. Sigma 3D yazıcımızda bu amaçla en yaygın kullanılan yöntem olan "PCB Heated Bed" kullanılıyor (ve işin güzel tarafı Türkiye'de üretilmiş). Aşağıda resmini görebilirsiniz:


"PCB" kısaltması "Printed Circuit Board" kelimeleri kullanılarak oluşturulmuş bir kısaltma ve bildiğimiz baskılı devre anlamına geliyor. Bu ısıtıcı, içerisinde çok sayıda ince iletken yollar içeren bir devre aslında. Elektrik verildiği zaman, iletken yollardan geçen akım ısıyı yükseltiyor. Isıtıcının alt kısmına dikkat ederseniz iki tane LED ve bunların iki tarafında lehimlenmiş teller göreceksiniz:

 


Bu teller ısıtıcıya akımın girip çıktığı noktalar. Kitimizde bu noktalar önceden tellere lehimlenmiş halde geliyorlar. PCB'yi kendimiz satın alırsak bu telleri bizim lehimlememiz gerekiyor. Resimde ayrıca çok dikkatimizi çekmeyen ama oldukça önemli bir görevi bulunan küçük bir delik var. Tam olarak plakanın ortasında yer alıyor: 


Bu deliğin içerisine termistör adı verilen ve sıcaklığı ölçmek için kullanılan küçük bir devre elemanı yerleştiriliyor. Bu sayede yazıcımız heated bed'i istenilen sıcaklıkta tutabilmek için gereken geri bildirimi alabiliyor. Termistör de kitimizde önceden yerleştirilmiş olarak geliyor, dolayısıyla bizim yapmamız gereken ek bir iş yok.

Heated bed'in arka yüzünü çevirdiğimiz zaman ilginç bir görüntü ile karşılaşıyoruz:


Plakanın altı neredeyse tamamıyla ince bir mantar tabakası ile kaplanmış durumda. Bu tabakanın amacı ısı yalıtımı sağlamak. Bu sayede istenilen sıcaklığa daha hızlı bir şekilde ulaşılabiliyor. Yukarıdaki paragrafta bahsetmiş olduğumuz bağlantı noktalarını da bu resimde daha detaylı olarak görebiliyoruz. Mavi ve koyu gri renkli kalın kablolar elektrik bağlantısı için kullanılıyor. Ortadaki ince bağlantılar ise termistör kabloları. Bu bağlantıları daha ileride yapacağımızdan şu an bu kabloları düşünmemize gerek yok.

Bed'i yazıcımızın Y arabasının üstüne monte edeceğiz. Bir önceki montaj konumuzda metalden imal edilmiş olan bu parçayı tanımıştık. Hatırlama amacıyla resmini tekrar görelim:


Arabaya dikkatli bir şekilde bakarsak şeklini ortasında bir daire olan bir X harfine benzetebiliriz. X harfinin her ucunda birer vida deliği olduğu gözünüze çarpmış olabilir. Isıtıcı tablamızı bu vida deliklerini kullanarak monte edeceğiz. Bu iş için gereken malzemelere aşağıda yer alan resimden bir göz atalım isterseniz:


 
 Bu resme baktığımız zaman bir gariplik olduğunu fark etmiş olmalısınız. Bir plakayı metal bir parçaya bağlamak için bu kadar çok malzeme niye gerekiyor diye düşünebilirsiniz. Öncelikle 4 adet M3x30 imbusa ihtiyacımız var ve bu oldukça uzun bir imbus. Ayrıca 12 adet M3 pul ve 4 adet de yay gerekiyor. Tahmin edebileceğiniz gibi bu bağlantının sadece iki yapıyı bir arada tutmaktan çok daha önemli bir görevi var. 3 Boyutlu yazıcımızın belki de en önemli ayarı olan ve ingilizcede "bed leveling" adı verilen işlemi yapmak için bu bağlantılardan faydalanacağız. Bed leveling yatak hizalama anlamını taşıyor. Yazıcımızdan bastığımız cisimlerin düzgün bir şekilde basılabilmeleri için tamamen düz bir yüzey üzerine basılmaları gerekiyor.Yüzeyde çok ufak bir eğim bile varsa baskı başarısızlıkla sonuçlanabilir çünkü eğimli yerlerde plastik tabana yapışmayabilir. O sebeple baskı öncesi yüzeyin tamamen düz olduğunun kontrol edilmesi ve yazma kafasının plakanın her yerinde plaka ile eş mesafede olduğundan emin olunması gerekiyor. Yazıcı kalibrasyonunun en önemli aşamalarından birisi olan bu aşamayı montajda kullandığımız bu vida ve yaylar sayesinde gerçekleştireceğiz (kalibrasyon kısmı cihazın montajı bittikten sonra yapılacağından şu anda bununla uğraşmayacağız ama ileride bahsedeceğiz).

Montajda ana mantık, plakanın yaylar üstünde durması. Kalibrasyon aşamasında imbusları sıkıştırıp gevşeterek plakanın bir kenarını daha aşağı veya daha yukarı yönde hareket ettirebileceğiz.


Yukarıdaki resimde düzeneği nasıl kurmamız gerektiğini görüyoruz. Yukarıdan aşağı yöne doğru baktığımızda şöyle bir sıralama oluyor: İmbus - pul - heated bed -pul - yay - pul. Burada montaj aşamasında bol bol pul düşürdüğümü belirteyim. 4 Deliği aynı anda yapmaya çalışmayın, çok zor oluyor. Tek tek montajı yapmak daha kolay. Ayrıca imbusu çok fazla sıkıştırmayın, nispeten gevşek bir konumda olmalı ki ayar yapacak payımız olsun.


Montajı yaptığımız zaman heated bed'in yaylar sayesinde havada asılı tutulabilir hale geldiğini görüyoruz. 4'ünü de yerine monte ettiğimiz zaman aşağıdaki gibi bir görüntümüz olacak:


Bu aşamamızın da sonuna gelmiş bulunuyoruz. Adetten olduğu gibi cihazımızın son halini görelim:

 

 
 
ga('require', 'ecommerce');