11 Mayıs 2014 Pazar

Kit içeriğini tanıyalım: Cıvata ve Somunlar

Geçen yazımda sigma profillerden bahsetmiştim (link). Sigma profiller, yazıcımızın temel iskeletini oluşturan yapılar, dolayısıyla ilk olarak onların montajını yapmamız gerekecek. Aslında kitin tüm içeriğini birkaç yazı halinde tarif edip sonra montaja geçmeyi planlıyordum ama montaja başlayıp montajla eş zamanlı olarak gerekli olan parçaları tanıtmanın daha iyi bir yöntem olabileceğini  düşündüm. O sebeple bir sonraki yazımda sigma profilin montajını anlatabilmek için bu yazımda bağlantı elemanlarından, yani cıvata ve somunlardan bahsedeceğim.


Çivi çakmayı bilmeyen adam olarak, cıvata ve somunlara da aynı cehalet seviyesinde yaklaştığımı söylemem gerekiyor. Kiti genel olarak incelediğim yazımda (link) da bu konudan bahsetmiş ve kitte beni en çok korkutan (zorluk açısından) yapının vidalar olduğunu belirtmiştim. Cehaletimin bir işareti olarak, orada kullandığım "vidalar" teriminin yanlış olduğunu belirtmek istiyorum. Neden yanlış? Çünkü kitin içerisinde vida yok denecek kadar az (4-5 tane var). Kit içi esas bağlantı elemanları cıvata ve somunlar. Peki bu ikisinin ne farkı var?  

Sağ tarafta yer alan resimde bu iki bağlantı elemanını izliyoruz. Solda bir cıvata, sağda ise bir vida mevcut. İkisi arasındaki en temel fark, cıvataların genellikle bir somun kullanılarak bağlantı kuracakları yere sıkıştırılmalarının gerekliliği. Yani kendi başına bir cıvatayı bir delik içerisine yerleştirerek sıkıştıramıyoruz, mutlaka bir somunun içinden geçmesi gerekiyor. Vidalar ise somuna ihtiyaç duymuyorlar, kendi başlarına bağladıkları yapıları sıkıştırabiliyorlar. Yalnız bunun için, sokulacakları delik boyunca kendi dişlerine denk gelen bir yatağın açılması gerekiyor. Kenarları keskin ve uçları sivri olduğundan vidalar bu dişleri kendileri de açabiliyorlar (örneğin bir tahtaya vida ile bir başka yapıyı bağlayacaksak, özel bir delik açmamıza gerek yok, vidayı tornavidanın ucuna yerleştirip delik açacağımız yere baskı uygulayarak uygun deliği biz oluşturabiliyoruz. Böyle bir şeyi cıvatalar ile yapmamız mümkün değil. Cıvata ve somunlar daha çok makinelerin imalatında kullanılıyorlar.

Cıvata - vida ayrımını yaptığımıza göre biraz daha derinlere dalabiliriz sanıyorum. Kitimizin içerisindeki şu meşhur cıvata ve somunlara bir göz gezdirelim isterseniz. Aşağıdaki resimde kit ile birlikte gelen bağlantı elemanlarının resmi mevcut:


Bu resmi kitin tasarımcılarından rica ettim, kitle birlikte verilen son halini gösterebilmek için. Benim kitimde biraz daha farklı bir görünüm var. Yine benzer sayıda poşet var ancak üstlerinde etiket olmadığı için bu hali daha anlaşılabilir diye düşünüyorum. Bir de benim cıvataların bir kısmı siyah renkli. Resme dikkatle baktığımızda poşetlerin üstlerindeki etiketler dikkatimizi çekiyor. Bu etiketlerde  M4, M5, M6 gibi sınıflamaların olduğunu görüyoruz. Peki nedir bu M'lerin anlamı?

 M harfi "metrik" kelimesinin kısaltması. Kullanılan cıvata ve somunların metrik sisteme göre boyutlandırıldıklarını belirtiyor. Vida ve cıvataların tarihçesini araştırdığımızda, her ne kadar milattan önce kulanıldıklarını görebilsek de, 1700'lü yılların ortalarına kadar belirli bir standartlarının olmadığını görüyoruz. Endüstriyel devrimle birlikte, endüstrinin en temel yapı taşı olan vida ve cıvatalar için bir standardizasyon sürecinin başlaması kaçınılmaz hale geliyor çünkü makine tasarlamak isteyen bir kişinin bir dükkandan aldığı cıvata, diğer dükkandan aldığı somuna uymuyor. Benim bulabildiğim kadarı ile bu alandaki ilk atılım, 1841 yılında Joseph Withworth adlı bir girişimci tarafından yapılıyor. Withworth İngiltere'deki çeşitli dükkan ve atölyelerden vida ve somunlar toplayarak bunları inceliyor ve standardizasyon için bazı kurallar koyuyor. 1860'lardan sonra İngiltere'de Withworth standartları kullanılmaya başlanıyor. Eş zamanlı olarak Amerika'da da ve Avrupa'nın diğer ülkelerinde de standartlar geliştirilmeye başlanıyor. Withworth standardı İngiliz kaynaklı olduğundan birim ölçüm birimi inç. Avrupa'nın diğer ülkelerinde ise metrik standartlar kullanılmaya başlanıyor. Başka standartlar da arada geliştiriliyor. Günümüzde iki temel sistem standart olarak kabul ediliyorlar, diğer standartlar artık geçerli sayılmıyorlar:

1) ISO Metrik vida diş sistemi (ISO metric screw thread system)
2) Birleşik vida diş sistemi (Unified screw thread system)

Öncelikle ikinci seçenekten bahsedersek, birleşik vida diş sistemi, hala uzunluk için inç'in kullanıldığı ülkeler olan Amerika ve Kanada'da geçerliliğini koruyan bir sistem. Aslında bu ülkeler de 1960'lı yıllardan sonra metrik sisteme uygun vidalara geçeceklerini bildirmişler ancak tabii ki bu geçiş çok hızlı olamıyor. Örneğin Amerika'da kullanımda olan vidaların %60'ı hala birleşik vida diş sistemine uyuyormuş. Kitin montajı açısından bu sistem bir önem taşımıyor çünkü kitimiz metrik sistemde tasarlanmış. Yalnız şu noktaya dikkat etmek gerek: İnternet üzerinden cıvata-somun içeren veya cıvata-somuna ihtiyaç duyan alet-edevat satın alındığında, ürün Amerika veya Kanada'dan gelecekse, birleşik vida sistemine uygun olarak gelebilir. Bu iki sistemin birbiriyle tam uyumlu olmayacaklarından montaj aşamasında sorun oluşabilir. O sebeple cıvata - somun ihtiyacını Türkiye'den karşılamakta yarar var.

Metrik sistemde isimlendirme belirli bir formülü takip ediyor. Genellikle kullanım şu şekilde:

Ana formül M AxBxC. Örneğin M6x1x10. Peki bu 3 rakam neyi temsil ediyor? Açıkçası bu konu benim her halde en çok araştırdığım konulardan biri oldu, çünkü aklıma ilk gelen açıklamalar yanlış çıktı, doğrusunu bulana kadar da İnternette epeyi bakındım. Öncelikle kitin içerisindeki vidaların isimlendirmesi biraz daha farklı: Mesela M6x10 gibi iki rakam içeren şekilde. Ben ilk kitteki isimlendirmeyi gördüğüm için kendimce bunu açıklamaya çalıştım. Her halde ilk rakam, cıvatayı sökecek olan tornavidanın boyunu gösteriyordur dedim, yanlış çıktı (tornavida yerine bundan sonra alyan anahtarı (İngilizcesi Allen key) terimini kullanacağım çünkü kitteki neredeyse tüm cıvatalar alyan anahtarı ile vidalanıyorlar). M6 cıvatayı 6 numaralı alyan anahtarı ile vidalamaya çalışırsanız büyük geldiğini göreceksiniz. Bunun sebebi, ilk rakamın cıvatanın kafasındaki deliğin değil, o cıvatayı sıkıştırabilecek olan somun anahtarının numarası olması.Somun anahtarından kastım şu:

Bu resimden de anlayabileceğimiz gibi, cıvatanın dış çapı isimlendirmede rol oynuyor ama yine de elinize bir cıvata aldığınızda ve dış çapını ölçtüğünüzde bulduğunuz rakam, M sayısına uymuyor. M sayısı cıvatanın dişli kısmının çapına denk geliyor. Örneğin bir M8 somunun dişli kısmı  8 mm çapa sahip.  Yalnız her M8 cıvata tam olarak 8 mm çapta olmak zorunda değil, belirli toleranslar mevcut. Mesela 8 yerine 7,9 mm olabiliyor. Yine de aşağı yukarı bir fikir edinmek mümkün dişli kımın çapını ölçerek.


Kitte kullanılan ikinci rakam cıvatanın uzunluğu ile ilgili. Yani M6x10 dendiği zaman 10, milimetre cinsinden cıvatanın uzunluğunu gösteriyor. Yalnız burada da cıvatanın baş kısmını dikkate almamamız, sadece dişlilerin olduğu gövde kısmını (dişsiz kısımları da dahil) ölçmemiz gerek. Yoksa bütün boylar daha uzun çıkıyor.

Orijinal isimlendirmeye bakarsak cıvatanın uzunluğu formüldeki üçüncü rakam oluyor. Peki ortada kalan ikinci rakam ne? O, cıvatanın dişleri arasındaki mesafeyi gösteriyor. Kitte bu rakamdan hiç bahsedilmiyor, o sebeple ya tüm cıvatalar aynı diş aralığına sahip, ya da uygun şekilde cıvata-somun eşleştirmesi yapılmıştır diye düşünüyorum.

Şimdi tekrar kitimize dönelim ve cıvata ve somunlarımızı inceleyelim. Kitteki cıvataların neredeyse tümü, inbus adı verilen baş şekline sahipler (kitte imbus diye yazılmışlar, sanıyorum Türkiye de dahil birçok ülkede bu şekilde yazılıyor ancak bu kullanım yanlış yerleşmiş). Az sayıda, setskur (orijinal adı set screw) adı verilen başka tip cıvatalar var, onlardan ayrıca bahsedeceğim. Inbus, aslında alyan anahtarının açtığı altıgen şekilli cıvata tipini temsil ediyor. Yani alyan anahtarı inbusu tipi somunu açar diyebiliriz (bu arada alyan anahtarına uyan cıvatalar 1909 yılında William G. Allen tarafından üretilmeye başlandığından Allen key terimi kullanılıyor, Türkçe'ye niye alyan diye geçmiş anlamadım). Altıgen şekil sebebiyle İngilizce'de hexkey (hexagonal - altıgen) adı da kullanılıyor. Peki inbus terimi nereden gelmiş? 1930'lu yıllarda Almanya'da aynı cıvata tipinin patentinin bir firma almış (Allen Amerika'lı, ve o yıllarda muhtemelen kimin neyi patentlediğini takip etmek kolay olmadığından Allen tarafından bu patentin zaten alınmış olduğu fark edilmeden başka bir firma tarafından tekrar patenti alınmış). Patenti alanların adı  Innensechskantschraube Bauer und Schaurte (INBUS)   (Almanca bilmediğimden ilk kelimeyi Google'a çevirttim, direkt Allen vida diye çevirdi, başka bir siteden çevirttim, soket başlı vida dedi. Açıkçası kelime özel isim mi, vidayı mı tarif ediyor bilemedim. Bilen varsa ve bana iletirse sevinirim). Blog'un geri kalan kısımlarında imbus veya inbus diye yazabilirim, ikisi de aynı şeyi ifade edecek. Şimdi boylarına göre setteki cıvata ve somunları görelim:


Yukarıdaki resimde sette yer alan M5 cıvata, somun ve pulları görüyoruz. Solda onları açan alyan anahtarı var, benim elimdeki sette 4 numaralı anahtar bunu açıyor. Hemen yanında sarı renkli olarak gördüklerimiz, kare somunlar. Bunlar daha çok sigma profilin iskeletinin imalatında ve sigma profile bir yapı bağlandığında kullanılıyorlar. Hemen sağında 10 tane siyah cıvata M5x8 boyutunda iken sağda kalan çoğunluk m5x10 boyutundalar. Bunlardan da iskelet inşası esnasında bahsedeceğim. Ayrıca normal somunlar ve pullarımız da var. Burada şunu da eklemek istiyorum, kitte var olduğu belirtilen cıvataların hepsinin resmini koymayacağım, çünkü bir kısmı doğrudan yerlerine monte edilmiş halde geliyorlar (mesela extruder'in üzerinde).

     
Yukarıda da M3 serisindeki cıvatalar, somunlar, ve pullar var. Ayrıca bu pakette birkaç adet yay da mevcuttu. Bu serideki inbusların boyları 10, 15,20 ve 30 mm şeklinde. Ayrıca resimdeki somunları iki ayrı grup halinde yerleştirdiğim dikkatinizi çekmiş olabilir. Bunun sebebi, yukarıda yer alan somunların fiberli somun olmaları. Fiberli somun, içerisinde genelde naylondan yapılan sıkıştırıcı bir kısım bulunan somun tipi. Aşağıda büyütülmüş resmini görebilirsiniz:


Resme çok iyi yansımamış olabilir ama üst tarafında, içinde, mavimsi renkte naylon materyalini bir halka şeklinde görebilirsiniz. Bunun İngilizcesi "nylon insert lock nut" diye geçiyor ve "nylock nut" diye kısaltılıyor. Bu somunun amacı, içerisinden geçen cıvatanın naylon tarafından sıkıştırılması sayesinde, tirteşimle yerinden oynamasını engellemek.


Yukarıda gördükleriniz de M6'lar. 4 fiberli somun ve 4 puldan meydana geliyor. M6x15 inbuslar da var ancak onlar sigma profillere monte halde geliyorlar.


M8 serisi yukarıdaki resimde görülebilmekte. İki farklı tip somundan ve pullardan oluşuyor. Altta görülenler tahminen elle açıp-kapamak gereken yerlere konacaklar.


Yukarıdakiler de M4 serisinden. Aslında listeye göre M4'te çok daha fazla cıvata var ama çoğu monte halde geliyor (M4 15,20,35 ve 50 inbuslar var).

Bir de setskurlardan bahsetmiştim (set screw), onların da resmini ekleyeyim:


Setskurları ilk gördüğümde başları kesilmiş vidalar olduklarını sanmıştım, meğer şekli zaten böyleymiş.Bunlar genellikle bir cismi başka bir cismin içine monte etmek gerektiği zaman kullanılıyormuş.Baş kısmı olmadığından vidalandığı zaman dışa taşan bir kısmı olmuyor, yani tamamen cismin içine giriyor. Bunlar da alyan anahtarı ile vidalanıyorlar.

Daha önce de belirttiğim gibi, başka cıvatalar da var ama onların çoğu monte haldeler. Cıvata ve somunlar hakkında yeterince bilgi edindiğimi düşünüyorum. Bu sayede montaj esnasında daha az sorun yaşayacağıma inanıyorum. Pratik olması açısından ve cıvata ararken vakit kaybetmemek için cıvataları ve somunları aşağıdaki resimdeki kutuya yerleştirdim:


Artık aradığım elemanı bulmam daha kolay olacak ve daha hızlı bir şekilde kiti birleştirebileceğim.


Yavaş yavaş montaja başlayabiliriz!


4 yorum:

  1. Sanırım Sigma3d hakkındaki en detaylı anlatım sizin bloğunuz. Yeni bir 3d Printer yapma hevesindeyim. Bende biraz yabancıyım konuya. Açıkçası Sigma3d mi yoksa yabancı kaynaklarda daha çok bahsedilen CoreXY tasarımı ile mi başlasam tereddütteyim. Sanki yeterli destek alamayacak gibi hissediyorum Sigma3D için, bir yandan da Türk tasarımı olduğu için desteklemek istiyorum.

    Bu arada kodlamada ilk rakamın somunu açacak anahtarı göstermesi bana saçma geldi. Sonuçta somunun yarıçapı değişken olabilir :)

    Detaylı paylaşımınız için teşekkürler.

    YanıtlayınSil
    Yanıtlar
    1. Merhaba. Öncelikle kolay gelsin, 3 boyutlu yazıcı dünyasına hoş geldiniz. Gelecekte her evde mutlaka olacağına inandığım bu cihazla toplumun büyük çoğunluğuna kıyasla daha erken tanışma şansınız olacak. Tabii her alanda olduğu gibi, bu alanda da öncü olmak, birçok sorunla karşı karşıya gelmek anlamına geliyor. Ben yaklaşık 3 yıldır Sigma 3D'yi kullanıyorum. Blogu tamamlayacak vaktim olmadı ancak cihazla sürekli uğraşmaya devam ettim ve orijinal tasarımında yer almayan birçok iyileştirme gerçekleştirdim. Şu anda baskı kalitemden oldukça memnunum (daha da iyi olabilir kesinlikle) ama uzun süre kötü baskılarım da oldu. Yazıcı çok hassas bir kurulum istiyor. Tüm malzemeler ideal boylarında olmalı, paraleller tam paralel, dikler tam dik olmalı. Bu olmadığı zaman baskı kalitesi düşüyor. Sigma 3D çok pratik bir tasarım ve birçok jenerik yazıcıdan daha iyi. CoreXY cihazlarla ilgili çok fazla deneyimim yok, o sebeple o konuda çok fikir veremeyeceğim. Bazı avantajları var, özellikle yazma kafası daha hafif ve Y tablası hareket ettiğinden (yani X arabası yukarı aşağı yönde hareket etmediğinden) daha stabil bir cihaz ancak montajı daha zor olabilir. Sigma 3D açık kaynak kodlu bir tasarım ve Türkiye'de şu anda birçok kişide mevcut. https://forum.donanimhaber.com/3d-printer-projesi-sigma3d-open-source--73127501 adresinde cihazı tasarlayan arkadaşların açtıkları bir forum başlığı var, genellikle teknik tartışma ve sorunlar için oraya mesaj atılabiliyor ve yanıtlanıyor birçok soru. Tabii ki dünya çapında daha yaygın kullanılan birçok model var ve bunların kullanıcı kitlesi tabii ki daha geniş, daha fazla kaynak bulabiliyorsunuz. Sigma 3D'nin montajı esnasında bu konuyla ilgili hiçbir bilgisi olmayan bir kişi olarak diyebilirim ki Sigma 3D'nin mevcut desteği yeterli düzeydedir.

      Sil
  2. Samimi anlatim ve aradtirma icin teşekkür ederim. 2015 yılında ben de yapmaliyim dedirten yazi dizisi blogunuz. Bazi nedenlerden ötürü erteledik ama bu sene kesin yapiyorum.Guncellemelerinizi de ekleyeceksiniz umarim.

    YanıtlayınSil
  3. tüm somon ve civataları set halinde alabilceğim biryer varmı eğer yoksa setin listesini yazarmısınıs

    YanıtlayınSil