In additive manufacturing processes, dimensional accuracy of parts is among the fundamental challenges encountered. Errors related to the positioning accuracy of the device, shrinkage and warping behaviors occurring during manufacturing, and geometric deviations originating from STL (stereolithography) files lead to unwanted dimensional errors in the produced parts, negatively impacting the final product. Each combination of the device used, the material, the manufacturing parameters, and the geometric elements in the model can cause dimensional inconsistencies and circularity errors, especially in parts with cylindrical geometry. Therefore, the quantitative determination and analysis of these errors is very important for both end users and device manufacturers. In this study, the dimensional errors and circularity errors in cylindrical parts produced from ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) material using the Ender 3 S1 desktop 3D printer were examined. First, cylindrical test parts with 5 different diameters, with fixed wall thicknesses and heights, were designed. Subsequently, they were manufactured using different infill ratios, each positioned separately at the center of the print bed. All manufactured parts were scanned using a coordinate measuring machine to obtain their two-dimensional profiles. The deviation amounts and circularity of the test parts from their design dimensions were determined using the obtained profiles and coordinate data. Evaluation of the results revealed that both dimensional errors and circularity varied depending on the infill ratios and diameters of the parts. Although all manufactured parts were smaller than their design dimensions due to material-related thermal shrinkage, it was observed that this was not the only factor affecting dimensions and circularity; it was also determined that circularity errors in the parts also increased with the increase in infill ratio.
Eklemeli imalat süreçlerinde parçaların boyutsal doğruluğu, karşılaşılan temel sorunlar arasında yer almaktadır. Cihazın konumlama hassasiyetine bağlı hatalar, imalat sırasında oluşan çekme ve büzülme davranışları ile STL (stereolithography) dosyalarından kaynaklanan geometrik sapmalar, üretilen parçaların boyutlarında istenmeyen hatalara yol açarak son ürünü olumsuz yönde etkilemektedir. Kullanılan cihaz, malzeme, imalat parametreleri ve modeldeki geometrik unsurların birlikte oluşturduğu her bir kombinasyon özellikle silindirik geometriye sahip parçalarda boyutsal tutarsızlık ve dairesel hata karakteristikleri ortaya çıkarabilmektedir. Bu nedenle söz konusu hataların nicel olarak belirlenmesi ve analiz edilmesi hem son kullanıcılar hem de cihaz üreticileri açısından büyük önem taşımaktadır. Bu bağlamda, sunulan çalışmada masaüstü tip üç boyutlu yazıcı Ender 3 S1 kullanılarak ABS (Akrinonitril bütadilen stiren) malzemeden üretilen silindirik parçalardaki boyutsal hatalar ve dairesellik hataları incelenmiştir. Öncelikli olarak, et kalınlıkları ve yükseklikleri sabit olan 5 farklı çapa sahip silindirik test parçaları tasarlanmıştır. Sonrasında farklı doluluk oranları kullanılarak her biri ayrı ayrı baskı plakası merkezine konumlandırılarak imal edilmiştir. İmalatı tamamlanan tüm parçalar koordinat ölçme makinesi ile taranarak iki boyutlu profilleri elde edilmiştir. Elde edilen profiller ve koordinat verileri kullanılarak test parçalarının tasarım boyutlarından sapma miktarları ve dairesellikleri belirlenmiştir. Bulgular değerlendirildiğinde, parçaların doluluk oranlarına ve çaplarına bağlı olarak boyutsal hataların ve daireselliklerin değişkenlik gösterdiği tespit edilmiştir. İmal edilen tüm parçaların tasarım boyutlarından küçük olması parçalardaki malzemeye bağlı termal çekmeden kaynaklanmasına rağmen, boyutları ve daireselliği etkileyen tek faktörün bu olmadığı, doluluk oranlarındaki artışla birlikte parçalardaki dairesellik hatalarının da arttığı belirlenmiştir.