5 EKSEN 3B YAZICI TASARIMI VE UYGULAMASI

Yıl 2020, Cilt: 4 Sayı: 2, 124 - 138, 29.08.2020

Deniz Altunkaynak , Burhan Duman , Kerim Çetinkaya

https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.746857

Cited By: 5

Öz

Bu çalışmada, 5 eksen 3B yazıcının tasarımı ve prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Prototip üretilen 3B yazıcıda geleneksel Kartezyen tip hareket eksenleri (X, Y ve Z) ile yazıcı tablasının dönüş hareketini sağlayan (A ve C) eksenler ilave edilerek 5 eksenli 3B yazıcı elde edilmiştir. 5 eksen hareketleri için Arduino Atmega2560 kart kullanılarak X, Y ve Z eksen motorlarının, destek gereken yerlerde ise Arduino Nano kart kullanılarak A ve C eksen motorlarının kontrolü sağlanmıştır. Arduino Nano kart için C++ dilinde yazılan kodlar ile yazdırma işlemi sırasında bilgisayar ve Arduino Atmega2560 kart arasında iletişim kurulması sağlanmıştır. Kartlar arası geçiş ise Python dilinde yazılan kod ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, 5 eksen 3B yazıcı ile başarılı yazdırma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Geleneksel 3B yazıcı ile kıyaslandığında, destek malzemesinin 5 eksen 3B yazıcıda kullanılmamasından dolayı zamandan tasarruf ve daha az hasarlı bölgelere sahip ürün elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Eklemeli İmalat, Hızlı Prototipleme, 3B Yazıcı, 5 Eksen, Destek Malzeme

Kaynakça

• 1. Yıldız, A.,“Endüstri 4.0 ve akıllı fabrikalar’’, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt:22, Sayı 2, Sayfa 546-556, 2018.
• 2. Çelik,İ, “Hızlı prototipleme teknolojileri ve uygulama alanları’’, Dumlupınar Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 31, Sayı 1, Sayfa 53-60, 2013.
• 3. Duman, B,. Kayacan, C., “’Eklemeli imalatta kullanılan STL dosyalarının hataları ve onarım yöntemleri”, 1. 3B Baskı Teknolojileri Sempozyumu, 5-7 Mayıs, İstanbul, 2016.
• 4. Özkan, D.Ç.,“Hızlı prototipleme teknolojisinin gelişimi, çeşitleri ve imalat sektöründe sağladığı avantajlar”, MMO, Mühendis ve Makine, Cilt 3, Sayı, 1, Sayfa 34-41,2019.
• 5. STM., “Katmanlı imalat teknolojileri ve havacılık uygulamaları”, Sektör Değerlendirme Raporu, Ağustos, 2016.
• 6. Szykiedansa, K., Credo, W., “Mechanical properties of FDM and SLA low-cost 3-D prints, procedia engineering”,The 20th International conference: Machine modeling and simulations, vol 136, Issue 1, Pages 257 – 262, 2016.
• 7. Ermurat, M., “Hızlı Prototip ve Üretim Teknolojilerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze, Sayfa 87-100, 2002.
• 8. Prince, D.J.,“3D Printing: an industrial revolution’’, Journal of Electronic Resources in Medical Libraries, Vol. 11, Issue 1, Pages 39-45, 2014. 9. İnternet: 3D Printing From Scratach, “Types of 3D Printer”, http://3dprintingfromscratch.com/common, March 18, 2020.
• 10. Ma, X.L., “Research on application of sla technology in the 3d printing technology”, Applied mechanics and materials, 401-403 (2013).
• 11. Isa, M.A., “Multi-axis Additive Manufacturing and 3D Scanning of Free form Models by”, Doctoral Thesis, Koç Unıversty, Graduate School Of Science And Engineering, İstanbul, Pages 6-110 (2018).
• 12. Anglada, M.V., Garcia, N.P., Crosa, P.B., “Directional adaptive surface triangulation.”Computer Aided Geometric Design, Vol. 16, Issue 1, Pages 107-126, 1999.
• 13. Wang, D., Hassan, O, Morgan, K., Weatherill, N., “Enhanced remeshing from stl files with applications to surface grid generation”, Commun. Numer. Meth. Engng, Vol. 23, Issue,1, Pages 227-239, 2007.
• 14. Szilvasi, M., Matyasi, G.Y., “Analysis of STL files”,Mathematical and Computer Modelling, Vol. 38, Issue,1, Pages 945- 960, 2003.
• 15. Lai, J.Y., Lai, H.C., “Repairing triangular meshes for reverse engineering applications”,Advances in Engineering Software, Vol. 37, Issue,1, Pages 667-683, 2006.
• 16. Marchandise, E., Piret, C., Remacle, J.F., “CAD and mesh repair with radial basis functions”,Journal of Computational Physics, Vol. 23, Issue, 1, Pages 2376-2387, 2012.
• 17. Bi, F.L., Hu, Y., Chen, X.Y., Ma, Y., “Island hole automatic filling algorithm in triangular meshes”, Applied Mechanics and Materials, Vol. 1, Issue, 1, Pages 3486-3489, 2013.
• 2. Çelik,İ, “Hızlı prototipleme teknolojileri ve uygulama alanları’’, Dumlupınar Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 31, Sayı 1, Sayfa 53-60, 2013.
• 3. Duman, B,. Kayacan, C., “’Eklemeli imalatta kullanılan STL dosyalarının hataları ve onarım yöntemleri”, 1. 3B Baskı Teknolojileri Sempozyumu, 5-7 Mayıs, İstanbul, 2016.
• 4. Özkan, D.Ç.,“Hızlı prototipleme teknolojisinin gelişimi, çeşitleri ve imalat sektöründe sağladığı avantajlar”, MMO, Mühendis ve Makine, Cilt 3, Sayı, 1, Sayfa 34-41,2019.
• 5. STM., “Katmanlı imalat teknolojileri ve havacılık uygulamaları”, Sektör Değerlendirme Raporu, Ağustos, 2016.
• 6. Szykiedansa, K., Credo, W., “Mechanical properties of FDM and SLA low-cost 3-D prints, procedia engineering”,The 20th International conference: Machine modeling and simulations, vol 136, Issue 1, Pages 257 – 262, 2016.
• 7. Ermurat, M., “Hızlı Prototip ve Üretim Teknolojilerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze, Sayfa 87-100, 2002.
• 8. Prince, D.J.,“3D Printing: an industrial revolution’’, Journal of Electronic Resources in Medical Libraries, Vol. 11, Issue 1, Pages 39-45, 2014. 9. İnternet: 3D Printing From Scratach, “Types of 3D Printer”, http://3dprintingfromscratch.com/common, March 18, 2020.
• 10. Ma, X.L., “Research on application of sla technology in the 3d printing technology”, Applied mechanics and materials, 401-403 (2013).
• 11. Isa, M.A., “Multi-axis Additive Manufacturing and 3D Scanning of Free form Models by”, Doctoral Thesis, Koç Unıversty, Graduate School Of Science And Engineering, İstanbul, Pages 6-110 (2018).
• 12. Anglada, M.V., Garcia, N.P., Crosa, P.B., “Directional adaptive surface triangulation.”Computer Aided Geometric Design, Vol. 16, Issue 1, Pages 107-126, 1999.
• 13. Wang, D., Hassan, O, Morgan, K., Weatherill, N., “Enhanced remeshing from stl files with applications to surface grid generation”, Commun. Numer. Meth. Engng, Vol. 23, Issue,1, Pages 227-239, 2007.
• 14. Szilvasi, M., Matyasi, G.Y., “Analysis of STL files”,Mathematical and Computer Modelling, Vol. 38, Issue,1, Pages 945- 960, 2003.
• 15. Lai, J.Y., Lai, H.C., “Repairing triangular meshes for reverse engineering applications”,Advances in Engineering Software, Vol. 37, Issue,1, Pages 667-683, 2006.
• 16. Marchandise, E., Piret, C., Remacle, J.F., “CAD and mesh repair with radial basis functions”,Journal of Computational Physics, Vol. 23, Issue, 1, Pages 2376-2387, 2012.
• 17. Bi, F.L., Hu, Y., Chen, X.Y., Ma, Y., “Island hole automatic filling algorithm in triangular meshes”, Applied Mechanics and Materials, Vol. 1, Issue, 1, Pages 3486-3489, 2013.
• 2. Çelik,İ, “Hızlı prototipleme teknolojileri ve uygulama alanları’’, Dumlupınar Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 31, Sayı 1, Sayfa 53-60, 2013.
• 3. Duman, B,. Kayacan, C., “’Eklemeli imalatta kullanılan STL dosyalarının hataları ve onarım yöntemleri”, 1. 3B Baskı Teknolojileri Sempozyumu, 5-7 Mayıs, İstanbul, 2016.
• 4. Özkan, D.Ç.,“Hızlı prototipleme teknolojisinin gelişimi, çeşitleri ve imalat sektöründe sağladığı avantajlar”, MMO, Mühendis ve Makine, Cilt 3, Sayı, 1, Sayfa 34-41,2019.
• 5. STM., “Katmanlı imalat teknolojileri ve havacılık uygulamaları”, Sektör Değerlendirme Raporu, Ağustos, 2016.
• 6. Szykiedansa, K., Credo, W., “Mechanical properties of FDM and SLA low-cost 3-D prints, procedia engineering”,The 20th International conference: Machine modeling and simulations, vol 136, Issue 1, Pages 257 – 262, 2016.
• 7. Ermurat, M., “Hızlı Prototip ve Üretim Teknolojilerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze, Sayfa 87-100, 2002.
• 8. Prince, D.J.,“3D Printing: an industrial revolution’’, Journal of Electronic Resources in Medical Libraries, Vol. 11, Issue 1, Pages 39-45, 2014. 9. İnternet: 3D Printing From Scratach, “Types of 3D Printer”, http://3dprintingfromscratch.com/common, March 18, 2020.
• 10. Ma, X.L., “Research on application of sla technology in the 3d printing technology”, Applied mechanics and materials, 401-403 (2013).
• 11. Isa, M.A., “Multi-axis Additive Manufacturing and 3D Scanning of Free form Models by”, Doctoral Thesis, Koç Unıversty, Graduate School Of Science And Engineering, İstanbul, Pages 6-110 (2018).
• 12. Anglada, M.V., Garcia, N.P., Crosa, P.B., “Directional adaptive surface triangulation.”Computer Aided Geometric Design, Vol. 16, Issue 1, Pages 107-126, 1999.
• 13. Wang, D., Hassan, O, Morgan, K., Weatherill, N., “Enhanced remeshing from stl files with applications to surface grid generation”, Commun. Numer. Meth. Engng, Vol. 23, Issue,1, Pages 227-239, 2007.
• 14. Szilvasi, M., Matyasi, G.Y., “Analysis of STL files”,Mathematical and Computer Modelling, Vol. 38, Issue,1, Pages 945- 960, 2003.
• 15. Lai, J.Y., Lai, H.C., “Repairing triangular meshes for reverse engineering applications”,Advances in Engineering Software, Vol. 37, Issue,1, Pages 667-683, 2006.
• 16. Marchandise, E., Piret, C., Remacle, J.F., “CAD and mesh repair with radial basis functions”,Journal of Computational Physics, Vol. 23, Issue, 1, Pages 2376-2387, 2012.
• 17. Bi, F.L., Hu, Y., Chen, X.Y., Ma, Y., “Island hole automatic filling algorithm in triangular meshes”, Applied Mechanics and Materials, Vol. 1, Issue, 1, Pages 3486-3489, 2013.
• 18. Liepa, P.,“Filling holes in meshes”, Proceedings of the 2003 Eurographics/ACM SIGGRAPH symposium on Geometry processing’’, Vol 1, Issue, 1, Pages 200-205, 2003.
• 19. Hu, P., Wang, C., Li, B., Liu, M., “Filling holes in triangular meshes in engineering”,Journal of Software,Vol. 7, Issue, 1, Pages 1141-148,2012.
• 20. Nooruddin, W. C., Turk, F.S.,“Simplification and repair of polygonal models using volumetric techniques”, IEEE Transactions On Visualization and Computer Graphics,Vol. 9, Issue, 2, Pages 19-205, 2003.
• 21. Wang, M.,Haiguang, Z., Qingx, H.Y., Herfried, L., “Research and implementation of a non-supporting 3D printing method based on 5-axis dynamic slice algorithm”, Robot. Comput. Integr. Manuf., Vol. 57, Issue,1, Pages 496–505,2019.
• 22. Asif, M., Lee, J.H., Lin, Y.P., “New photopolymerextrusion 5-axis 3D printer”, Additive Manufacturing, Vol. 23, Issue, 1, Pages 355-361, 2018.
• 23. Keating, S.,and N. Oxman., “Compound fabrication: a multi-functionalrobotic platform for digital design and fabrication”, Robot.Comput.Integr.Manuf.,Vol.29, Issue, 6, Pages 439–448, 2013.
• 24. Grutle, K. Q., “5 Axis 3D Printer”, M. Sc. Thesis, Unıversty of Oslo, Department of İnformatics, Norway, Pages 45-70, 2015.
• 25. Yerazunis, W.S., Barnwell III, J.C, Nikovski, D.N., “Strengthening abs, nylon, and polyester 3d printed parts by stress tensor aligned deposition paths and five-axis printing”,International Solid Freeform Fabrication Symposium, Cambridge, August, 2016.
• 26. İnternet:AZAW, “ZHAW Master Students develop novel 3D Printers”, https://www.zhaw.ch/de/engineering/ueber-uns/news/news/eventnews/zhaw-masterstudenten-entwickeln-neuartigen-3d-drucker, January 18, 2020.
• 27. İnternet: 5X, “5 Axis Maker”, http://www.5axismaker.com/5axis, January 18, 2020.
• 28. İnternet:Techogeek, “Hybrid 3D Printer Using 5-Axis Control”, https://www.techandgeek.com/hybrid-3d-printer-using-5-axis-control, January 10, 2020
• 29. İnternet:Anıwaa, “5Axvshaper”,https://www.aniwaa.com/product/3d-printers/verashape-vshaper-5-axis, January 10, 2020.
• 30. İnternet: Hage3d 3d Printer 175x, “ Largest 5-Axıs Gantry Materİal Extrusıon Printer’’, https://hage3d.com/index.php/en/hage3d-3d-printer-175-x, January 5, 2020.