3D Baskı Almadan Önce Nelere Dikkat Etmeli?
3 boyutlu yazıcıda yeni misin? 3D yazıcı ile baskı almadan önce önemli detayları bildiğinden emin misin? O hayal ettiğin parçayı istediğin sürede ve kalite üretebilmek için temel bazı bilgilere ihtiyacın var. Daha sonra 3D yazıcı ile hayal gücünle sınırlı birçok parça basıp projeler yapabilirsin.
3D baskıya başlamadan önce üç boyutlu yazıcı çeşitlerini, nasıl çalıştıklarını, parçalarının ne işe yaradığını, 3D yazıcıların arasındaki farkları, 3 boyutlu modellemenin nasıl yapıldığını, yazıcının kalibrasyon ve ayarlanmasını, üreteceğim parçaya ve yazıcına uygun hammaddeyi, parça bittikten sonra yapabileceğin işlemleri ve sorunlar ile karşılaşırsan nasıl baş edebileceğini bu yazımızda senin için anlatıyoruz.
- Üç Boyutlu Yazıcı Seçimi
- Baskı Alınabilir 3D Tasarım veya Model
- Dilimleme Yazılımı Ayarları
- 3D Yazıcı Kalibrasyonu
- Doğru Malzeme Seçimi
- Baskı Sonrası İşlemler
- Sorun Giderme
- 3D Tasarım ve Baskı Hizmeti
- İlgili Makaleler
Üç Boyutlu Yazıcı Seçimi
3D Yazıcı Nedir?
3D baskının kendisi çok genel bir terimdir. 3D baskıyı karmaşık nesneleri çoğaltabilecek geleceğin büyülü bir teknolojisi olarak görebiliriz. Ancak bu, teknik olarak 3D baskının tam olarak ne olduğunu anlamayı zorlaştırabilir. Gerçekte, birçok farklı 3D baskı teknolojisi vardır, ancak bu makalenin odaklandığı FDM (Fused Deposition Modeling - Eriyik Yığma Modellemesi) en yaygın olan teknolojidir.
FDM 3D yazıcılarda, temel olarak eritilip katmanlar halinde serildikten sonra soğuyabilen bir malzeme olan termoplastik kullanılır. Filament olarak da adlandırılan bu malzeme ile parçalar, üst üste katmanlar eklenerek oluşturulur.
FDM hakkında daha önce biraz araştırma yaptıysan, bazı kaynakların teknolojiye atıfta bulunurken FDM yerine kaynaşmış filament üretimi anlamına gelen Fused Filament Fabrication (FFF) teriminin de kullandığını fark etmiş olabilirsin. Bunun nedeni, FDM’in aslında Stratasys firması tarafından ticari marka olarak kullanılan bir terim, diğer kısaltmanın ise daha genel bir terim olmasıdır. Ancak, isimler farklı olsa da iki teknoloji arasında hiçbir fark yoktur.
3D Yazıcı Nasıl Çalışır, Model Nasıl Yazdırılır?
FDM’in nasıl çalıştığını anlamanın en kolay yolu, FDM 3D yazıcının parçalarını öğrenmektir. Bununla birlikte, geleneksel FDM 3D yazıcıların X, Y ve Z adlı üç eksende hareket ettiğini bilmektir. Genellikle kartezyen sistemlerde X ve Y eksenleri sol, sağ, ileri ve geri hareketten, Z ekseni ise dikey hareketten sorumludur.
Bir 3D yazıcının ana bileşenlerine göz atarsak:
- Baskı Alanı: Parçanın üretildiği alandır. Genellikle parçanın yapışması için ısıtılır ve yardımcı malzemeler kullanılır.
- Ekstrüder: Modeli oluşturmak için filamentin erimesinden ve kademeli olarak baskı alanına bir motor, tahrik dişlileri ve diğer küçük bileşenler yardımıyla ittirip katmanlar halinde serilmesinden sorumlu bileşendir. Filamenti eriti sıcak uca iten oluşur.
- Hotend (Sıcak Uç): Erimiş filamenti belirli bir çapta (genellikle 0,4 mm) şekillendiren nozzle (nozül) adı verilen uca sahip bölümdür.
- Soğutucu Fin ve Fan: Hotend ile ekstrüder filament ittirme bölümünün arasında bir soğutucu fin ve fan bulunur. Filamentin sıcak uca giderken eriyik kıvama gelip sıkışmaması için serin kalması gerekir.
- Parça Soğutucu Fan: Soğutucu fana ek olarak, erimiş filamenti nozzle’dan çıktıktan sonra soğutmak için genellikle en az bir fan kullanılır.
- Kontrol Arayüzü: 3D yazıcıları kontrol etmek için cihaz üzerinde fiziksel kaydırma ve tıklama tekerleğine sahip basit bir LCD ekran veya dokunmatik ekran bulunur. 3D yazıcı marka ve modeline bağlı olarak, Wifi kablosuz bağlantı, SD kart yuvası ve bir USB bağlantı noktası da mevcuttur.
3D modeli yazıcıya yükledikten sonra yazdırma işlemi başlar ve hotend ısınır. Nozzle, filamenti eritmek için gerekli sıcaklığa ulaştığında ekstrüder filamenti nozzle’a doğru iter.
Baskı kafası ekstrüder, baskı alanına yaklaşır ve parça soğutucu fan, nozülden çıktıktan kısa bir süre sonra soğuyan ve sertleşen erimiş filamenti baskı alanına sermeye başlar. Filament her katmana bir kere serilir ve bir katman tamamlandıktan sonra baskı kafası Z ekseninde küçük bir miktar yukarı hareket eder ve parça tamamlanana kadar işlem tekrarlanır.
Yeni Başlayanlar İçin En İyi 3D Yazıcılar
3D yazıcı teknolojisi ile yeni tanışıyorsan montaj kolaylığını, kullanım kolaylığını, uygun belgeleri ve genel baskı kalitesini göz önünde bulundurman gerekiyor. Sana yardımcı olması açısından yeni başlayanlar için tavsiye niteliğindeki en iyi 3D yazıcılara buradan ulaşabilirsin.
3D Yazıcının Çevresi Kapalı Olmalı Mı?
3D baskı almadan önce dikkat etmen gereken başka bir konu da üreteceğin parçanın özelliklerine göre (mukavemet, esneklik, ısıya ve kimyasallara dayanım gibi) malzeme seçimidir. Ayrıca seçilen malzemenin yani filamentin 3D yazıcın ile uyumlu bir şekilde çalışması gerekiyor.
Bazı filamentler ile kaliteli (tolerans ve dayanıklılık) baskılar alınması için belirli bir sıcaklıkta sabit kalabilen ortam olmalıdır. Ayrıca özelliğine göre tercih edilen, bitkisel özlü filamentlerin yanı sıra petrol bazlı plastikler de 3 boyutlu yazıcılar ile kullanılabilmektedir. Baskı sırasında uzun süreler maruz kalındığında zararlı olabilecek gaz ve partiküller ortaya çıkabilir. Bunu önlemek için de yazıcının etrafını kapalı olması, filtre ve havalandırma sisteminin olması gerekmektedir.
Örneğin ABS filamenti güçlü, hafif esnek ve sıcağa dayanıklı bir malzemedir. Ancak baskı sırasında 3D yazıcının etrafı kapalı ve filtre ile havalandırılabilir olması gerekmektedir. Aksi takdirde hem sağlık açısından sakıncalı hem de baskı sonrası çıkan parçada istenmeyen hatalar olabilir.
3D Yazıcıları Karşılaştır
Hem ülkemizde hem de dünyada birçok üç boyutlu yazıcı var. Peki bu yazıcıların aralarındaki temel farklar neler? Hayalindeki projeyi yapmak için yazıcılarda nelere dikkat etmen gerektiğini artık biliyorsun. Şimdi yazıcıları karşılaştırıp fiyat performans açısından değerlendirme yapabileceğin bir sayfamız var:
Baskı Alınabilir 3D Tasarım veya Model
Doğal olarak, bir parçayı 3 boyutlu olarak yazdırmak istiyorsan, o parçanın 3D modeline ihtiyacın var. 3D modeller, genellikle CAD (bilgisayar destekli tasarım) yazılımı olarak adlandırılan 3D modelleme yazılımları ile oluşturulur. Popüler 3D modelleme yazılımlarından bazı örneklere bu sayfadan ulaşabilirsin.
Bununla birlikte, 3D baskıya yeni başlarken bu tür profesyonel tasarım yazılımları kullanmak için gerekli beceriye sahip olmayabilirsin. Bu durumda endişelenmene hiç gerek yok, çünkü sana basitçe 3D tasarım yapabileceğin ve profesyonel tasarıma geçiş için temel oluşturmana yarayacak bazı ücretsiz yazılımlar var. Bunlardan en popüler olanı Tinkercad, herkesin önceden deneyime sahip olmadan kullanabileceği basit bir program. Sektörün önde gelen CAD yazılım üreticilerinden biri olan Autodesk firması (örneğin AutoCAD ve Invertor) tarafından tasarlanan her bilgisayardan bağlanabileceğin online ve ücretsiz bir uygulamadır.
Bilgisayarında hayal ettiğin her şeyin 3 boyutlu tasarımını yapabilirsin, ancak bu modelin üretilebilir olması önemli. Tasarımların 3D yazıcıda basılabilir olması için bazı püf noktalarına ihtiyacın var.
Son yıllarda 3D yazıcılara çok sayıda insanın erişmesiyle, birçok site 3D modeller için depolar oluştumaya başladı. Bu şekilde, herhangi bir tasarım becerisi olmayan herkes 3D yazıcı ile baskılar alabilir. 3D modelleri ücretsiz indirebileceğin en popüler sitelere buradan ulaşabilirsin.
Dilimleme Yazılımı Ayarları
3D modelleri yazıcının anlayacağı ve baskıya hazırlayan dile çeviren özel yazılımlara ihtiyaç vardır. Bu yazılımlara “dilimleyici” adı verilir. 3D modeller bir dilimleyici yazılımına aktarılır ve 3 boyutlu model sanal olarak katmanlara “dilimlenir”. Ortaya çıkan dosyada temel olarak uzun bir talimat listesi ve modeli oluşturmak için 3D yazıcı tarafından okunacak G-Code satırları yer almaktadır.
G-Code, 3D yazıcıların ve CNC makinelerinin yazılım dilidir. Bu dosyalar, baskı yazdırma hızı ve baskı sıcaklığı, duvar kalınlığı, iç dolgu yüzdesi, katman yüksekliği ve diğer özellikler gibi modeli üretmek için gerekli olan önemli parametreleri içerir. Başka bir deyişle, G-Code dosyası olmadan 3D baskı mümkün değildir.
Bir dilimleyicinin ana işlevlerinden bir diğeri destek yapısı (support) oluşturmaktır. Geniş açılı ve boşluklu çıkıntılara sahip modeller için destek gereklidir. Dilimleyici, destekleri nereye koyacağını ve ne kadar dolgu yoğunluğuna sahip olacağını ayarlamanı sağlar. Bazı dilimleyiciler, kullanıcılara daha kolay ve stabilite için farklı türde destek yapıları seçmene olanak tanır.
Hangi dilimleme yazılımını kullanacağına hala karar veremediysen, seçmene yardımcı olması için en popüler dilimleme yazılımı Cura kullanma kılavuzuna göz atabilirsin.
3D Yazıcı Kalibrasyonu
Modelini yazdırmaya başlamadan önce yapman gereken birkaç işlem daha var:
- Filament Yükleme: Ekstrüderin baskı başlamadan önce filamenti ekstrüde etmeye hazır olması gerekir. Yükleme işlemi, sıcak uç hotend’i filamentin erime sıcaklığına (filament çeşidine bağlı olarak 200°C’nin üzerine) ısıtarak ve daha sonra filamenti ısıtılmış ekstrüdere yükleyerek başlar.
- Yatak Kalibrasyonu: Yazıcının filamenti baskı alanına sermesi ve parçayı başarılı bir şekilde inşa edebilmesi için baskı alanının yani yatağın nozzle’a göre her yerden düz olması gerekir. 3 boyutlu yazıcı markalarına bağlı olarak, yatak kalibrasyonu manuel veya otomatik yapılabilmektedir. Yatağın hizalanması çok önemlidir, çünkü eğer baskı tablası nozuldan çok uzakta ise, ilk ve en önemli tabaka tablaya yapışmaz ve baskının başarısız olmasına neden olur.
Bu önemli adım hakkında daha fazla bilgi için 3D Yazıcı Kalibrasyonu Nasıl Yapılır? yazımıza göz atabilirsin.
Doğru Malzeme Seçimi
Daha önce de belirttiğimiz gibi, FDM 3D yazıcılar ile parça üretebilmek için filament malzemesi kullanılmaktadır. Filamentler temel olarak yapısal bütünlüğünü korurken eritilmesi ve soğutulması için özel olarak tasarlanmış bir termoplastiktir. 3D baskı için filamentler genellikle iki farklı çap seçeneğiyle gelir: 1,75 mm ve 3 mm (veya 2,85 mm). Çapın yanı sıra, filamentler farklı makara boyutlarında da gelir. Pazarda en yaygın boyutlar 500 gr, 750 gr, 1 kg, 2 kg ve 3 kg’dır.
FDM 3D yazıcıların en güzel yanı çok çeşitli filamentlerle çalışabilmesidir. FDM ile 3D baskı için kullanılan filament türlerinden bazıları şunlardır:
Popüler
Özel
- Esnek (TPU,TPE)
- Naylon
- Dolgulu (ahşap dolgu, bronz dolgu, vb.)
- Polikarbonat (PC)
Destek
FDM için filamentler ayrıca 3D baskı dünyasında kullanılan en ucuz malzemelerdir. En popüler 3D yazıcı filamentleri hakkında bilgi edinmek için filament özelliklerine göz atabilirsin.
Filamentlerin Doğru Depolanması
Yaptığın bir baskıdan sonra filamenti bir süre kullanmayı düşünmüyorsan, filamenti saklamak iyi bir fikirdir. Filamentler için depolama, özellikle etrafta birkaç makara varsa, sorunsuz bir 3D baskı için önemlidir. Çünkü makaralar bir süre açıkta kalırsa, toz yapıştığından baskı sırasında nozzle’ı tıkayabilir ve nemden etkilenerek filamentin özellikleri kaybolabilir.
Filamentlerin için vakum torbaları veya kap alabilirsin. Filamenti güvenli bir şekilde saklamanın yollarını anlattığımız aşağıdaki makalemize göz atabilirsin.
Baskı Sonrası İşlemler
Baskı sonrası parçanın üzerinde yapılacak işlemler son üretim aşamasıdır. Aşağıda, FDM 3 boyutlu yazıcı ile yazdırılan parça için bazı işlem adımları bulunuyor. (Tüm adımları yapmak zorunda değilsin):
- Destek Yapısını Çıkarma: Yazdırdıktan sonra, varsa destek malzemesi çıkarılır. Destek malzemesinin çıkarılmasından sonra, parçanın yüzeyinde kalan izler varsa temizlenir.
- Zımparalama: Daha sonra zımparalama işlemi yapılır. 3D baskılı parçaların ince taşlı zımpara ile yüzey işlemi yüzeyin daha pürüzsüz hale gelmesini sağlar.
- Boyama: Modelin rengini değiştirmek, ayrıntılar eklemek veya koruma yapmak için boya kullanılabilir.
- Parlatma / Pürüzsüzleştirme: Epoksi kaplama, baskılı bir parçanın yüzeyini düzleştirmek için kullanılan yollardan biridir. Özellikle ABS gibi filamentlerde, pürüzsüz bir yüzey kalitesi elde etmek için aseton buharı gibi özel işlemler yapılabilir.
- Yapıştırma: Yazıcının baskı alanına sığmayan büyük bir 3D modeli yazdırmak istiyorsan, modeli parçalara ayırıp yazdırabilir ve daha sonra yapıştırabilirsin.
Sorun Giderme
3D yazıcı kullanırken yeni başlayanların karşılaşabileceği en yaygın sorunlardan bazıları:
- Yataktan Kalkma: Baskı işlemi sırasındaki sıcaklık farkları nedeniyle oluşur.
- Tel Tel Olma: Yanlış sıcaklık, geri çekme (retract) ayarlarından veya hatta belirli filament türlerinden (örneğin ABS ve Naylon) kaynaklanır.
- Nozzle Sıkışması ve Tıkanması: Tıkalı bir nozül, FDM 3D yazıcılarda en rahatsız edici sorunlardan biridir. Yazıcı kafasından gelen garip bir ses duyarsan ve filament nozzle’dan çıkmazsa, muhtemelen uç tıkanmış demektir. Diğerlerinin yanı sıra düşük filament kalitesi, düşük sıcaklık, filament türü ve nem toz gibi çevre koşullarından kaynaklanabilir.
- Katman Kayması: Z ekseninde hafif bir yalpalama, kasnakların gevşekliği veya aşırı baskı hızından kaynaklanabilir.
- Filamentin Az Gelmesi: Düşük ekstrüzyon, baskı sırasında yeterli filament ittirilemediği için meydana gelir. Bu sorun, katmanlar arasında boşluklara neden olur ve parçanın kırılganlığı artar.
- Filamentin Çok Akması: Aşırı ekstrüzyon, çok fazla filamentin ekstrüde edilmesinden dolayı olur. Bu, genel olarak katmanların sarkmasına ve ekstrüderin model üstüne yapışmasına neden olur. Hasarın boyutları ciddi olabilir.
3D Tasarım ve Baskı Hizmeti
Projeni gerçekleştirmek için 3D yazıcın olmayabilir, hatta 3D modelleme de yapamıyor olabilirsin. Ancak hayalini anlatarak hem tasarım hem de baskı hizmeti alabileceğin şirketler bulunuyor.