Humboldt 3D yazıcı atölyesi

Arka Plan: Topluluk 3 Boyutlu Yazıcı ve Atölye

Bu proje Cal Poly Humboldt'taki Mühendislik 305 dersi aracılığıyla başlatıldı. Andreas Geyer ve Justin Tuttle bu projeye atandılarRepRap Prusa Mendel (Yineleme II), Cal Poly Humboldt'ta Mühendislik 305 (Uygun Teknoloji) öğrencileri tarafından inşa edildiilgi dışı. Hem Andreas hem de Justin HSU öğrencisi; Sırasıyla Kimya ve Psikoloji bölümleri. Proje, The Link ve Propulsion aracılığıyla Lonny Grafman ve diğer birçok kişiden rehberlik aldı. OWnS 3D Printing'den Shawn Dean de bir mentordu ve projeye yardım teklif etti.

Sorun İfadeleri

Grubumuzun hedefi, dönem sonuna kadar başarılı bir şekilde çalışan bir 3D yazıcıyı üretip insanlara sunmaktı. Bu proje, gereken süre ve inşaat için gerekli malzemeler açısından benzersizdi. Proje başlangıçta Uygun Teknoloji örneği değildir. Proje daha çok gelecekteki projelere kolaylık sağlayabilecek ve daha Uygun Teknolojiye sahip 3D yazıcıların gelecekteki tasarımlarını sağlayabilecek bir temel niteliğindedir. İnşaatla ilgili zorluklar ve zorluklar gelecekteki kullanıcılar için listelenecek ve inşaatçılar inşaatları için referans gösterebilecek. Appropedia sayfamız, 3D Yazıcımızın yapımına yönelik belgeler ve 3D Yazıcının temel bileşenlerine genel bir bakış sunmaya çalışacaktır.

Literatür incelemesi

3 boyutlu yazıcı

3 boyutlu baskı, en az 30 yılı aşkın süredir var olan, yükselen bir teknolojidir. Daha sonra endüstriyel/imalat pazarından, 3-D Yazıcıların şu anda yapabilecekleri yenilikçi mühendislik tasarımları ve işlevselliklere sahip ortalama hobi meraklılarına doğru ilerledikçe, 3-D Yazıcılar için yeni çıkarımların yeniden canlanması şu şekilde kaydedildi: kendi içinde bir Devrim . 3 boyutlu baskı teknolojisinin yeniden dirilişi esas olarak popüler "açık kaynak bilgisi" kavramından kaynaklanmaktadır . Bu ideal, bilgi ve bilginin paylaşılmasının devam eden sorunlara daha hızlı çözümler ve yeni buluşlar elde etmenin bir yolu olduğuna inanan birçok yükselen şirket tarafından popüler hale getirildi . Açık kaynaklı 3 boyutlu baskı ( OSAT'ın açık kaynaklı 3 boyutlu baskısı ) alanında ilk yer alan elbette biz değiliz . OSAT'ın açık kaynaklı 3 boyutlu baskısı, uygun teknoloji sorunları için 3 boyutlu yazıcıların açık kaynak kullanımının uygulanmasına vurgu yapmaktadır . 3 Boyutlu Baskının konsepti basittir, dijital CAD modellerinden üç boyutlu nesneler oluşturulabilir. Bu yazıcılar, farklı fiziksel 3 boyutlu nesneler oluşturmak için farklı malzemeleri (örn. plastik, ahşap) çıkarır. Bu öğeleri hızlı bir şekilde oluşturabilmek, çok kolay prototip oluşturmaya olanak tanıyor ve bu da Humboldt İlçesine daha fazla pazar çekeceğini umuyoruz. Pek çok kişinin yaratıcı fikirleri vardır ancak bu fikirleri pazara sunamamaktadır.

3 Boyutlu Baskı, eksiksiz çalışan bir makine ve sistem oluşturmak için birçok farklı alt kategoriyi içeren bir süreçtir: Örneğin, basılan nesneden geriye doğru çalışırsak; Bu plastiği çıkarması gereken bir şey var, sonra ekstruderi hareket ettirmek için mükemmel bir koordinat sistemi oluşturan bir motor sistemi, ardından motorlara uyum içinde hareket etmelerini, ne zaman başlayıp durmaları gerektiğini söyleyen bir elektrik sistemi var. Ardından, motorlardan bir elektrik sistemine, ardından da tasarımın bir elektrik çıkışına dönüştürülmesini kontrol etmek için bir yazılım veya donanım yazılımı ( genellikle özel yapım ) içeren bir bilgisayara elektrik bağlantısı yapılır. Daha sonra son olarak yazılımın/ürün yazılımının tüm süreci başlatmak için aldığı dijital CAD ( bilgisayar destekli tasarım ) dosyası. Gördüğünüz gibi bu sistem, bir 3D yazıcıyı çalışan bir gerçeklik haline getirmek için hepsinin doğru çalışması gereken birçok bileşene sahiptir.

3D yazıcı bileşenlerinin bir arada nasıl çalıştığı hakkında bilgi almak için; lütfen aşağıdakiler için "3D Yazıcımızın Dökümü" bölümüne bakın :

• 1)CAD Dosyaları
• 2)Yazılım
• 3) Aygıt yazılımı
• 4)Elektrik Kontrolü
• 5)Motorlu Sistemler
• 6) Çerçeve
• 7) Ekstruder
• 8) Basılı Nesne

Topluluk Atölyesi

Bir atölyeye ev sahipliği yapmak zaman ve çaba gerektirir. Bir çalıştayda ters gidebilecek pek çok şey vardır ve bu literatür taramasının bizi bu yanlış davranışlardan uzak tutacağını umuyoruz. Zaman ve yer, insanların katıldığı iyi bir atölye çalışması düzenlemede çok büyük bir faktördür. Bir yere gelince, The Link ile sınırlıyız çünkü orası 3D yazıcıyı kalıcı olarak kullanacağımız yer. Bir dönem için, cumartesi öğlen veya pazar öğleden sonrasının insanlar için en iyi zaman olduğu gösterilmiştir. ^[1] İyi bir atölye, insanları mutlu etmek için içecek ve yiyeceğe ihtiyaç duyar. ^[2] Bedava su ve maliyete bağlı olarak atıştırmalık tabakları almayı planlıyoruz. İnsanları eğlendirmek, insanların atölyeden ne kadar öğreneceğini belirleyen en önemli faktördür. ^[3] Bununla ilginç bir sunum yaratacağız ve içine biraz mizah katacağız ki insanlar fazla sıkılmasın. Çalışmalar, çalıştaya toplumun katılımının en fazla başarıyı sağladığını göstermiştir. ^[4] Bunu uygulamak zorunda olduğumuz bir fikir, grupların belirli bir süre boyunca bir CAD çizimi üzerinde birlikte çalışmasını sağlamak ve hangi grubun en yaratıcı görüntüyü oluşturduğunu görmek ve bunu yazdırmaktı.

3 Boyutlu Yazıcı Seçim Kriterleri

Bu kriter tablosu, hangi 3 boyutlu yazıcının toplulukla en iyi şekilde çalışacağını ve müşteriye en fazla tasarruf sağlayacağını değerlendirmek için kullanılacaktır. Kriterler müşterinin hedeflerine ve toplum için çalışmanın kolaylığına göre seçildi. Ölçek (1-10), 1'in en kötü durum ve 10'un en iyi durum olduğunu varsayar (yani 10 için fiyatlandırma son derece ucuzdur). Her kriter, müşteri ve proje ekibi açısından önemine/değerine göre ağırlıklandırılır . Genel Yazıcı Toplamı, her bir kriterin ağırlıklı sayısının her modelin tahmin edilen toplamı ile çarpımını temsil eder ve sonuçta her yazıcı için genel bir puan elde edilir.

Yazıcı Maliyet Analizi

Bu tablo, plastik parçaları baskılı veya plastik parçaları olmayan komple bir yazıcı kiti için fiyatlandıran belirli şirketleri listeler. Bu tablo, Prusa Mendel model 3 boyutlu Yazıcıyı satın alırken hangi firmayı seçeceğinize ilişkin karar sürecinde yardımcı olacaktır. (3) şirket, şirketlerinin ve web sitelerinin saygınlığına ve incelemelerine göre seçildi. Her şirket ayrıca projemizin gerçeğe dönüşmesine yardımcı olmak için Öğrenci/Üniversite indirimi isteyen bir e-posta aldı. 3D-printing.com.au Üniversite indirimi sunan tek şirketti. Yazıcınızı satın alırken bu seçeneği aklınızda bulundurun.

Miktar	Donanım	Plastik parçalar	Kaynak	Maliyet ($)	Maliyetimiz ($)
1			3 boyutlu baskı	610,95$	500,00$
1			http://romscraj.com/carttoo/index.php?route=product/product&path=64&product_id=129	585,00$	585,00$
1			http://romscraj.com/carttoo/index.php?route=product/product&path=64&product_id=129	485,00$	485,00$
1			http://web.archive.org/web/20130729085444/http://www.a2aprinter.com/index.php?route=product/product&product_id=42	439,00$	439,00$
1			http://reprappro.com/Mono_Mendel	768,90$	768,90$
1			http://reprappro.com/Mono_Mendel	668,00$	668,00$

Yazıcı ve Malzeme Maliyeti

Grubumuz Prusa Mendel'e karar verdikten sonra www.a2aprinter.com adresinden satın aldık. Plastik parçalar www.ebay.com'dan alınmıştır, plastik parçaları alırken birçok tedarikçi bulunmaktadır. Dikkate alınması gereken noktalardan biri, donanımınızın/elektroniklerinizin ve plastik parçaların aynı yazıcı modeli için tasarlandığından emin olmaktır. Bu projelerin açık kaynaklı tasarımı nedeniyle sık sık birçok güncelleme gerçekleşebilir.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

• Yazıcınız için karar vereceğiniz şirketi bulmaya çalışırken. Referans olarak RepRap Wiki sayfasını [alıntı] kullanmayı deneyin. Sayfalarında birçok şirketi listeliyorlar. Bunun harika bir kaynak olmasının ana nedenlerinden biri, çapraz referans alabileceğiniz ve hangisinin sizin için en iyi sonucu verdiğini görebileceğiniz şirketler hakkında forum/tartışma konuşmalarının olması.
• Ayrıca her şirketin farklı türde bir yazıcı ve modeli farklı güncellemelerle sattığını da unutmayın. Projenin inşaat aşamasındaki en büyük zorluklardan biri Prusa Mendel (Yineleme 1) donanımının inşa edilmesi ve (Yineleme 2) için yapılmış plastik parçalara sahip olmaktı . Bir şirket için alışveriş yaparken mümkün olduğunca fazla özellik aldığınızdan emin olun:

1) Hangi tür ve modeldeki elektronikler dahildir?

2) Yazıcının markası ve modeli nedir?

3) Elektronik aksamlar birbirine bağlanmış mı?

4) Montajdan önce başka bir şey satın almam gerekiyor mu?

Önerilen Proje Zaman Çizelgesi

Bu zaman çizelgesi, projemiz için tamamlanması gereken farklı aşamaların bir dökümünü içerir. Görevin ne kadar zorlu olduğunun algılanmasına bağlı olarak farklı aşamalara daha uzun veya daha kısa süreler ayrılır. [DAHA FAZLA]

Gerçek Proje Zaman Çizelgesi

Başlangıç...

• Önerilen zaman çizelgemiz harika görünse de bu proje için gerçek bir hikaye akışı değildir. İlk gecikmemiz gerçek yazıcıyı satın almaktı. Bu proje diğer Uygun Teknoloji projelerinden parasal açıdan çok farklıdır. Ne yazık ki bu proje neredeyse 700$'a mal oldu ki bu da pek uygun değil. Yazıcının nasıl satın alınacağına ilişkin çok fazla zaman vardı.

NOT: Projenizin nasıl finanse edileceğini belirleyin. Bu proje için yaptığımız araştırma ve inşaatlara dayanmaktadır. Bu yazıcının daha ucuza ve belki de bir şirket aracılığıyla yapılmadan yapılabileceğine kesinlikle inanıyorum. Uygun araştırma yapılırsa, tüm materyaller ve BOM çevrimiçi olarak ÜCRETSİZ olarak sağlanır.

Yeniden Başlangıç...

• Bir sonraki gecikmemiz teslim edilen paketimizde geldi. İnşaatın ilk gününde çerçeve inşaatı için gereken 8 dişli çubuğun dahil olmadığını fark ettik. a2aprinting ile konuşulduğunda hata fark edildi ve çubuklar bu tarihten 1 hafta sonra gönderildi.

NOT: Prusa Mendel'in yapımında ileride referans olması açısından; Hangi parçanın eksik olduğuna veya eksik parçalara hangi mağazalardan erişebildiğinize bağlı olarak, zaman gecikmesini sınırlamak için yerel bir hırdavatçıdan teslim alınabilir.

İnşaat Zorlukları...

• Yazıcının temel çerçevesini oluşturduktan sonra bazı parçaların bizimkine uymadığını fark ettik. a2aprinting'deki yazıcının Prusa Mendel (Yineleme 1) olduğu, plastik parçaların ise Prusa Mendel (Yineleme 2) olduğu anlaşıldı . Bu, yapının belirli bölümlerine uyacak şekilde birçok plastik parçanın delinmesi gerektiğinden inşaatta büyük bir gecikmeye neden oldu. Yapılan tüm ekstra değişikliklerin ayrıntılı bir listesine sahip olmayı umuyorum. Parçaların ve donanımın farklı olmasıyla ilgili asıl sorun, konu Ekstruder olduğunda ortaya çıkar. Yapıyı yapmak için donanım mevcuttu ancak tasarım ölçümleri farklı tipte bir Ekstruder sistemi için yapıldı. Soruna uyum sağlamak için değişiklikler yapıldı. Lütfen 3D Yazıcımızın Dökümü bölümündeki Ekstruder'e bakınız .

NOT: Araştırmanızı yapın! Açık kaynak, bilginin orada olduğu anlamına gelir, bu nedenle ördeklerinizin sıraya girdiğinden emin olun.

Elektronik Zorluklar...

• Sayfa boyunca belirtildiği gibi firmamız kablolama bileşenlerinin herhangi biri için kablo konnektörleri sağlamamıştır . Son derece eğitici olmasına rağmen kablolama aşamasını çok daha uzun hale getirmek. Motorların kablo bağlantılarının hangi sırayla yapılacağını bulmak bu bölümün en zorlu yönlerinden biriydi. Sisteminizde halihazırda kablo konnektörleri sağlanmadıysa çok fazla açık kaynak bilgisi sağlanmadı. Diğer bir zorluk da 2 (Z Ekseni) motoru paralel olarak bağlamaktı, ancak birkaç çevrimiçi aramayla sorun kolayca çözüldü.

NOT: Kit satın alıyorsanız elektronik aksamını sorun! Ne tür, model? Anakartınız kablolanacak mı? Tel konektörleri satın almanız mı gerekiyor?

3 Boyutlu Yazıcımızın Dağılımı

Bu bölüm 3 boyutlu yazıcıyı bileşen ölçeğinde anlamak içindir. 7 bölüm, 3 boyutlu yazıcı sistemine katkıda bulunan her önemli kişi hakkında bazı bilgiler sağlamalıdır. Bu aynı zamanda ekibimizin kendi yazıcımızı oluşturması için gereken arka plan bilgilerini de sağlayacaktır. Bu bilgilerin çoğunluğu açık kaynaklı web sitelerinden elde edilmiştir; ve aynı nitelikte, daha fazla bilgi sağlanıp anlaşıldıkça bu bölüm değiştirilmeye tabidir. Bu bölüm aynı zamanda inşaatın her bir parçasının projemiz için nasıl çalışıp çalışmadığının ayrıntılı bir listesinin yanı sıra yazıcımızı nasıl oluşturduğumuzun modifikasyonlarını, resimlerini ve videolarını da sağlar.

CAD Dosyaları:

Genel bilgi

^[5] CAD dosyaları veya bilgisayar destekli tasarım dosyaları aslında tasarım sürecinin taslak tahtasıdır. İçerik oluşturucunun tüm tasarımların kontrolünü elinde tutmasına izin vererek, oluşturmayı, değiştirmeyi ve eldeki projeyi analiz etmeyi en üst düzeye çıkarın. Bu tasarımlar genellikle 3 boyutlu modelde ve vektörel görüntüleme formatındadır (yani çok keskin ve net çizim çizgileri ). Bu tasarımlar, yaratıcının süreçleri, boyutları ve malzemeleri dahil etmesine olanak tanıyarak tasarımın fiziksel olarak üretilmeden önce tamamen analiz edilmesine olanak tanır. STL Dosyaları: ^[6] STL dosyaları veya S T ereo L itografi bir tür CAD dosya formatıdır. Bu dosya formatı 3D Baskı dünyasında çok yaygındır. CAD dosyalarından daha basit bir dosya türüdür, renk ve doku kullanımı eksikliği nedeniyle sınırlıdır . STL dosyaları, nesnenin yüzeyini üç boyutlu Kartezyen Koordinat Sistemine bölen üçgen bir modelleme sistemi kullanır ^[7] .

Nasıl Yaptık...

Soldaki tasarım Justin Tuttle tarafından "The Link" adlı yerel bir şirket için oluşturuldu . Bu onların logo tasarımı. Bunu oluşturmak için kullanılan programa Alibre Design [CITATION] adı verildi. Alibre Design'ın kullanımı ve tasarımı kolaydı. Bu logoyu oluşturmak için tasarımda 30 günlük bir deneme süresi kullanıldı. Projenin tasarım yönü açısından ne tür bir program kullandığınız gerçekten önemli değil. En önemli husus, dosya formatının doğru türden olmasıdır.

• İyi haberler:

Alibre Design, diğer birçok tasarım programına kıyasla nispeten ucuzdur. Sorunları çözmek için birçok çevrimiçi kaynak içeren 30 Günlük harika bir deneme süresi sunuyorlar ve bir temsilci, programı kullanırken her 10 günde bir bizi aradı ve e-posta gönderdi.

• Kötü haber:

Alibre Design şu anda programlarına STL dosyası yüklemenize izin vermiyor. Temsilciyle konuşurken şirketleri birleştirdiklerini ve bunun yeni program güncellemelerine bir katkı olacağını umduğunu söyledi.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

Kullanılacak bir program/yazılım ararken ilk seçeneği göz önünde bulundurun; ÖZGÜR . Ücretsiz olan yazılımlar var; buna FreeCAD denir . [Alıntı]. Bu yazılım, sıradan tasarımcılara yönelik olmasa da harika bilgi kaynaklarına sahiptir. Tasarım yazılımı konusunda ne kadar çok deneyiminiz olursa o kadar iyidir, aksi halde başlamak biraz zordur. Piyasada başka birçok yazılım sağlayıcı var ve doğru olanla başlamak önemlidir. Bazı yazılımlarla çalışmak son derece karmaşıktır ve bazıları gerçekten sezgiseldir; deneyiminize ve zamanınıza bağlıdır. İlk başta yalnızca daha basit tasarımlar yapmanız gerektiğinde yazılıma 1000 $ dolar harcamak istemeyebilirsiniz. Bu proje sırasında karşılaştığımız bazı CAD programları şunlardır:

• Alibre Tasarımı [alıntı]
• Ücretsiz CAD [alıntı]
• Google Sketch Up [alıntı]
• Gergedan 4.0 [alıntı]
• Blender [alıntı]

Yazılım:

Genel bilgi

^[8] Her 3D yazıcı sisteminin kullandığı yazılım, çok özel modifikasyonlara ve onu oluşturan şirkete göre değişiklik gösterir. 3D yazıcı dünyasında çoğu yazılım ya satın alınan paketle birlikte gelir ya da bilgisayarınıza RepRap adlı bir web sitesinden kolayca indirilebilir . Bu yazılım, CAD veya STL dosyalarını 3D yazıcı tarafından gerçek motor hareketine dönüştürmek için aracı görevi görür. CAM ( bilgisayar destekli üretim ) ^[9] yazılımı STL dosyalarını G Koduna dönüştürmek için kullanır . G-Code, yazılımı 3D yazıcıya ileten 'makine dostu' dildir. STL dosyasını alıp G-Code'a dönüştürmek için sıklıkla birdilimleyici [ ^10] aracı yazılımı kullanılır. 3D modelin her katmanını yüzlerce dilime bölen sanal bir dilimleyicinin , bu katmanı yazdırmak için kullanılabilecek en basit , en hızlı ve en az miktardaki plastiğin ne olduğunu bulduğunu hayal edinBu işlem, 3D modelin her katmanı G Koduna dönüştürülene kadar yüzlerce kez tekrarlanır. Daha sonra G Kodu ,'makine dostu' dilimizi yazdırılacak 3D yazıcının gerçek motorlarına gönderen bir G Kodu yorumlayıcısına ^[11] gönderilirYüzlerce katman, üçgenleştirilmiş bir 3D modelden yorumlanmış dilimlenmiş G Koduna dönüştürüldü ve ardından Mikro Denetleyici donanım yazılımına gönderildi. Google görüntüleri

Nasıl Yaptık...

Bu bölüm için tek yaptığımız uygun yazılımı indirmekti. Programların bunu gerçekte nasıl yaptığı karmaşık algoritmalardır. Tek yapmamız gereken programı kurmak ve diğer yazılım indirmeleriyle birlikte düzgün çalıştığından emin olmaktı.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

İşte G-Code yazılımı olan bazı web siteleri. Dikkat edilmesi gereken bir şey, farklı yazılımların, yazıcınızın kontrolü ve yapmak isteyebileceğiniz belirli ayarlar konusunda size farklı yetenekler sağlamasıdır. Daha uzun süredir kullanımda olan bazı yazılımlar, hataları çözebildi ve 3D yazıcıların kullanımı için ince ayar yapabildi.

G-Code web sitesi:http://replicat.org/generators

Firmware:

Genel bilgi

^[12] Firmware, adından da anlaşılacağı gibi fiziksel bir cihazda, genellikle bilgisayar kartında veya çipinde depolanan bellek veya program verileridir. Yazılımın oluşturduğu G Kodu, bir Firmware'e (örn. Mikro çip veya Mikro denetleyici) giderve orada saklanır . Tipik olarak kodlanmış bilgi fiziksel cihaza girdikten sonra, yazılıma geri dönüp 3 boyutlu modelde değişiklik yapmadığınız sürece değiştirilemez. Ürün yazılımı verileri,baskının tüm kodlanmış bilgilerini ve bunun nasıl yazdırılacağına ilişkin talimatları içerir.

Nasıl Yaptık...

Projemiz için ürün yazılımı zaten aruduino 2560 sistemine indirilmişti. Elektronik cihazlarınızı bilgisayara takma noktasına geldiğinizde Arduino 2560 sürücüsünün kurulumu istenmelidir. Temel olarak yazılım yüklemeleri için aşağıda listelenen web sitesine gittik ve bize söylediği her şeyi yükledik: Bu, birçok adım gibi görünse de öyle.

Yazılım İndirmeleri için Tam Talimatlar:

• 1 Python 2.7.x'i yükleyin
• 2 PYSerial'ı yükleyin
• 3 PYReadline'ı yükleyin
• 4 wxPython'u yükleyin
• 5 Arduino Entegre Geliştirme Ortamını Kurun
• 6 Sprinter Firmware'ini yükleyin
• 7 Sprinter Ürün Yazılımını Yükleyin
• 8 Pronterface ve SFact'ı yükleyin

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

Yapımız sırasında karşılaştığımız en kaynak dolu şeylerden biri bu web sitesiydi. Mendelcraft.com, yazıcıyı bilgisayarınıza bağlamadan önce indirilmesi gereken tüm yazılımların kapsamlı bir listesine sahiptir. Elektronik ve inşaatla ilgili adım adım talimatlara sahiptir. Bunu KESİNLİKLE gelecekteki yapılar için bir kaynak olarak kullanırdım.

• http://web.archive.org/web/20140517202242/http://mendelcraft.com/

Elektrik Kontrol Cihazı:

Genel bilgi

^[13] 3 Boyutlu Yazıcının elektriksel kumandası yukarıda bahsedilen Mikro denetleyicidir. Kullanılan Mikro denetleyicinin markası ve türü, piyasadaki farklı 3 Boyutlu Yazıcı modellerinden daha geniş çeşitlilik gösterir. Mikro Denetleyicilerin yalnızca 3 boyutlu Yazıcı kullanımı için tasarlanması gerekmez. Etkileri ve uygulamaları çok geniştir. Arduino ^[14] piyasadakien popüler Mikro Denetleyici elektroniklerinden biridir. Arduino, tıpkı RepRap gibi, açık kaynaklı bilgiler yoluyla bilgiye ulaşılabilirliğiyle gurur duymaktadır. ^[15] Arduino'yu sektörünün en iyi rakiplerinden biri haline getirmektedir. Arduino Hareketi ve açık kaynak dokümantasyonun yayılması nedeniyle, platformları kullanılarak birçok yeni elektronik, cihaz ve buluş yaratıldı. Mikro Denetleyici, yazılımdan veri aktarımının ve iletişimin gerçekleştiği bilgisayara USB aracılığıyla bağlanır. Mikro Denetleyici, gerçek 3 Boyutlu Yazıcının üzerinde bir yere veya yakınına yerleştirilebilir. Tipik olarak gerekli kablolama miktarını ve kabloların dolaşma olasılığını azaltmak istersiniz. Her 3 boyutlu Yazıcı modelinin farklı olduğunu, verimliliğin mümkün olduğu kadar maksimuma çıkarıldığını hissedin.Arduino Mikro Denetleyicilerin çeşitli modellerinden sadece birkaçı . Her birinin kendine özel olarak tasarlanmış işlevleri ve kullanımı vardır. Google görüntüleriSürücülerinizi RAMP kartına lehimlemek istediğiniz yer için X, Y ve Z gösteriliyor.

Nasıl Yaptık...

Prusa Mendel'imizle birlikte gelen Mikro denetleyici bir Arduino-MEGA'ydı. Bu mikro denetleyici "elektronik olarak sesli" geldi , Arduino'da hiçbir şeyi birbirine bağlamamız gerekmedi. Arduino'muzla birlikte RAMP'ler ( R ep Rap A rduino M ega Pololu Shield ) olarak da bilinen bir kalkan (üst bağlantı parçası) geldi . Bu RAMP, RAMP kartına lehimlenmesi gereken 4 sürücüyle birlikte geldi. Bu sürücüler, yazıcıdan kalkana, Arduino'ya ve oradan da bilgisayara giden motorları kontrol eder. Tüm motorlar ve elektrikle çalışan her şey RAMP'ınıza bağlanacaktır. Projemiz için Rep Rap kullanımı için tasarlanan panonun en yeni sürümü olan RAMP 1.4'ü kullandık. Projemiz için önceden kablolanmış hiçbir şey gelmedi.

1) Sürücüler ilk önce RAMP panosuna lehimliyorlardı.

2)Daha sonra 5 motorun her biri karta lehimlendi.

NOT: Firmamız kablo konnektörleri sağlamamıştır. Bu, elektronik yapıların kullanımını günlerce kısaltırdı! Şirketinize kablo konnektörleri kullanıp kullanmadıklarını sorun.

3) Uç durdurucular daha sonra panele lehimlendi.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

ÖNEMLİ: Sağlayıcınızın size RAMP verip vermediğini (birlikte gelmesi gerektiğini) öğrenin. Eğer öyleyse, RAMP (1.2,1.3,1.4) hangi sürümdür. Bu, ne kadar lehimleme yapmanız gerekebileceği konusunda fark yaratır. Eski modeller daha fazla açık kaynak bilgisine sahiptir. Sistemimiz birlikte hiçbir kablolama olmadan geldi! Açık kaynak bilgisi görünüyordu Yapının bu bölümünde eksik olmak. Kablo bağlantılarını içeren bazı şemalar var, ancak kartınız için kablo konektörleri olmadığında bu biraz zaman alabilir.

Motorlu Sistem:

Genel bilgi

^[16] Motor sistemi, yazıcınınüç boyutlu eksenlerini (yani X , Y , Z ) hareket ettiren motorları ifade eder. Sürece dahil edilmesi gereken önemli bir nokta, her şirketin ve sağladıkları sonraki yazıcı modellerinin bir sonrakinden çok farklı olmasıdır. Bazı yazıcılar işi tamamlamak içinyalnızca 1 motor kullanırken bazıları 4 motor kullanabilir . RepRap ve birçok benzer modeliçinkullanılan tipik motor miktarı 3'tür . Bu yazıcıların kullandığı motor türüne Adım Motorları denir. ^[17] Step motorlar robotlarda ve biraz daha küçük makinelerde oldukça yaygındır; bunun nedeni,bu motorların sağlayabileceği boyut ve tork kapasiteleridir. "Kademeli motorlar, her güç darbesi için bilinen bir aralıkta hareket eder. Bu güç darbeleri, bir adım sürücüsü tarafından sağlanır ve adım olarak adlandırılır. Her adım, motoru bilinen bir mesafeye hareket ettirdikçe, onları tekrarlanabilir konumlandırma için kullanışlı cihazlar haline getirir." . ^[18] Adım motorları, Tek Kutuplu ve Çift Kutuplu motorlar olarak iki kategoriye ayrılabilir. Elektronikteki farklılıkların incelikleri burada tartışılmayacaktır, ancak daha fazla bilgi edinmek isterseniz lütfen aşağıdaki referans bağlantısına bakın. İlk RepRap tasarımlarından bazılarında,step motorlara güç vermek için özel olarak yapılmış elektronikler vardı, step motor sürücüleri Dr. Iguana . Bunun nedeni, kullanılan bazı Mikro Denetleyicilerin tüm motorlara aynı anda güç sağlamak için gereken yeterli miktarda güce sahip olmamasıdır. Bunun için genellikle önceden var olan Mikro Kontrolörlere ek bir devre eklenir ve/veya bir step motor sürücüsü eklenebilir.Bunları panoya nasıl bağlayacağınızı söylemek için motor kablo renklerinizi tanımladığınızdan emin olun.Her kablo rengi RAMP panosundaki belirli bir konektöre gider. Renk bu görselden farklıysa sağdaki görsele bakın.

Nasıl Yaptık...

Yukarıdaki Mikro denetleyici bölümünde belirtildiği gibi motorlarımızın hiçbirinde kablo konnektörleri yoktu. Bu, her motorun 4 kablosunun RAMP kartına lehimlenmesi gerektiği anlamına gelir. Firmadan temin edilen motorlar NEMA 17 (uzun) motorlardır. Bunlar 3D baskı dünyasında çok tipik motorlardır. NEMA 14'e kıyasla biraz daha kısa olan uzun olanlardır. NEMA 17 motorlarını (X Ekseni) montaj parçalarına vidalamak için (X Ekseni) üzerindeki bazı plastik parçaların delinmesi gerekiyordu. Yapımız için çok sayıda plastik parçanın delinmesi gerektiği göz önüne alındığında, bu çok fazla enerji gerektirmiyordu. Sistemimiz toplam 5 motorla geldi: [1 (Y Ekseni)][1 (Z Ekseni)][2 (X Ekseni)][1 (Ekstruder)]. Motorlarımızda kablo konnektörleri bulunmadığından her motor RAMP kartına manuel olarak bağlandı. Motorlarımızın renkleri sırasıyla [KIRMIZI, YEŞİL, SARI, MAVİ] idi. Kablolama, bunları RAMP kartına [link] lehimlemenin doğru yolu hakkında çevrimiçi bilgilerle çapraz referanslandı. (Z Ekseni) için 2 step motor da birbirine bağlanmamış veya monte edilmemiştir. Bunu yapmak için iki (Z Ekseni) step motor paralel olarak bağlandı . Hangi motorların (Z Ekseni) motorları olduğu keyfiydi, tüm motorlar aynıydı. Motorlara karar verildikten sonra paralel olarak kablolandılar ve ardından RAMP kartına bağlandılar. Motorları paralel bağlamanın kolay bir yolu, her motorun aynı rengi paylaşan tellerini lehimlemekti.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

ÖNEMLİ : Motorları şirketinizin sizin için sağlayıp sağlamadığını not edin. Herhangi bir kablolama sorununu öngörmek için hangi tipte olduklarını bir kez daha kontrol edin. Kablo konnektörleri sağlayıp sağlamayacaklarını sorun ! 5 saat veya kablolama yerine 5 dakika sürecektir. Motorlarınız aynı görünse de düzinelerce step motor sağlayıcısı vardır. Motor aynı görünüyorsa ve kabloların rengi aynıysa, genellikle bulduğunuz bağlantı şemasını takip edebilirsiniz. Z motorlarınızın birbirine bağlanıp bağlanmayacağını sorun. Aksi takdirde bunları birbirineparalel olarak bağlamanız gerekecektir .

Mekanik Uç Durdurucular:

Genel bilgi

Uç Durdurucular, yazılıma eksenin sonuna ulaştığınızı bildiren önemli bir anahtardır. Her eksen (X,Y,Z) için bir tane olmak üzere 3 Uç Durdurma vardır. Bu Son Durdurmalar aynı zamanda baskının kalibrasyon kısmına da yardımcı olur. Örneğin ekstruder ucunun baskı yatağına ne kadar yaklaşacağını kontrol eden (X Ekseni) çok önemli bir sensördür. Bu, yerleştirilen her plastik katmanının genel kalınlığını kontrol eder. Baskı kalitesinden emin olmak için bu anahtarın her baskıdan önce kalibre edilmesi gerekir.

Nasıl Yaptık...

Satın aldığımız kit ile birlikte 3 adet Son Durdurucu (anahtar) sağlanmıştır. Tipik olarak 3 adet pinli kablo bağlantısı bulunur. Kullandığınız Mikro Denetleyici ve/veya yazılım türüne bağlı olarak bazıları farklı şekilde kablolanmıştır. Basılı parçalarımızla birlikte 3 adet plastik RP (reprap) Uç durdurucu tutucu geldi, bunlar uç durdurucuların montaj parçalarıdır. Her Uç Durdurucu, RP Uç Durdurucu tutucuya takmak için 2 küçük vida ve cıvatayla birlikte geldi. End-Stop'larınızı kablolarken belirtildiği gibi (NC-NO-C) olarak etiketlenmiş 3 adet pini bu sırayla görmelisiniz . Switch üzerindeki (NC) noktasından RAMP kartı üzerindeki (S) noktasına bir kablo lehimledik . Daha sonra (C) konektöründen RAMP kartındaki (-) negatife bir kablo lehimledik .

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

Ayrıca Opto Son Durdurma adı verilen Uç Durdurma noktaları da vardır. Bu Uç Durdurucular, diğer adıyla Optik Uç Durdurucular, makinenin fiziksel bileşenleri tarafından kesintiye uğradığında makinenin durması için sinyal verecek, görünmez bir ışık huzmesi gönderir. Bu, makinenizi oluştururken daha meraklı bir seçenektir, ancak bazı Mikro Denetleyiciler/Yazılımlar uyumlu olmayabilir, bu rotaya gitmeden önce kontrol ettiğinizden emin olun. Ayrıca Uç Durdurucularınızın nereye kablolanacağını belirlemek için Mikro Denetleyicinizdeki kablolama yapılandırmasını da kontrol edin. Uç Durdurucularımızı kablolarken Arduino'da 3 pin seçeneği vardı, ancak doğru kablolama yalnızca fiziksel Son Durdurma anahtarının üzerindeki (NC) ve (C) olan (S) ve (-) pinlerini kullanıyordu. ÖNEMLİ: Mekanik Uç Durdurucular RAMP kartına bağlanırken polariteye özel değildir.

Ekstruder:

Genel bilgi

^[19] Ekstruder busürecin son aşamalarından biridir. Ekstruder, bir elektrik bobinini ısıtarak plastiği (yani filamanı ) sıvı formata ısıtır, böylece 3 boyutlu Model oluşturmak için kendi üzerine katmanlanabilir. Ekstruder ayrıca Step Motorlar tarafından kontrol edilir . Bireylerin kendi tasarımlarını ve isteklerine göre modifikasyonlarını yarattığı birçok farklı ekstruder türü vardır. Bazı Yazıcı modellerindefarklı renkleri basmak için 2 ekstruder bulunur (örn. RepRapPro Mendel ).Isı bloğundan geçen ısıtıcı kablolarının her iki uçta da kablolandığına dikkat edin. Ekstruderin yapımı için ısı bloğunda iki ısı teli için iki delik vardı. Bunların birbirine paralel kablolanması gerekiyordu.

Nasıl Yaptık...

Ekstruder yapımımız için, (Yineleme 2)plastik parçaları yineleme 1 ekstrudere sahipken elde ettiğimizi belirtmeliyiz. Bu, inşaatı biraz karmaşık hale getirdi. Ekstruderin yapımı için http://garyhodgson.com/reprap/wades-geared-extruder-visual-instructions/ web sitesinde listelenen talimatları takip ettik. Bu oldukça eksiksiz bir fiziksel yapım sürecini gösterir. Kablolama için termistör ve sıcak uç kabloları, Mix G1 ekstruder talimatı yoluyla ekstrüdere bağlandı. Ne tür bir ekstruder satın aldığımıza dair bu bilgiyi, parçaları satın aldığımız www.a2aprinters.com adresinden elde ettik.

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

Ekstruderin kablolarına dikkat edin. Sıcak uçlu ısıtıcılar, genellikle iki kalın direnç görünümlü kablolar (dirençler DEĞİLDİR) metal ısı tuğlasının içinden geçirilecektir. Metal ısı tuğlasının içine yerleştirildikten sonra birbirine paralel kablolama yapılır. Bu, temel olarak kabloların her iki ucunun birlikte kablolandığı ve ardından bağlanan üçüncü bir kablonun kontrol panosuna gideceği anlamına gelir. Termistör de ısı tuğlasının içerisine yerleştirilecek ve her bir ucu pozitif ve negatif olarak kontrol panosuna bağlanacaktır.

• ÖNEMLİ: Ekstruder ısıtıcılarının ve termistörün polaritesi genellikle önemli değildir. Elbette bunun mikrodenetleyiciniz için homolog olduğundan emin olmak için anakartınızı ve diğer bilgilerinizi kontrol edin.

Çerçeve:

Genel bilgi

Çerçevenin yapısı, yapının en basit kısmı olmalıdır. Buna yardımcı olacak birçok diyagram var. Sahip olduğunuz modele ve plastik baskılı parçalara bağlı olarak, yazıcıyı oluşturmanın biraz farklı yolları olacaktır.Temel çerçeve yapısı.

Nasıl Yaptık...

Yapınız için www.reprap.com wiki sayfasında talimatlar bulduk. Bu sayede yapının hangi kısmında bulunduğumuza yardımcı olacak birçok farklı wiki sayfası var. Çerçeveyi inşa etmek için bu web sitesini ve diğerlerini kullandık. Bu farklı web siteleri aracılığıyla çerçeveyi oluşturmayı başardık.

Çerçeve İnşaatı için Web Siteleri:

• 1)www.mendelcraft.com
• 2) http://reprap.org/wiki/Frame_material
• 3) http://reprap.org/wiki/Prusa_Mendel_Assembly
• 4) http://garyhodgson.com/reprap/prusa-mendel-visual-instructions

Bu, Prusa Mendel (Yineleme II) için Çerçeve yapımının bir videosudur:

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

http://garyhodgson.com/reprap/prusa-mendel-visual-instructions/, çerçeve için açık ara en eksiksiz talimatlardı. Ayrıca "opto uç durakları" kullanıyorsanız bu kılavuzda bunun için de bir yapı bulunmaktadır.

Basılı Nesne:

Genel bilgi

^[20] Sonunda basılı nesneye ulaşıyoruz. Nesne , farklı plastik türleri ( filament ) kullanılarak basılabilir ( ekstrüzyona tabi tutulabilir) . Akrilonitril bütadien stiren (ABS), polikarbonat (PC), polilaktik asit (PLA) kullanılan en popüler plastikler arasındadır. Bu plastiklerin birçoğu çevrimiçi sağlayıcılar aracılığıyla satın alınabilir. ^[21] Son 1-2 yıl içinde kendi basılabilir plastiğinizi yaratma konusunda bir başka öncü yenilik hayata geçirildi. ^{Örneğin, bu plastiklerden bazıları Süt Sürahisini (HDPE [22]} ) oluşturan plastiklerle aynıdır. Topluluktaki bireyler, farklı geri dönüştürülebilir plastikleri parçalayıp bunları yazıcıların kullanabileceği filament haline getirebilen basit makineler yapmaya başladı. Recyclebot ve Filabot gibi şirketlerilk ortaya çıkanlardan bazılarıdır. ^[23] Bu makineler hâlâ biraz yenidir ancak insanların plastiği alma şeklini değiştirme konusunda oldukça umut vericidir. Sürdürülebilir bir model olarak kendi sokağınızdan, evinizden veya iş yerinizden geri dönüştürülmüş plastikleri kullanarak 3 boyutlu baskıyı Uygun Teknoloji yönüne ulaşmaya bir adım daha yaklaştırın.

Nasıl Yaptık...

Dikkat Edilmesi Gerekenler...

Nesneleri gerçekte yazdırırken en önemli şey, baskılarınızdan aldığınız çözünürlüktür. Bunları kontrol etmenin yollarından bazıları şunlardır:

• 1) Her baskıdan sonra yazıcıyı daima kalibre edin
• 2) Hangi tür plastik kullanıyorsunuz (ABS, PLA) farklı sıcaklıklarda erir.
• 3) Ekstruderin ısı yatağınızdan sabit bir mesafede olduğundan emin olun.
• 4) Baskıdan önce daima ısı yatağınızı düzleştirin.

Değişiklikler:

Bu projenin inşaat ve elektronik kısmında bir dizi değişiklik yapıldı. Gelecekteki 3DP oluşturucuları için yapılan değişiklikleri listeleyeceğim. Bu değişiklikler RepRap için özel olarak yapılmıştır.

• BU DEĞİŞİKLİKLER İÇİN RESİMLER ÇEKİN!*
• 1) Yay Yok:
• 2) Arduino Sorun Giderme:
• 3) Kırık Parçalar:
• 4) Z Ekseni (Negatif Alan Önleme):
• 5) Baskı Yatağı Kanat Somunu:
• 6) Molex Kalkan Konnektörleri:

Paketimizde bulunan elektronik parçalar (teller/parçalar) Molex Konektörlerini içermiyordu. Muhtemelen tüm projedeki en sorunlu durumlardan biri ve düzeltilmesi en kolay olanıdır. Bu molex konektörü yapı için gereklidir, çoğunlukla RAMP kalkanının tasarımı o kadar küçüktür ki, her şeyi bağladığınızda kısa devre olması çok yaygındır. Elektronik cihazınızda bunlar yoksa, almanızı şiddetle tavsiye ederim.

Nerede: Molex konektörlerini ortak bir elektronik mağazasında veya www.sparkfun.com adresinde (0,45 sent) bulabilirsiniz. Bu proje için bilgisayarın güç kaynağında kullanılmayan bazı molex konektörlerini aldık. Daha sonra bir hurdalıkta (0,10 sent) 2 taneye daha ihtiyaç duyulduğunu bulduk.

Çözüm:

Test yapmak...

Yazıcımızın montajı tamamlanma aşamasındadır. İnşaatlarımız zamanımızın çoğunu aldı çünkü herhangi bir kısım doğru yapılmazsa sonraki kısım da doğru çalışmazdı. Özellikle konu elektronik olduğunda, lehimlenen her adımın doğru şekilde kablolanması gerekiyordu, aksi takdirde kart kısa devre yapıp kızarırdı. Elektronik tecrübem olmadığından tüm projeyi tehlikeye atmamak için elektronik kısmını yavaş yavaş almayı tercih ediyorum.

Tartışma...

Başka sorularınız, yorumlarınız veya sayfaya eklemem gereken bir şey varsa lütfen bana mesaj gönderin, ben de bunu yapacağım. Bazı inşaat süreçlerini tartışmak isterseniz, aynı durumda olan birine yardım etmeyi çok isterim, bu proje için keşke öyle olsaydı.

• Justin Tuttle (jwt38@humboldt.edu)

Öğrenilenler...

Öğrendiğim birçok şey vardı! İçermek:

• 1) Zaman Yönetimi
• 2) Müşterinin ihtiyaçları doğrultusunda nasıl çalışılır
• 3) Bir takım arkadaşıyla nasıl çalışılır?
• 4) Uygun Teknolojinin felsefesi ve psikolojisi ve bunu gelecekteki kariyerime nasıl uygulayacağım.
• 5) Çok, çok, çok daha fazla şey...... elektronik!

Sonraki adımlar...

Sonraki adımlar, bu yazıcının çalıştığından ve gelecekteki öğrenciler ve bu teknolojiyle ilgilenen kişiler için çalışabileceğinden emin olmaktır. Bir filabot veya geri dönüşüm robotu görmek isterim. Atık plastik malzemeyi alıp nesneleri basmak için gereken filamanı yapmak için yeniden kullanabilen bir makine. Uygun Teknolojinin ne olduğuna dair kavramları ve teknolojiyi ilerletmek için diğer insanların bu makineyi kullandığını görmek isterim. Ayrıca Biyomedikal alanında insan vücudunun hücrelerini denemek ve basmak için 3 boyutlu yazıcı teknolojisini kullanmak isterim. Birisi nasıl görürse görsün, bu teknolojinin insanlığın iyi ve faydalı kullanımları için kullanılmasını görmek isterim.

Düzenleme Gerekiyor:

• Literatür İncelemesini Genişletin:

• Appropedia içindeki veya dışındaki diğer web siteleri

Referanslar

Sayfa verileri

Yazarlar	Justin Tuttle , Andreas
Lisans	CC-BY-SA-3.0
Dil	İngilizce (tr)
İlgili	0 alt sayfa , 4 sayfa buraya bağlantı
Takma adlar	3dyazıcıatölyesi
Darbe	1.660 sayfa görüntüleme
Oluşturuldu	4 Şubat 2013 , Andreas
Değiştirilmiş	9 Haziran 2023 , StandardWikitext botu tarafından
Olarak alıntı yap	Justin Tuttle , Andreas (2013–2023). "Humboldt 3D yazıcı atölyesi" . Appropedia . Erişim tarihi: 21 Mart 2024 .
API sorguları	temel , anlamsal , html , dosyalar , daha fazlası