FreeCAD ile Üç Boyutlu Tasarım
İlk 3D modelini nasıl tasarlayacağını ve 3D yazıcıda nasıl üreteceğini kolayca öğrenmek için FreeCAD eğitimimize göz atabilirsin. Bu FreeCAD dersinde, fikirlerini 3D yazıcı ile hayata geçirebilmek için gereken temel komutları ve araçları öğreneceksin.
FreeCAD, gerçek hayattaki nesneleri oluşturmak ve özelleştirmek için tasarlanmış bir 3D parametrik modelleyicidir. İyi tarafı, tasarımlarını açık kaynak prensibi ile birlikte ve tabii ki ücretsiz olarak yapabileceksin.
FreeCAD Kurulumu
FreeCAD’i İndir
İlk önce FreeCAD’i indirip yüklememiz gerekiyor. Yazılımı FreeCAD.com adresinden indirebilirsin. Kullanılabilir platformlar Windows (32-Bit, 64-Bit), Mac (64-Bit) ve Linux (64-Bit AppImage)’dır. FreeCAD’in belirli bir projeye uygun olduğundan emin olmak için FreeCAD forumuna göz atabilirsin.
Birimlere Karar Ver
Bir projeye başlamadan önce hangi birimleri kullanacağına karar vermen gerekir. Bu FreeCAD eğitiminde, metrik sistemi kullanarak çalışacağız.
FreeCAD’i açtığında, aşağıdaki resimdeki pencereyi göreceksin.
- Yeni bir proje oluştur.
“Create new” yani “Yeni oluştur”a tıkla. Şimdi tercih ettiğin navigasyon stilini ayarlayabilirsin. Bu ders için Blender stilini kullanacağız. Boş ekrana sağ tıkla > Navigation styles > Blender.
Arayüzdeki üst menü, diğer yazılımlara benzer gezinme hareketlerini kullanmanı sağlar. Diğer yazılımları kullanıyorsan ve başka bir yazılıma geçmeyi planlıyorsan bu, alışma sürecini hızlandıracaktır.
FreeCAD’de ölçü birimi nasıl değiştirilir?
- Edit > Preferences’a tıkla.
- Açılan pencerede “General” menüsü karşına çıkacak.
- “Units”i seç ve “User System”ı “Standart” olarak değiştir ve “OK” düğmesine basarak çık.
Görünümleri Düzenle
Şimdi klavyende CTRL + N tuşlarına basarak yeni bir tasarım başlat. Pencerenin sol alt tarafında yeni, adsız bir sekme açılır. Soldaki Combo View penceresi açıksa, bir sonraki adımı atlayabilirsin.
- Combo View’i açmak için View > Panels > Combo View’e tıkla.
Combo View penceresi, komutları hızlı bir şekilde vermek için çok kullanışlıdır. Ayrıca, projenin yapısına daha yakından bakmanı sağlayan “Tree” (tasarım ağacı) ve özelliklerinin görünümünü de içerir.
Bir Taban Çiz
- Üç boyutlu bir nesne oluşturmak için önce bir taban çizmen gerekiyor. Workbench’ini Start > Part Design’ı seçerek değiştir.
- Combo View penceresindeki Görev slaytının altındaki “Create Body”i seç. Ardından “Create sketch”e tıkla. Bu, çizim yapılacak yönlendirmeyi seçmek için yeni bir pencere açacaktır.
- Body oluştur.
- Çizim (sketch) oluştur.
- Düzlem seç: Çizim (sketch) oluştur.
- Şimdi XY-Plane düzlemini seç ve OK’a bas.
- Bu pencerede sağdaki küp sana seçilen düzlemi gösterir. “Reverse direction” seçeneği zıt düzlem içindir. Offset seçeneği ile düzlemin yüksekliğini değiştirebilirsin. Devam etmek için OK tuşuna bas.
- Bu aşamada Combo View’daki Tasks bölümünde yeni seçenekler ortaya çıktı. Burada “Grids”in özelliklerini değiştirebilirsin. Tüm Grid seçeneklerini kontrol et ve Grid size’ı 10 mm’ye ayarla. “Show grid” seçeneğinin işaretini kaldırmak grid’i gizler ve “Grid size” grid’lerin aralığını değiştirir. Grid snap’i seçmek, otomatik olarak en yakın geçiş noktasını yakalamasını sağlar.
- Çizim aracını seç ve bir dikdörtgen oluştur. İmlecini koordinat sisteminin üzerine getirdiğinde imlecin hemen yanında geçerli koordinatları görebilirsin. 40.0, -40.0 noktasındaki koordinat sisteminin sağ alt bölüme tıkla. Noktaların ızgaraya (grid) nasıl oturduğunu ve daha doğru çalışmana olanak tanıdığını da fark edebilirsin. Dikdörtgeni -40.0, 40.0 noktasında bıraktığında çizdiğin karenin boyutu 80.0 x 80.0 olur.
FreeCAD, soldaki Constrains penceresinde gördüğün gibi taslak için kısıtlamaları otomatik olarak ayarlayabilirsin. Çizimden çıkmak için “Close”a tıkla. Artık çizimi üç boyutlu bir nesneye dönüştürebilirsin.
Yeni Noktaları Ayarlamak
- Combo View’deki “Tasks” bölümünün altındaki “Pad” komutunu seç. Bu seçenekleri görmüyorsan, Model’e geri dön ve Skecth’i seç. Sonra Tasks sekmesine git.
- “Type”ı Dimension olarak seç. “Length”i (uzunluğu) 60mm’ye, “Symmetric to plane” ve “Reversed” seçeneklerini kaldır. Length (uzunluk), nesnenin ne kadar uzunluğa ve kalınlığa sahip olacağını belirler. Reversed (tersine döndür) seçeneği, taslağı ters yöne kalınlaştırır.
- “2nd length” uzunluk, Dimension sekmesini Two dimensions’ı (iki boyut) etkinleştirmek nesneyi iki tarafa da kalınlaştıracaktır. Bu işlevi modelimiz için kullanmayacağız. Type’tan “Dimension”ı seç ve OK’a tıkla.
Nesneleri Taşıma ve Farklı Görünüm Pencereleri
Ayrıca nesneyi hareket ettirebilir ve farklı yönlerden bakabilirsin.
- Mouse’unun orta tekerleğini basılı tutarak sağa sola aşağı yukarı hareket ettirdiğinde modelini döndürebilirsin. Bu özellik, arayüzde boş alana Mouse ile sağ tıklayıp Navigation sytles > Blender’ı seçtiğinde çıkmaktadır.
- Modelini farklı açılarda görüntülemek için FreeCAD araç çubuğundaki küp simgeleri seni yönlendirir. Ayrıca belirli bir tarafa bakmayı da seçebilirsiniz.
- Modelini arayüzde kaybedersen, görünüm araç çubuğunun sol tarafındaki büyüteç düğmesine basıp modelini merkeze taşıyabilirsin.
Modeli Kesmek
Bu FreeCAD eğitiminin 2. bölümünde de Workbench’te (çalışma alanını) Part Design’ı seç. Öncelikle kutumuzu kesme özelliği (cut) ile oymak istiyoruz.
Temel Kesme Aracı
Combo View’de bulunan Pocket özelliğinin boyutlarını ayarla.
- View menüsünde “Top view” görünüme geç ve kutunun görünen yüzünü tıklatarak üst düzlemi (top plane) seç. Şimdi Combo View penceresinde Tasks bölümünün altında “Create sketch”e tıklayarak çizim oluştur.
- Grid’i 5mm olarak ayarla ve Grid Snap’i işaretle. Şimdi -35.0, 35.0 ile başlayan toplamda 70.0 x -70.0 büyüklüğünde bir dikdörtgen çiz. Çizdiğin yeni dikdörtgenin kutunun kenarlarından 5mm uzak olacak şekilde ayarla. Dikdörtgeni onaylamak ve çizimi kapatmak için “Close”a tıkla.
- Combo View’de Pad özelliğinin hemen altındaki “Pocket” özelliğine tıkla. Bu özellik, son çizilen dikdörtgenin içindeki her şeyi keser. Type seçiminde kesilecek sınırı ve yönünü değiştirebilirsin. Type’ı “Dimension” olarak ve “Length”i 55.00 mm olarak ayarla, böylece zemin de 5 mm kalınlığındadır. Ayrıca, oluşturulan Pocket’i, F2 tuşuna basarak “Hole” olarak yeniden adlandır. İzometrik görünüme geçtiğinde, kutunun içindeki deliği görebilirsin.
Kalınlık Vermek
- Kutuya kapak yapmak için kutunun üstünde bir çıktıya ihtiyacın var. Axonometric görünüme geç ve kutunun üst düzlemini seç. Kutunun tabanını veya duvarlarını seçme. “Grid size”ı 5 mm olarak ayarla ve “Grid snap”i etkinleştir. Şimdi, -40, 40.0 noktasında başlayan kutunun üst kenarlarıyla hizalanmış bir dikdörtgen oluştur ve çizimi kapat. Bitmiş çizimi “Rim 1” olarak yeniden adlandır. Offset, yani kalınlaştırma, aracına erişmek için Workbench’ini “Part Design”dan “Draft” yani taslağa çevir.
- Grid’i göstermek veya gizlemek için Draft > Utilities > Toggle Grid’e tıkla. Çalışma düzleminin yüksekliği taslak seviyesini belirler. Farklı seviyelerde çizim yapmak taslakları tek bir nesneye yaymanı sağlar.
- Model bölümündeki “Rim 1” taslağını seç ve Combo View penceresindeki Tasks bölümünden “Offset”i seç. Kopyayı kontrol et, böylece “Rim 1” offsetten sonra kalır. Offset aracını kullanırken imlecini modelleme penceresinde hareket ettirmek ve saklamak çok önemlidir. İmlecini takip eden bir dikdörtgen göreceksin. Mouse’unu hareket ettirmeden, -2.5 yazıp Enter tuşuna bas. Bu, çizimini 2,5 mm iç tarafa kadar çeker. Ayrıca “D Wire001” öğesini “Taslak” olarak yeniden adlandır.
- Nesneleri değiştirme: Offset
- Offset ayarı.
- Taslak grid’i yani ızgarayı devre dışı bırak ve Workbench’ini “Part Design”a geri getir.
Bir Nesneyi Kesmek veya Parça Çıkarmak için Alternatif Yöntem
- Düzenlemek için “Rim 1”in üzerine çift tıkla. Grid’i 2.5mm’ye ayarla ve kontrol et. Şimdi “Draft” yani taslak üzerine -37.5, 37.5 noktasında başlayarak 70 x 70 boyutunda ikinci bir dikdörtgen çiz. Tasarımı kapat. Artık “Draft”a tıklayarak ve silme düğmesine basarak da silebilirsin.
- “Rim 1” öğesini tekrar seç ve Pocket özelliğini kullanarak kes. Type’ı Dimension ve Length’i 5 mm olarak ayarla.
Fillet ve Pattern
Bu FreeCAD dersinin 3. bölümünde, 2. bölümde oluşturduğun kutuya kapak yapmak için bir parçayı nasıl çoğaltacağını ve köşeleri nasıl yumuşatacağını öğreneceksin.
Pattern Özelliği: Nesneleri Çoğaltma
- “Pattern” yani desen özelliği bir nesneyi eşit olarak çoğaltır. Bir nesneyi çoğaltabilmek için önce bir model çizmen gerekir. Görünümü alt görünüme çevir ve görünür düzlemi seç. Kutunun altına bakıyor olacaksın. Şimdi bu düzlemde yeni bir çizim oluştur ve Grid size’ı 2.5mm olarak ayarla, ayrıca Grid snap’in işaretli olduğundan emin ol. Çember çizme butonuna bas ve kutunun sağ üst köşesinde -30.0, 30.0’da 5 mm yarıçapında bir daire çiz. Daha sonra taslağı kapat.
- Çizilmiş olan daireyi seç ve “Pad” özelliğiyle kalınlık ver. Length’i 5 mm’ye ayarla ve “Symmetric to plane” ve “Reverse” seçimlerini kaldır. İşlemi bitirmek için OK’a tıkla ve işlem adımını yeniden adlandırmak için F2 tuşuna bas ve “Nub” olarak adlandır.
- Tekrar “Nub”a tıkla ve “Polar Pattern” kutup deseni özelliğini seç. Açı ayarını, Angle: 360.00°, Occurrences’ı 4 olarak ayarla ve Reverse direction işaretini kaldır. Bu araç, belirli bir açıda ve oluşumda olan bir parçanın daire desenini oluşturur. Angle (açı), pattern’in boyutunu belirler. Örneğin, 360°’de nesneler tam bir daire içinde, 90°’de sadece bir dairenin dörtte biri içinde dizilecektir. Reverse direction seçildiğinde, pattern saat yönünde çoğalacaktır.
Fillet Özelliği: Köşeleri Yumuşatma
2.4mm yarıçapına sahip çoğaltılmış dört adet silindirin uçlarını fillet özelliği ile yumuşatacağız.
- Alt görünüme geç ve tüm daireleri seç. Birden fazla daireyi seçmek için CTRL tuşuna basılı tut ve tek tek mouse’un sol tuşu ile tıkla. Bir dairenin seçimini kaldırmak için tekrar üzerine tıklayabilirsin.
- Fillet özelliğini seç. Ayarlanabilir yarıçap, fillet boyutunu belirler. Yarıçap, oluşturduğun fillet’ten daha küçük olmalıdır, bu nedenle yarıçapı 4.9mm olarak ayarla. Daha sonra fillet özelliğini kapat ve “Nub1 ″ olarak yeniden adlandır.
Köşelere Fillet Nasıl Verilir?
İlk önce mevcut şekil üzerinde bir dikdörtgen oluştur. 2.5 mm kadar kes ve ardından bir fillet oluşturmak için kutunun dış kenarını seç.
- En üst görünüme geç ve 2. bölümde oluşturduğun kenarda yeni bir çizim yap.
- Şimdi 35.0, 37.5 noktasından başlayarak sağ tarafa bir dikdörtgen çiz ve 2.5 x -75.0 boyutuna getir. Çizimden çık ve bir sonraki adıma geç. Eskiz 1 ile yeni bir cep oluştur, uzunluğu 2.5 mm’ye ayarla ve Reverse işaretini kaldır. Ayrıca, cebi “SmallRim” olarak yeniden adlandır.
- Kutunun sağ tarafına bir dikdörtgen çizerek küçük bir kenar çiz.
- Yeni çizilen kenar ile sonraki adımda bir fillet yapılacaktır.
- Şimdi SmallRim’in dış kenarına tıkla ve Fillet Özelliği’ne tıkla. Yarıçapı 2.4 mm’ye ayarla.
##Revolve Aracı ve İki Objeyi Birleştirme Bu FreeCAD eğitiminin 4. bölümünde, kutunun kapağını tasarlayacağız. Kapak, Revolution özelliği ile kavisli ve oyuk hale getireceğiz. Bu sayede, bir taslak etrafında sağlam bir kavisli şekil yaratmış olacağız.
Revolve Aracı
- XY-Plane’de yeni bir çizim oluştur, -40.00, 40.00 noktasından başlayan bir dikdörtgen çiz ve boyutu 80.00 x -80.00’e getir. Çizimi “Base” olarak yeniden adlandır. Bu yeni, bağımsız bir parça olacak.
- Şimdi çizime 5mm yükseklik ver ve “Base” olarak yeniden adlandır. Tamamlandığında, kutunun üstüne yeni bir çizim başlat. -40.00, 40.00 noktasından başlayarak başka bir dikdörtgen çiz ve 80.00 x -40.00 boyutunda yap. “Base of Revolution” olarak yeniden adlandır.
- Bir Revolution oluşturmak için önce “Base of Revolution”a tıkla ve daha sonra Revolve özelliğine tıkla. Ekseni “Horizontal Sketch Axis” ve açıyı 180° olarak ayarla. “Symmetric to Plane” ve “Reversed” seçeneklerini kaldır. “Symmetric to Plane” özelliği, çizilen düzlemin her iki tarafına eşit şekilde özelliği dağıtacaktır.
- Model görünümünde üzerine tıklayarak ve boşluk tuşuna basarak bir önceki basamakta oluşturduğun Revolution’ı gizle. Şimdi “Base” ekstrüzyonunun üstünde yeni bir Sketch oluştur. Grid size’ı 2.5mm olarak ayarla ve bir dikdörtgen çiz. -37.50, 37.50 noktasından başla ve 75.00 x -37.50 boyutunda yap.
- Yeni bir Revolution özelliği oluştur. Ekseni “Axis to horizontal” ve açıyı 180° olarak ayarla. Ayrıca, “Symmetric to Plane” ve “Reversed” seçeneklerini kaldır.
- Bu nesne, kapağında bir cep oluşturmak, kutuya daha büyük bir alan vermek ve 3D baskıda daha az filament kullanmak için kullanılacaktır.
İki Nesnenin Yüzeylerini Kırp veya Çıkar
- Workbench’ini (çalışma alanı) Part Design’a çevir ve “Boolean” işleminde çalıştır’ı seç. Boolean işlem penceresindeki “Difference”ı kontrol et. Bu, ikinci şekli ilk şekilden çıkaracaktır. “Union” iki nesneyi birleştirecek, “intersection” iki nesnenin ortak kısmını çıkaracak ve “section” ise iki nesnenin ortak kısmını katı olmayan olarak çıkaracaktır.
- İlk olarak ilk Revolution’ı şekillendir. Bu, ikisinin en büyük Revolution’ı olmalı. İkinci şekil senin küçük Revolution’ın olacak. Çıkarmayı onaylamak için Apply’a tıkla.
- Bitirmek için “Base Extrude” altında yeni bir çizim oluştur. -37.50, 37.50 noktasından başlayarak bir dikdörtgen çiz ve 75.50 x -75.50 boyutuna getir. Parçayı “Cut” özelliğiyle 5 mm uzunluğunda kes.
Tasarımını 3D Yazıcıda Bastır
Böylece, modelini 3D yazıcında basılabilir şekilde tasarlamış oldun. 3D yazdırma işlemi sırasında ortaya çıkabilecek sorunları çözmek için küçük değişikliklerin gerekli olabileceğini unutma.
- Modelini üretirken destek yapıları eklemen gerekebilir. Bu destek yapıları, baskı ile yatak arasındaki temas alanını arttırır. Bu yüzden, baskı yüzeyinin temas yüzeyini artırmadan kusursuzca model tablaya yapışmazsa destek yapısı ekle. Ayrıca modelin kenarlarını fillet özelliği ile 3.2 - 4.5 mm boyutunda ayarlamayı da deneyebilirsin.
- Modelinde köprü yapılar bulunuyorsa, destek yapısı kullanman gerekebilir. Çubuklar arasındaki mesafe, kutunun alt kısmının sağlam tutulması için çok uzunsa destek yapısı ile üretmek iyi olacaktır. Köprüleri desteklemek, ilk öneriden kaçınmalıdır (kenar eklenmesi için), ancak yapışma sorunlarıyla karşı karşıya kalman durumunda aklında olsun.
- Kapak ve gövde arasında mükemmel bir uyum sağlamak için her iki modeli de %100 dolu (infill oranı) olarak yazdırmayı unutma.
- Kutuyu yazdırdıktan sonra, yüzeyini parlatmayı ve kutunu açık tutmak için bir menteşe eklemeyi düşünebilirsin.
Aşağıdaki resimde kutu ve kapağını görmektesin. Kapakta daha yüksek çözünürlük elde etmek için, kapağın alt tarafını baskı plakasına temas edecek şekilde yazdır. Burada görüntülenen kapak Y ekseninde 180° döndürülerek yazdırıldı.
FreeCAD Kullanarak İsim Etiketi Yazdırma
Hiç ismini 3D olarak basılmış görmek istedin mi? FreeCAD kullanarak sadece dört basit adımda harfleri veya metni 3D olarak nasıl yazdıracağını öğreneceksin.
Tabanı Oluştur
Farklı harfleri bir araya getirip bir kelime oluşturmak ve onları bir arada tutmak için bir tabana ihtiyacın var.
- FreeCAD’i açtığında yeni bir proje oluştur. Bunu yapmak için File > New’e tıkla.
- Çalışma alanını, Workbench, Start’tan Part Design’a çevir. Açılan pencerede Tasks bölümünün altındaki Create Sketch’e tıkla ve çizim yapılacak yönlendirmeyi seç.
- Şimdi X-Y Plane’i (düzlemi) seçeceğiz. “Reverse direction” işaretini kaldır ve offset değerini sıfır olarak ayarla. Bu pencerede sağdaki küp sana, seçilen düzlemi gösterecektir. Reverse direction seçeneği zıt düzlem içindir. Offset seçeneği ile düzlemin orijinden ne kadar uzaklıkta olacağını ayarlayabilirsin. Devam etmek için OK tuşuna bas.
- Tasks sekmesinde “new options”ı (yeni seçenekler) göreceksin. Burada Grids’in özelliklerini değiştirebilirsin. Tüm grid seçeneklerini kontrol et ve Grid size’ı 10 mm’ye ayarla. “Show grid” (grid’i göster) onay kutusunun işaretini kaldır. Grid size, grid boşluklarının aralığını değiştirir. Grid Snap’i seçmek, otomatik olarak en yakın geçiş noktasını yakalayacaktır.
- Çizim aracını seç ve bir dikdörtgen oluştur. İmlecini koordinat sisteminin üzerine getirdiğinde imlecinin hemen yanında geçerli koordinatları görebilirsin. -50.0, 10.0 noktasındaki koordinat sisteminin IV. bölüme (sağ alt bölüm) tıkla. Noktaların ızgaraya nasıl oturduğunu fark edebilirsin, bu da daha hassas çalışmana olanak tanır. Dikdörtgeni 100.0 x -20.0 genişliğinde yap. FreeCAD, soldaki “Constrains” (sınırlamalar) penceresinde gördüğün gibi sınırlamaları otomatik olarak çizmeni ayarlar. Çizimden çıkmak için Close’a tıkla.
- Soldaki Combo view’de penceresinde Model sekmesini seç ve S düğmesine tıkla. F2 tuşuna basarak bir tasarım başlığının adını değiştirebilirsin. Adı “Sketch to Base” olarak değiştir.
- Yine tasarladığın tabana tıkla, açılan soldaki pencerede “Tasks” sekmesine geç ve Pad’e tıkla.
- “Pad Parameters” penceresinde Length (uzunluk) değerini 2 mm’ye ayarla ve “Symmetric to plane” ile “Reversed” işaretlerini kaldır. Pad’i oluşturmak için OK’a bas. Tüm nesneyi görmek için klavyendeki 0 (sıfır) tuşuna bas. Görünüm axometric olarak değişir. Görünüm penceresini sağ tıklatarak ve standart görünümleri seçerek de değiştirebilirsin.
Üç Boyutlu Harfler veya Metin Oluştur
- Workbench çalışma alanını “Draft”a yani taslağa geçir. Taslak düzlemini değiştirmek için, “Set/unset working plane”a tıkla ve XZ-Plane’i seç.
- Görünümü “Front view” olarak değiştir. Ardından dizeyi şekle dönüştürmek için S simgesine tıkla. Şimdi, “shape string window”daki “Local X”i -50.0, “Local Y”yi 8.0 ve “Local Z”yi 2.0 olarak ayarla. Bu değişkenler başlangıç noktasının konumunu tanımlar. Devam etmek için klavyedeki “Enter” tuşuna bas.
- Şimdi metni (ad, imza, herhangi bir şekil) dize kutusuna yaz. “Enter” tuşuna basarak onayla.
- Yüksekliği 30.00 mm’ye ayarla ve devam etmek için “Enter” tuşuna bas. “Tracking”i 0.00 olarak ayarla ve “Enter” tuşuna bas. Bu, şeklin yolunu belirleyecektir.
- Şimdi font dosyasının tam yolunu seçmelisiniz. “…” kutusuna tıkla ve masaüstündeki yazı tipini seç. Axometric görünüme geçtiğinde, metninin iki boyutlu şeklini göreceksin.
- Yazıların tabana sığmıyorsa, ya “Local X” değişkenini değiştir ya da tabanı genişlet.
Metine Kalınlık Ver
İki boyutlu şekli 3D yazıcıda bastırabilmek için Workbench çalışma alanını “Part Design”a çevir ve “Model” bölümünde “ShapeString”i seç. Seçili bir taslak üzerinde “Pad”i tıkla. Pad’inin uzunluğunu 16mm’ye ayarla.
Artık FreeCAD’deki 3D metnini 3D yazıcında yazdırabilirsin. Tek yapman gereken modeli .STL formatında kaydetmen.
Videolar ile Diğer Tinkercad Eğitimleri
Dilersen videodaki eğitimi izleyerek de üç boyutlu yazılar yazabilirsin: