Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi

Yıl 2017, Cilt: 19 Sayı: 2, 237 - 245, 09.10.2017
https://doi.org/10.25092/baunfbed.342365

Öz

3 boyutlu yazıcı teknolojisi son yıllarda giderek yaygınlaştı ve bu da
matematiksel modellerden, elle tutulabilir somut gerçek nesnelerin üretimini,
şimdiye kadar hiç olmadığı kadar çok kolaylaştırdı. Bu çalışmanın amacı da
eriterek üst üste yığma metodunu kullanan bir masa üstü 3 boyutlu yazıcı
kullanarak, matematiksel denklemlerden yola çıkarak onların 3 boyutlu
matematiksel modellerini oluşturmak ve oluşturulan bu modelleri de dijital
olarak 3 boyutlu yazıcı ile üretmektir. Matematiksel denklemleri kullanarak 3
boyutlu matematiksel modellerin oluşturulması işlemi K3DSurf yazılımı
kullanılarak gerçekleştirildi. 3 boyutlu matematiksel modeli oluşturan x, y, z
koordinatlarına ait veriler daha sonra üretimi gerçekleştirecek 3 boyutlu
yazıcının tanıdığı format olan “.obj” dosya formatına dönüştürüldü.
MakerBot®
firmasının MakerWare™ adlı katmanlara ayırma programı kullanılarak üretilecek
model istenilen kalınlıktaki katmanlara ayrıldı, baskı kafasının x-y ekseni
boyunca yapacağı hareketler hesaplattırıldı ve bu veriler “.gcode” formatına
çevrilerek bir sd karta aktarıldı. Örnek çalışma olarak ise, Diamand denklemi,
belirlenen sınır şartları arasında değerler verilerek 3 boyutlu matematiksel
modeli oluşturuldu ve Flashforge Creator modeli masaüstü 3 boyutlu yazıcı ile
dijital üretimi yapıldı.

Kaynakça

  • Hull, C.W., Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography. U.S.Patent 4,575,330 (Publication Date: 3/11/1986; Filing Date 8/8/1984). http://www.google.com/patents/US4575330. (10.06.2014).
  • Lim, C.S., Chua, C.K. ve Leong, K.F., Rapid prototyping, World Scientific, Second edition, (2003).
  • Cooper, K.G., Rapid prototyping pechnology, selection and application, Marcel Dekker Inc., (2001),
  • Crawford, S., How 3-D Printing Works, http://computer. howstuffworks.com/3-d-printing1.htm, (2013).
  • Rosen, D., Gibson, I. ve Stucker, B., Additive manufacturing technologies, Springer, (2010).
  • Knill, O. ve Slavkovsky, E., Illustrating Mathematics using 3D Printers, Cornel University Library, arXiv:1306.5599 [math.HO], (2013).
  • Rosen, D.E., MakerBot industries to print anything and everything at one metro tech. retrieved from commercial observer, http://commercialobserver.com/2012/05/makerbot-industries-to-print-anything-and-everything-at-one-metrotech/, (2014), (05.09.2014).
  • Rowan, D., 3D printing – An “Industrial Revolution in the Digital Age”? Retrieved from WIRED Business Future Shock http://www.wired.com/2011/05/3d-printing-an-industrial-revolution-in-the-digital-age/, (2011), (05.09.2011).
  • Berman B., 3-D printing: The new industrial revolution. Business Horizons, 55, 2, 155-162, (2012), DOI:10.1016/j.bushor.2011.11.003.
  • Segerman, H. 3D Printing for Mathematical Visualisation, The Mathematical Intelligencer, 34, 4, 56-62, (2012), DOI:10.1007/s00283-012-9319-7.
  • Chapela, V. M., Percino, M. J., Calvo, F. D., Calvo, F. ve Trinidad, L., Manufacture of 3D Möbius-Listing Models with a 3D Printer, Proceedings of the World Congress on Engineering Vol I, WCE 2013, July 3-5, London, U.K. (2013).
  • Slavkovsky, E.A., Feasibility study for teaching geometry and other topics using three-dimensional printers. M.L.A Thesis. Harvard University, (2012).
  • Gür, Y., Additive manufacturing of anatomical models from computed tomography scan data, MCB: Molecular & Cellular Biomechanics, 11, 4, 249-258, (2014), DOI:10.3970/mcb.2014.011.249.
  • Marcincin, J.N., Marcincinova,L.N., Barna,J. ve Janak,M., Application of FDM rapid prototyping technology in experimental gearbox development process, Tehnički Vjesnik-Technical Gazette, 19, 3, 689-694, (2012).
  • Taha, A., K3DSurf software package. URL:http://k3dsurf.sourceforge.net/. (04.01.2015).
  • Schoen, A.H., Infinite periodic minimal surfaces without self-intersections, NASA Technical Note TN D-5541, (1970).
  • Weber, M., Hoffmann, D. ve Hoffman J.T., Triply periodic level surfaces, http://www.msri.org/publications/sgp/jim/geom/level/library/triper/indexd.html (11.06.2017)
  • Knapp, M.E., Wolff, R. ve Lipson, H., Developing printable content: A repository for printable teaching models, Retrieved from http://utwired.engr.utexas.edu/lff/symposium/proceedingsArchive/ pubs/Manuscripts/2008/2008-52-Knapp.pdf, (2008).
  • MakerBot® MakerWare™ 3-D printing software, Retrieved from http://www.makerbot.com/support/makerware/ documentation/slicer/, (2014), (Retrieved 04.01.2015).

Digital fabrication of a real object from a mathematical model by using 3D desktop printer

Yıl 2017, Cilt: 19 Sayı: 2, 237 - 245, 09.10.2017
https://doi.org/10.25092/baunfbed.342365

Öz

3-D printing technology is becoming widely available and can help to
produce tangible solid physical objects from mathematical models much easier
than ever before. The aim of this paper is to construct mathematical models
from mathematical equations and to fabricate real solid objects digitally from
mathematical models by using a 3-D Fused Deposition Modelling (FDM) printer.
Formation of 3D mathematical models using mathematical equations was
performed using K3DSurf software. The data for the x, y, z coordinates that
form the 3-D mathematical model are then converted to the ".obj" file
format, which is the format recognized by the 3-dimensional FDM printer that
will realize the fabrication. Using MakerBot®'s slicing software MakerWare ™,
the model to be fabricated is sliced into layers of desired thickness,
movements of the printing head along the x-y axis are calculated, and this data
is transferred to a secure digital (SD) card in “.gcode” format. As a case
study, a 3D mathematical model was obtained by assigning values to the Diamand
equation between the boundary conditions, and it is digitally fabricated by
using a FlashForge Creator desktop FDM 3D printer.

Kaynakça

  • Hull, C.W., Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography. U.S.Patent 4,575,330 (Publication Date: 3/11/1986; Filing Date 8/8/1984). http://www.google.com/patents/US4575330. (10.06.2014).
  • Lim, C.S., Chua, C.K. ve Leong, K.F., Rapid prototyping, World Scientific, Second edition, (2003).
  • Cooper, K.G., Rapid prototyping pechnology, selection and application, Marcel Dekker Inc., (2001),
  • Crawford, S., How 3-D Printing Works, http://computer. howstuffworks.com/3-d-printing1.htm, (2013).
  • Rosen, D., Gibson, I. ve Stucker, B., Additive manufacturing technologies, Springer, (2010).
  • Knill, O. ve Slavkovsky, E., Illustrating Mathematics using 3D Printers, Cornel University Library, arXiv:1306.5599 [math.HO], (2013).
  • Rosen, D.E., MakerBot industries to print anything and everything at one metro tech. retrieved from commercial observer, http://commercialobserver.com/2012/05/makerbot-industries-to-print-anything-and-everything-at-one-metrotech/, (2014), (05.09.2014).
  • Rowan, D., 3D printing – An “Industrial Revolution in the Digital Age”? Retrieved from WIRED Business Future Shock http://www.wired.com/2011/05/3d-printing-an-industrial-revolution-in-the-digital-age/, (2011), (05.09.2011).
  • Berman B., 3-D printing: The new industrial revolution. Business Horizons, 55, 2, 155-162, (2012), DOI:10.1016/j.bushor.2011.11.003.
  • Segerman, H. 3D Printing for Mathematical Visualisation, The Mathematical Intelligencer, 34, 4, 56-62, (2012), DOI:10.1007/s00283-012-9319-7.
  • Chapela, V. M., Percino, M. J., Calvo, F. D., Calvo, F. ve Trinidad, L., Manufacture of 3D Möbius-Listing Models with a 3D Printer, Proceedings of the World Congress on Engineering Vol I, WCE 2013, July 3-5, London, U.K. (2013).
  • Slavkovsky, E.A., Feasibility study for teaching geometry and other topics using three-dimensional printers. M.L.A Thesis. Harvard University, (2012).
  • Gür, Y., Additive manufacturing of anatomical models from computed tomography scan data, MCB: Molecular & Cellular Biomechanics, 11, 4, 249-258, (2014), DOI:10.3970/mcb.2014.011.249.
  • Marcincin, J.N., Marcincinova,L.N., Barna,J. ve Janak,M., Application of FDM rapid prototyping technology in experimental gearbox development process, Tehnički Vjesnik-Technical Gazette, 19, 3, 689-694, (2012).
  • Taha, A., K3DSurf software package. URL:http://k3dsurf.sourceforge.net/. (04.01.2015).
  • Schoen, A.H., Infinite periodic minimal surfaces without self-intersections, NASA Technical Note TN D-5541, (1970).
  • Weber, M., Hoffmann, D. ve Hoffman J.T., Triply periodic level surfaces, http://www.msri.org/publications/sgp/jim/geom/level/library/triper/indexd.html (11.06.2017)
  • Knapp, M.E., Wolff, R. ve Lipson, H., Developing printable content: A repository for printable teaching models, Retrieved from http://utwired.engr.utexas.edu/lff/symposium/proceedingsArchive/ pubs/Manuscripts/2008/2008-52-Knapp.pdf, (2008).
  • MakerBot® MakerWare™ 3-D printing software, Retrieved from http://www.makerbot.com/support/makerware/ documentation/slicer/, (2014), (Retrieved 04.01.2015).
Toplam 19 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Bölüm Makale
Yazarlar

Yılmaz Gür

Yayımlanma Tarihi 9 Ekim 2017
Gönderilme Tarihi 9 Ekim 2017
Yayımlandığı Sayı Yıl 2017 Cilt: 19 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Gür, Y. (2017). 3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(2), 237-245. https://doi.org/10.25092/baunfbed.342365
AMA Gür Y. 3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. Ekim 2017;19(2):237-245. doi:10.25092/baunfbed.342365
Chicago Gür, Yılmaz. “3 Boyutlu Masa üstü yazıcı Ile Matematiksel Bir Modelden gerçek Bir Nesnenin Dijital üretimi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19, sy. 2 (Ekim 2017): 237-45. https://doi.org/10.25092/baunfbed.342365.
EndNote Gür Y (01 Ekim 2017) 3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19 2 237–245.
IEEE Y. Gür, “3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi”, BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi, c. 19, sy. 2, ss. 237–245, 2017, doi: 10.25092/baunfbed.342365.
ISNAD Gür, Yılmaz. “3 Boyutlu Masa üstü yazıcı Ile Matematiksel Bir Modelden gerçek Bir Nesnenin Dijital üretimi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19/2 (Ekim 2017), 237-245. https://doi.org/10.25092/baunfbed.342365.
JAMA Gür Y. 3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2017;19:237–245.
MLA Gür, Yılmaz. “3 Boyutlu Masa üstü yazıcı Ile Matematiksel Bir Modelden gerçek Bir Nesnenin Dijital üretimi”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 19, sy. 2, 2017, ss. 237-45, doi:10.25092/baunfbed.342365.
Vancouver Gür Y. 3 boyutlu masa üstü yazıcı ile matematiksel bir modelden gerçek bir nesnenin dijital üretimi. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2017;19(2):237-45.