3D etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
3D etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

17 Temmuz 2014 Perşembe

Montaj aşamaları, 5. adım: Z asansörünün ve X millerinin montajı

Bu yazımızda printer'ın montajında nispeten zor sayılabilecek bir aşamadan bahsedeceğiz: Z asansörlerini yerlerine yerleştireceğiz. İşin zor olan kısmı, aynı anda birkaç yapının hizasını korumak zorunda olmamız ve bunları yaparken plastik parçalara zarar vermemek için ayrı bir çaba harcamamızın gerekmesi. Her yazıda olduğu gibi, kısa bir özetle nerede olduğumuzu hatırlarsak: Sigma profillerimizi kullanarak yazıcının iskeletini oluşturduk. Bundan sonra Z ve Y millerini monte ettik, Y motorunu profile bağladık ve en son olarak da Z asansörünün ön hazırlığını yaparak (gijonunu monte ederek) Z motorlarını da yerlerine yerleştirdik. Şimdi yapacağımız şey, Z asansörlerini cihazdaki yerlerine yerleştirmek ancak aynı zamanda iki Z asansörünü birbirleri ile iki mil kullanarak bağlayacağız. Bu sayede hem Z asansörlerimiz hazır hale gelecek, hem de X arabasının hareket edeceği yolu hazırlamış olacağız.

Bu aşama için gerekli olan malzemeleri aşağıdaki resimde görebiliriz:


Z asansörlerini ve gijonları bir önceki aşamamızda hazırlamıştık. Onlara ihtiyacımız olacak. Ayrıca X arabasını taşıyacak olan 2 krom mile (ki uzunlukları 335 mm) ve bu millerin üzerinde kayacak olan LMe08UU rulmanlara (toplam 4 adet) ihtiyacımız var (mil ve rulmanlar ile ilgili daha geniş bilgi ilgili konuda mevcut).

Öncelikle Z asansörlerinden birini elimize alıyoruz. Hatırlarsanız asansörün iki yanında rulmanların yerleştirilmesi için yarım ay şeklinde iki boşluk vardı. İşte bu boşlukları, daha önceden monte ettiğimiz Z millerinin üstünde yer alan rulmanlara oturtacağız. Rulmanı yerine kaydırarak oturtmamız gerekiyor, sakın ortasından iterek oturtmaya çalışmayın (ben ilk başta öyle geçeceklerini sanıyordum, ama ABS plastiğin o kadar esneme yeteneği yok. Bu kaydırma hareketi bu aşamanın tehlikeli hareketlerinden biri çünkü çok sıkı geçecek şekilde tasarlanmış. ABS plastiğin büzüşebilme özelliği  göz önünde bulundurulduğunda bu delik olması gerekenden daha da dar olabilir. Elimizdeki serbest rulmanlardan birini kullanarak deliğin biraz genişlemesini sağlayabiliriz. Aşağıdaki resimde bu esnetme manevrasını görüyoruz (resimde kenarda gördüğünüz yuvarlak şekilli leke, yağ lekesi. Rulmanlar paketten çıktıklarından oldukça yağlı halde geliyorlar. O sebeple bir kağıt üstünde çalışmanızı öneririm. Ayrıca rulmanların açıkta çok bekletilmeden yerlerine takılmaları gerekiyor, yoksa tozlanabilirler ve çalışırken gürültü çıkarabilirler).:


Yavaş hareketlerle ve kulağımız parçada olacak şekilde itiyoruz. Çıtırtı sesi duyarsak hemen yavaşlıyoruz. Alıştırma işleminden sonra esas montajı  aşağıdaki resimdeki gibi yapacağız:


Elimden geldikçe azami dikkat göstermeme rağmen, Z asansörlerimden birisinin kenarını maalesef çatlattım:


Yukarıdaki resimde çatlamayı görebilirsiniz. 3 Boyutlu basılı cisimler çatladıkları zaman genellikle yatay bir çatlak hattı oluşuyor. Bunu sebebi baskının yatay tabakaların üst üste binmesi ile oluşması ve bu tabakalar ayrışabilme eğilimindeler. Yukarıda gördüğünüz çatlak oluştuğu zaman bende ciddi moral bozukluğuna yol açmıştı şimdi ne yapacağım diye. Ancak gelin görün ki hiçbir soruna yol açmadı, daha fazla büyümedi ve hala bu şekilde kullanabiliyorum. Aslında yapıştırsam daha iyi olurdu her halde ama bu da idare ediyor. Daha ciddi parça kırıklarında mutlaka tamirat yapmak gerekli ve bu tamirat olayını ayrı bir konu olarak yazmayı planlıyorum.

Z asansörlerinden birini olduğu gibi monte ederken, diğerini monte etmeden önce X millerini yerine yerleştirmemiz gerekiyor. Aşağıda milsiz olarak monte edilen asansörü izliyoruz:


 X milleri Z asansörünün önünde yer alan küçük kutuların içine giriyor. Tıpkı rulmanlarda olduğu gibi, burada da her iki Z asansörünün montajını gerçekleştirmeden önce milleri yerine takıp çıkararak biraz alıştırma yapmamız gerekebilir. Montaj öncesinde her bir mile iki adet rulman geçirmemiz gerekiyor:


 Bu aşamadaki ikinci ve bence en zor kısım da bu millerin yerlerine yerleştirilmesi kısmı, çünkü hem Z aksındaki rulmanları yerlerine takmaya çalışıyoruz, hem iki tane yatay mili karşı taraftaki Z asansörüne takmaya çalışıyoruz hem de iki Z asansörünün birbirleri ile aynı hizada olmalarını sağlamamız gerekiyor. En sonunda elde edeceğimiz görüntü aşağıdaki gibi olacak:


 Asansörler birbirleri ile aynı seviyede mi ölçmek için bir su terazisi kullanabiliriz:


Bu aşama sonrasında makinemizin son halini de aşağıdaki resimde görebiliriz:

11 Haziran 2014 Çarşamba

Montaj aşamaları, üçüncü adım: Y motorunun montajı

Bundan önceki montaj aşaması yazılarımda ana iskeletin montajı ve yazıcımızın hareketli parçalarının üzerlerinde hareket edecekleri Z ve Y millerinin montajından bahsetmiştim. Bu aşamalardan sonra bir süre yazılarıma ara verdim çünkü cihazın montajı ile blogu eş zamanlı yazmanın getirdiği bir problemi fark ettim. Montajı yaparken birkaç adım sonrasında ne yapılacağı hakkında tabii ki genel bir fikrim var ancak bazı detayları insan ileriki aşamalara geçtikten sonra fark ediyor. İlk başta çok mantıklı gibi görünen veya dikkat çekmeyen bir nokta 4-5 adım sonra sorun olabiliyor. O sebeple montajın tümünü bitirip çalışır vaziyette bir cihaz oluşturduktan sonra bloga devam etmenin çok daha faydalı olabileceğini düşündüm. Şu anda bu amacıma ulaştım ve artık baskı alabiliyorum. Baskı almaya başlayınca kalibrasyon aşamalarının da ne kadar önemli olduklarını ve aslında ne kadar çok vakit alabileceğini kavradım. Şu an bu konu ile uğraşıyorum ancak montaj aşamalarından bahsetmek için önümde bir engel kalmadı ve bu sebeple bloga devam edebilirim.

Bu aşamamızda Y arabasını kontrol eden stepper motoru ve motorun çevireceği kayışı taşıyacak olan kasnak (İngilizce'si pulley) ve idler adı verilen kısımların montajını gerçekleştireceğiz.  Motorlarla ilgili genel bilgiyi daha önce vermiştim ama kullandığımız motorların stepper adı verilen motor tipinden olduklarını tekrar hatırlatayım. Bir motor, bildiğiniz gibi bir dönüş hareketi yapar. Eğer bir vantilatör yapmak istiyorsak dönüş hareketi işimize doğrudan yarayacaktır ancak doğrusal bir harekete ihtiyacımız varsa (mesela bir cismin sağa-sola doğru gitmesi gibi) dönme hareketini çizgisel bir harekete çevirmemiz gerekecektir. Bu iş için kayışlardan faydalanılmaktadır. Her ne kadar montajımızın bu aşamasında kayışları yerleştirmeyecek olsak da, onları için önemli olan iki parçayı (pulley ve idler) monte edeceğimizden bu konuda kayış sisteminden bahsetmenin uygun olabileceğini düşündüm.

Şimdi isterseniz kitimizin içerisindeki kayışların ve bağlantı elemanlarının resmini görelim:

  
Elimden geldiğince sempatik bir poz vermelerini sağlamaya çalıştım :) Kitin içerisinde iki tane kayışımız mevcut. Bu kayışların İngilizce isimleri "timing belt", yani "zamanlama kayışı" diye geçiyor ancak bu isim bir genelleme. Daha spesifik bir isimleri daha var: GT2 kayış. Yakından baktığımız zaman kayışın üstünde dişler olduğunu görüyoruz. GT2'nin 2'si milimetre cinsinden kayışın diş aralığını gösteriyor, yani kayıştaki iki diş arasında 2 mm mesafe var. GT'nin açılımını araştırdım ancak tam olarak bunu belirten bir kaynak bulamadım. Yalnız şunu söyleyebilirim ki, GT, bu kayışları dünya çapında üreten bir firma olan Gates firması tarafından tescillenmiş bir isim (muhtemelen Gates Timing Belt kelimelerinin ilk ikisi kısaltılarak bulunmuştur diye speküle edebilirim). Kayışa yakından bakarsak yapısını daha net görebiliriz:


Yukarıdaki resmi Gates firmasının kataloğundan aldım. Kayışın yapısını gösteriyor. İç yapısında lif lif görülen kısım fiberglas gibi gerilmeye dayanıklı bir maddeden yapılıyor ve kayışın kopmasını engelliyor. Dıştaki koyu renkli kısımlar ise kauçuk, poliüretan veya neopren gibi maddelerden yapılıyor. Bu sayede dişliler ile iyi bir bağlantı kurması sağlanıyor. Kitimizin içerisinde iki tane kayış var. Bunlardan bir tanesi X arabasını, diğeri ise Y arabasını hareket ettiriyor. X arabasını hareket ettiren kayış daha uzun.

Kayışların iş görebilmeleri için motora bağlanmaları gerek. Bu amaçla motorun miline bir kasnak yerleştiriliyor. Bu kasnağa GT2 kasnağı (İngilizcesi GT2 pulley) adı veriliyor. Tabii ki diş aralıkları GT2 kayışa uygun bir şekilde imal ediliyor. Aşağıda GT2 kasnağının resmini görebiliriz:

 
Kasnağın üst kısmında dişlilerin girecekleri olukları görüyoruz. Bu oluklardan 20 tane mevcut (her aralık 2 mm olduğundan kasnağın çevresi 40 mm oluyor) . Alt kısmında ise iki tane M3x6 mm setskur (cıvatalar bölümünde bahsetmiştik ama tekrar hatırlatayım, setskur (veya orjinal ismiyle "set screw") kafası kesilmiş bir cıvata formu ve amacı bir cismi başka bir cismin içinde yükselti oluşturmadan tutmak) mevcut. Bu setskurlar ile kasnak motor miline bağlanacak. Bu bağlantı sağlam olmazsa motor kayışı çeviremez. Bağlantı için ince bir alyan anahtarı kullanabileceğimizi de hatırlayalım.
Peki kayışı kasnağa geçirdik ama kayışın karşı ucunu nereye yerleştireceğiz? Bu iş için tasarımcılarımız İngilizce "idler" adı verilen parçayı kullanmışlar. İdler kelimesi boş boş duran gibi bir anlam taşıyor. Aslında Türkçe güzel bir tercümesi var, "avare kasnak" diye çevrilmiş. Aşağıda Y arabası için kullanacağımız avare kasnağın resmi mevcut:


Bu parça kit içerisinde hazır monte olarak gelmekte, o sebeple detayına çok girmiyorum ancak içerisinde mevcut olan rulman sayesinde döndüğünü belirtebilirim. X arabasında da avare kasnağa ihtiyacımız var, o da şu şekilde tasarlanmış:


Plastik parçalar konulu yazıdan hatırlarsanız, yukarıdaki parça sağ taraftaki Z asansörüydü. Onun solunda idler'ı görebiliyoruz.

Şimdi isterseniz esas konumuz olan motor montajına geçelim. Bu aşamada ihtiyacımız olan parçaları toplu halde görelim:


Bu resimde ortada yer alan beyaz plastik parçanın adının flanş olduğunu hatırlatayım (ilgili bölüme bakabilirsiniz). Flanş, motoru sigma profile bağlamamızı sağlayacak olan parça. Motoru flanşa bağlayabilmek için 4 adet M3x10 inbus cıvata gerekiyor. Flanşı sigma profile M5x10 inbuslar ile bağlayacağız. İdler'ın monte olduğu plastik parça da sigma profile M5x10 inbus ile bağlanıyor. Şimdi bağlantıları yapalım:


Öncelikle flanşı motorun üstüne geçiriyoruz. Motorun kablo bağlantısı kurulacak girişi yukarıdaki resimdeki gibi yönlendirilebilir veya sola doğru bakabilir, çok önemli değil. Daha sonra M3x10 cıvatalarımızı yerleştiriyoruz:


Şimdi yine hassas noktalardan birine geldik: Motorun sigma profilde doğru yere yerleştirilmesi. Ayrıca avare kasnak da tam bunun karşısında olmalı. Aşağıdaki resim bize gerekli olan mesafeleri gösteriyor:


Motorun flanşının kenarı, arkadaki sigma profilin dış yüzünden 87,5 mm mesafeye gelecek şekilde yerleştirilirken, avare kasnak 110,5 mm'ye yerleştirilecek. Aşağıdaki resimde motorun doğru konumu izleniyor:


Aşağıdaki diğer resimde ise avare kasnağın konumu izleniyor:


Bu noktada istersek GT2 kasnağı da yerleştirebiliriz ama henüz çok fazla sıkıştırmamak gerekiyor, kayışı bağlarken ayarlamak gerekebilir:


Motoru monte ettikten sonra bir şey fark ettim, o da motorun havada asılı durduğuydu:


Bu durum bana biraz garip gelmişti. Motorun ağırlığı flanşı esnetir mi diye çekindiğimden tasarımcıya bu durumu sordum, bir sorun teşkil etmeyeceğini bildirdi. Dolayısıyla önemli bir problem değil.

Motor ve idler monte edildikten sonra kitimiz nasıl görünüyor diye bakalım:


Böylece bir aşamayı daha geride bırakmış oluyoruz. Bu noktada kitin montajını bitirdikten sonra karşılaştığım bir problemden bahsetmek istiyorum. Montaj bitince fark ettim ki Y motorunun mili Y arabasına çarpıyor. Normalde temas etmemesi gerekiyormuş ama nedense bende ediyordu:


Sadece milimetrik bir yükselti var ama cihazın çalışmasında soruna yol açabilir. Bu durumu düzeltmek için, flanşı motora bağlayan cıvataların plastiğin altında kalan kısımlarına birer adet M3 somun ekledim. Bu sayede motor (ve mili) alçalmış oldu (normalde böyle bir şey gerekmiyor,ben neden benimkinde gerekti tam çözemedim):


Bir sonraki yazımızda artık Z asansörünün montajına başlayacağız....

19 Mayıs 2014 Pazartesi

Kit içeriğini tanıyalım: Miller, rulmanlar ve gijonlar

Yazıcımızın montajını sürdürmek için sabırsızlanmakla birlikte (ne de olsa amacımız üç boyutlu bir yazıcı imal etmek, ders çalışmak değil) kitin çok temel üç parçasını tanıtmadan bu işe devam etmem doğru olmaz diye düşünüyorum. Yazıcımızın sigma profiller ve cıvata-somunlar kullanılarak birleştirilen edilen bir iskeleti olduğunu ve bu iskeletin üstüne plastikten imal edilmiş fonksiyonel parçalar yerleştireceğimizi geçen yazılarımda belirtmiştim. Bu yazımda ise yazıcımızdaki hareketli parçaları taşıyan, hareketi motorlardan diğer parçalara ileten çok önemli yapı taşları olan miller, gijonlar ve rulmanlardan bahsedeceğim.

Miller:

Bu üç yapı taşı içerisinde anlaması en kolay olanları muhtemelen miller. İngilizce kullanımında "rod" veya "bar" olarak rastlayabileceğimiz bu yapılar aslında bildiğimiz sopalara veya metal çubuklara benzetebiliriz. Ana amaçları lineer hareketi sağlamak, yani bir çizgi boyunca hareket edecek bir cismi taşımak. Böyle bir fonksiyonu yerine getirebilmeleri için belirli şartlara uymaları gerekiyor. Öncelikle sağlam olmak zorundalar, sürekli üstlerinde bir şeyler gezinecek, onun ağırlığını taşıyabilmeliler, ağırlık sebebiyle şekilleri deforme olmamalı, ayrıca hareket eden cismin yarattığı sürtünme yüzeylerini deforme etmemeli. Tabii aşırı ağır da olmamaları gerekiyor.Genellikle bu amaçla çelik veya alüminyum gibi maddeler kullanılabiliyor. Tabii bir de krom milden bahsedildiğini duyuyoruz. Krom metali çok yansıtıcı yüzeyi olan bir metal.

Yanda krom bir bilyenin resmi var (aslında bilgisayar çizimi ama görünümü itibarı ile krom bu şekilde görünüyor). Çok dayanıklı bir metal ve görünümü göze hoş geldiğinden süsleme amaçlı olarak da kullanılabiliyor. Yalnız bir sorun var, o da kromun çok pahalı olması. Dolayısıyla krom mil dendiği zaman tamamen kromdan yapılmış olduğu anlamını çıkarmamamız gerekiyor. Daha doğru olan terim kromajlı mil veya krome mil. Bildiğiniz gibi kromaj, bir cismin yüzeyini krom ile kaplama işine verilen isim. Kromaj estetik amaçlı yapılabileceği gibi fonksiyonel amaçlı da yapılabiliyor. Fonksiyonel amaçlı yapıldığında sert krom adı veriliyor ve daha kalın bir kaplama yapılıyor. Kromun burada sağladığı avantajlar koruyucu bir tabaka olarak görev görmesi (korozyonu önlemesi), sürtünmeyi azaltması, ve yıpranmalara karşı dirençli olması. Kitimizde kullanılan miller bu sebeple kromajlı imal edilmişler. Bu tip miller belirli çaplarda ve belirli uzunlukta üretilip ihtiyaca göre kesilerek kullanılıyorlar. Şimdi kitimizin içindeki milleri görelim isterseniz:


 Toplamda 8 adet milimiz var. Bunlardan iki tanesi 365 mm uzunlukta, iki tanesi 335 mm uzunlukta ve 4 tanesi de 305 mm uzunlukta (Not: Bu yazılar yayınlandıktan sonra kitin tasarımcıları bana bir mail atıp kitteki boy karmaşasını azaltmak amacıyla 305 mm'lik milleri 335 mm'ye çevirdiklerini söylediler. Ben blogu elimdeki malzemeye göre yazmaya devam edeceğim ama güncel formda iki tane 365 mm'lik ve 6 tane 335 mmlik mil olduğunu bilmek gerekli). Çapları 8 mm. Peki bu milleri nerede kullanacağız? Öncelikle en uzunlarından, yani 365 mm'liklerden başlayalım. Bu iki mil, Y arabasının hareket ettiği Y ekseninde ray görevi görüyorlar. Yani Y arabası bu eksenin üstünde kayıyor:


Yukarıdaki resimde kırmızı renkli görülen parça ve eşi Y aksı millerini oluşturuyorlar. Bu millere göre 30 mm daha kısa olan diğer mil çiftimiz aynı fonksiyonu X arabası için görüyorlar, yani X arabasının hareket edeceği X ekseni üzerinde kaymaya izin veriyorlar. Aşağıdaki resimde kendilerini görebiliyoruz:


   Geriye 4 milimiz daha kalıyor. Aslında yukarıdaki şematik resimlerde onların da kullanım alanlarını fark etmiş olabilirsiniz.Bu miller, Z asansörünün yukarı-aşağı yönde (yani Z yönünde) hareketi esnasında üstünde kaydığı rayları meydana getiriyorlar. 2 Z asansörümüz olduğundan birer çift 305 mm'lik milimiz mevcut. Yerlerini aşağıda görebilirsiniz. İlk resim sol, ikinci resim sağ tarafı gösteriyor:




Miller ile ilgili söyleyeceklerimiz şimdilik bu kadar. Miller genel olarak bir cismin üzerlerinden kaymaları için uygun bir yol oluşturuyorlar ama bu kayma işleminin titreşimsiz ve "pürüzsüz" bir şekilde gerçekleşebilmesi için kendi başlarına yeterli değiller. Evet, kendileri nispeten düzgün bir yüzeye sahipler ama karşı yüzün de eş derecede düzgün olması gerek. Sonuçta plastikten yapılmış parçaları (Z asansörü, X arabası gibi) kaydırmak istiyoruz ama plastik bu kriteri sağlayacak pürüzsüzlüğe ve sürekli kaymanın getireceği yıpranmaya dayanabilecek bir yapıya sahip değil. Bu durumda yardımcı bir malzemeden faydalanmamız gerekiyor ki onun da adı rulman.

Rulmanlar:

Rulmanlar hareketli parçalara sahip birçok mekanik cihazın içerisinde yer alan, çok önemli araçlar. Ana fonksiyonları hareketin sadece istenen yönde gerçekleşmesini sağlamak (istenmeyen hareketi kısıtlama özelliği) ve bu yöndeki hareketin daha kolay yapılmasını sağlamak (istenen hareketi kolaylaştırma özelliği). Rulman kelimesi Fransızca kaynaklı ve dönme, dönüş yapma anlamına geliyor. İngilizce kullanımda rulman yerine "bearing" kelimesi kullanıyor ki bunun taşımak, desteklemek diye çevirebiliriz. Yani Fransızlar cihazın çalışma prensibine göre, İngilizler ise fonksiyonuna göre isimlendirmişler. Rulman konusu gerçekten çok geniş. İnanılmayacak sayıda tipi var. Tek işi rulman satmak olan dükkanlar var. Dolayısıyla bu yazımızda çok derinlemesine inceleme yapacak imkanımız olmayacak. Ancak temel olarak, kitimizde iki farklı görev için 4 tip rulman bulunduğunu söyleyebiliriz. Bu görevlerden ilki, doğrusal (lineer) hareketi kolaylaştırmak. Yukarıda bahsettiğim miller üzerindeki hareketi bu rulmanlar sağlıyor ve kitte iki çeşidi var. İkinci görev ise dönüş hareketini kolaylaştırmak. Kitte bunu sağlayan iki tip rulman var ama bunlardan bir kısmı zaten yerlerine monte halde geldiklerinden dış görünüşlerine göremiyoruz ve dolayısıyla daha az bahsedeceğiz. Rulmanların ana çalışma mantığı, sürtünmeyi azaltmak üzerine kurulu. İki tane yassı yüzeyin birbirleri üzerinden kaymaları sürtünmeye yol açacağından, bu yüzeyler arasına küçük topların yerleştirilmesi sürtünmeyi belirgin bir biçimde azaltıyor. Aşağıdaki (Wikipedia'dan aldığım) resim dönüş hareketini kolaylaştıran bir rulmanın çalışma mantığını gösteriyor:



Lineer hareket için de benzer bir şekilde toplar veya silindirler kullanılabiliyor. Kitimizde lineer hareketi kolaylaştıran iki tip rulman var demiştik. Şimdi onların resimlerini gösterelim. İlki Z asansörlerinin Z milleri üzerinde kaymalarını sağlayan rulmanlar:


Bu rulmanların özel isimlerini de vereceğim, çünkü gördüğüm kadarı ile birçok RepRap projesinde kullanılıyorlar. LMe08UU adlı koda sahipler. LM harfleri "Linear Motion" kelimelerinin kıslatması, yani rulmanın doğrusal hareket amaçlı kullanıldığını belirtiyorlar. Küçük e harfi Avrupa'da kullanılan versiyon olduğunu belirtiyormuş (sanıyorum metrik sistem-imperyal sistem farkı ile ilişkili. Asya'da kullanılan LM08UU). 8 Rakamı 8 milimetrelik mil için olduğunu belirtiyor. UU harfleri ise rulmanın iki tarafında da toz gibi partiküllerin içeriye girmesini önleyen ve rulmanın yağının dışa kaçmasını önleyen yapıların (kauçuk gibi materyellerden yapılan) bulunduğunu belirtiyor. Resimde rulmanların dış yüzünde gördüğümüz iki ince dairesel yarık var, ki bunlar segman adı verilen ve rulmanın takıldığı yerden çıkmasını önlemeye yarayan kelepçelerin takılacağı yerler (montajda bundan bahsedeceğim). Yukarıdaki şematik resimlerde bu rulmanları görebiliriz.

Kitimizde mevcut ikinci rulman ise aşağıda görülüyor:


Şeklen diğerini andırmasa da aslında yukarıdaki rulmanın metal bir kutu içerisine yerleştirilmiş hali gibi düşünebiliriz. Üzerindeki vida delikleri sayesinde kayması gereken cisme vidalanarak kullanılıyor.Bunun adı SCe08UU, ilk iki harf hariç diğerinin aynısı. SC'nin tam açılımını bulamadım ama sanıyorum S harfi "support" kelimesinden (yani destek) geliyor ve rulmanın çıplak olmadığını, kendisini destekleyen metalik bir yapı içerisinde olduğunu belirtiyor. Şematik resimlerde Y arabasının altında bu rulmanları görebiliriz (resim yazıcıya alttan bakıldığı zamanki görünümü gösteriyor):


Kitimizde ayrıca dönüş hareketlerini kolaylaştırmak için kullanılan rulmalar var demiştik. Aşağıda  örneği var:


Bunların detayına girmeyeceğim ama filament makarasını çevirmek, Z akslarını yerlerinde tutmak gibi fonksiyonları var. Yeri geldikçe bahsedeceğim.Aşağıda filamentin takılı olduğu makarayı çeviren rulmanlardan birinin yerini görüyoruz:


Rulmanlar ile ilgili kiti tasarlayan arkadaşların bir uyarısı olmuştu, onu da belirteyim: Mümkün oldukça henüz kullanılmamış rulmanları açıkta tutmamak gerekli. Açıkta duran rulmanın içine toz kaçıyor ve bu haliyle kullanılırsa rulmandan sesler geliyor, ayrıca titreşim de yapabiliyor. İyisi mi montaj sıraları gelmeden paketlerinden çıkarmayın! Bir de rulmanlar yağlanmalı mı diye akla bir soru geliyor. Açıkcası bunu araştırdım ama kesin bir cevap bulamadım. Bazı kaynaklar yağlansın, hatta haftada bir tekrarlansın derken bazıları gerek yok demiş. Bazı kaynaklar rulmanı takmadan içerisindeki toplar yağlanmalı  derken bazıları miller yağlanmalı diyor. bazıları da millerin yağlanması işe yaramaz çünkü rulman bunu yerinden süpürür diyor.  Ne ile yağlanacağı konusunda da kesin bir yanıt bulamadım. Bazıları gres diyor, bazıları ise PTFE bağlı yağlar öneriyorlar. Sprey çok önerilmiyor. Bilgisi olan varsa bu konuda önerilere açığım.

Rulmanlardan da genel olarak bahsettik ve bu yazımızın son konusuna ulaştık:

Gijonlar:

İlk duyduğumda o da neymiş dediğim bir parça gijon. Bunun sebeplerinden birisi kelimenin bana bir şeyi çağrıştırmaması. İngilizce'de aynı parçaya "threaded rod" adı veriliyor, yani dişli çubuk. Gerçekten de bu kelime parçayı net bir şekilde tarif ediyor. Gijon kelimesi nedir diye araştırınca, Fransızca "goujon" veya "gougeon" kelimesinden türetildiğini anlıyoruz (kelimenin açık olarak anlamı yazılı değildi). Bu kelimeleri Fransızca okursak aslında gijon değil de  "gujon" diye okunması gerekiyor ama bu kelime de böyle yerleşmiş her halde.  Türkçe kaynaklarda gijon dışında tij, saplama gibi başka kelimelerin de benzer yapıyı ifade etmek üzere kullanıldığını gördüm (belki ufak tefek farkları vardır, onu çok net anlamadım). Gijonlar çoğunlukla çelikten yapılan ve vida dişlerine benzer bir diş yapısına sahip yapılar. RepRap tipi yazıcılarda iki amaçla kullanılabiliyorlar. Birisi yazıcının iskeletini imal etme amacı (ki Sigma 3D'de bu amaçla kullanılmıyorlar), diğeri Z asansörlerini yukarı-aşağı yönde hassas bir şekilde hareket ettirme amacı. Z asansörünü hareket ettiren motorlar kaplin adı verilen bir parça ile (bundan daha önce bahsetmiştik) gijona bağlanıyorlar ve motor dönünce gijon da dönerekZ asansörünün hareket etmesini sağlıyor. Kitte 3 adet gijon var. 2 Tanesi 380 mm uzunluğa sahip ve Z asansörü için kullanılıyorlar. Bir tane de daha kısa gijon var ki bu gijon yukarıdaki şematik resimde gördüğümüz filament makarasının göbek kısmına yerleştirilen gijon. Aşağıda kit içerisindeki gijonların resmi var:


Daha yakından görmek isterseniz:


Bir de kitteki Z asansörünü hareket ettiren gijonlardan birinin şematik resmini görelim:


Böylece teknik konularımızdan birinin daha sonuna geldik. Belki biraz sıkıcı olabilir bu konular ama ilerde makineyi birleştirirken eminim ki faydalı olacaklar...

15 Mayıs 2014 Perşembe

Kit içeriğini tanıyalım: Plastik parçalar

Geçen yazımda 3 boyutlu yazıcımızın ana iskeletini sigma profilleri ve uygun cıvata ve somunları kullanarak nasıl inşa ettiğimizi anlatmıştım. Ana iskeletimiz artık ortaya çıktığına göre, yavaş yavaş fonksiyonel parçaları yerlerine yerleştirme vaktimiz geliyor demektir. Fonksiyonel parçaların büyük kısmı plastikten imal edilmişler ve daha önce de belirttiğim gibi bu plastik parçaları yine bir 3 boyutlu yazıcı basıyor. Bir nevi kendi kardeşini imal ediyor da diyebiliriz (Reprap dendiğini belirtmiştim). Bu yazımda genel olarak kit içerisinde kullanılan plastik parçaları tanıtmayı hedefledim ve bunların yazıcı imalatı esnasında hangi kısımlarda kullanılacaklarından bahsetmeye çalışacağım.

Ancak ilk önce çok genel bir kavram olan koordinat sisteminden bahsetmem gerekiyor. Bunun sebebi bazı plastik parçaların koordinat sistemine göre isim almış olmaları. Y arabası, Z asansörü gibi kavramlar ile karşılaştığımızda aklımızın karışmaması için bu temel sistemi bilmemiz gerekiyor. Geometride ve fizik derslerinde koordinat sistemi anlatılır bilirsiniz. Koordinat sisteminin ana amacı, 2 veya 3 boyutlu bir cismin boşluktaki yerini tarif edebilmek. Yazıcının imalatı esnasında ise koordinat sistemini yön belirlemek için kullanacağız. Geleneksel olarak koordinat sistemi X, Y ve Z harfleri ile isimlendirilir. X, çoğunlukla sağ-sol yünündeki ekseni belirler ve yazıcımızda da yazıcının sağ-sol ekseni X ekseni adını alıyor. Y ekseni yazıcının ön-arka eksenini belirtmek için kullanılıyor. Z ekseni ise yazıcının yüksekliği yönündeki eksen. Aşağıdaki resimde yazıcımızın son halinin şematik resmi ve onun yanında eksenlerimizi görüyoruz (yazıcının son halinin resmini ilk kez burada yayınlamış oluyorum!):


Eksenleri tanımladığımıza göre parçaları tanımaya başlayabiliriz. Parçalarımız ABS plastikten imal edilmişler. Yazıcılarda kullanılan plastik türevlerine başka bir yazıda değinmeyi planlıyorum o sebeple çok detaya girmeyeceğim ama ABS kelimesinin Akrilonitril Butadiyen Styren adlı kimyasal maddenin kısaltması olduğunu ve bu maddenin  Lego oyuncaklarının imal edildiği madde ile aynı madde olduğunu belirteyim. Dayanıklı bir madde olduğundan bu tip imalat işlerinde ABS kullanılabiliyor.

Peki kitin içerisinde kaç tane plastik parça var? Extruder hariç yaklaşık 50'ye yakın parça saydım, extruder'de de 4 parça var. Toplam 55 civarı parça diyelim.

[Güncelleme (25.05.2014): Bu yazıyı yazarken plastik parçaların toplu halde resmini çekmemiştim. Cihazın tasarımcıları bana sonradan bu parçaların toplu halde çekilmiş bir resmini yolladılar. Bu resmi aşağıya ekliyorum. Toplam 51 parça saydım. Tasarımcılar zaman zaman ufak tefek değişikler yapıyorlar, o sebeple bazı parçaların şekilleri birebir yazıdaki şekillere uymayabilir:

güncelleme sonu]

Şimdi parçaları tanıyalım:


Yukarıdaki resimde gördüğümüz altı adet parça birleştirildikleri zaman bir kutu şeklini alacaklar. Bu kutunun içerisine yazıcımızın beyni olan Arduino mikrokontrolcü kartı ve RAMPS kartı yerleştirilecek (elektronik devreler ile ilgili başka bir yazımız olacağından detaya girmiyorum). Yazıcının son halindeki yeri aşağıdaki şematik resimde izleniyor (kırmızı renkli parça):


Konu kutulardan açılmışken, kitteki diğer kutu olan LCD kutusunu oluşturan parçanın resmimi aşağıya ekleyeyim:


LCD kiti yazıcımızın ayarlarına bilgisayar bağlantısı olmadan müdahale edebilmemizi sağlıyor. Ayrıca üzerinde bulunan SD kart okuyucu sayesinde, yine bilgisayar bağlantısı kurmadan baskı yapabilme fırsatını sunuyor. Bence her kitte olması gereken bir özellik. Elektronik kısımlarından tabii ki sonra bahsedeceğim. Kutunun şemadaki yerini görelim:


Kutu üstte duran sigma profile monte ediliyor. Hatırlarsanız bu profilin ön yüzüne iki tane kare somun yerleştirmiştik. O kare somunlar kutuyu vidalayabilmemiz için oradalar.

Şimdi biraz da yazıcımızın hareketli kısımlarını oluşturan ve bunları destekleyen parçalardan bahsedelim. Bildiğiniz gibi yazıcımızın, 2 boyutlu olsun, 3 boyutlu olsun diğer birçok tür yazıcıda olduğu gibi,  bir yazma kafası var. Bu kafa, kendisine gelen plastik filamenti eritiyor ve erimiş plastiği tıpkı bir kalemle resim çizer gibi alttaki yüzeye aktarıyor. Bu amaçla yazıcının kafasının hassas bir şekilde, her üç boyutta da hareket ettirilmesi gerekiyor. Yazıcımızda bunu sağlayan üç tane mekanizma var. Bu mekanizmaların ilki X aksı üzerinde çalışıyor. Yazıcının kafasını taşıyan ve X arabası adı verilen plastik bir parçamız var. Aşağıda resmini görebiliriz:


X arabasının fonksiyonu, yazıcının kafasını sağ-sol yönünde (yani X aksında) hareket ettirmek. Şemadaki yerini görelim:


Şemada iki tane metal çubuk (krom mil) üzerinde taşınmakta olan X arabasını görüyoruz. Hemen üstünde extruder sistemi var (plastik filamenti ilerleten sistem). Peki bu miller üzerinde nasıl hareket ediyor? X arabasının altına bakalım:


X arabasının altında 4 adet yarı-silindir şeklinde oyuk görüyoruz. Bu oyuklara rulmanlar yerleştiriliyor (rulmanlar konusunda daha fazla bilgiyi ilerde vereceğim). Rulmanlar sayesinde X arabası krom miller üzerinde serbest bir şekilde hareket edebiliyor.

Peki diğer iki yönde (yani ön-arka yönde (Y aksı) ve yukarı aşağı yönde (Z aksı)) hareketi nasıl sağlayacağız? X arabasının kendi başına ön-arka yönde hareket edebilme yeteneği yok, çünkü miller ve rulmanlar buna izin vermiyor. O halde ne yapacağız? Yazıcımızda bu sorunun çözümü, baskı yaptığımız yüzey olan baskı tablasını hareket ettirerek çözülmüş. Yani yazıcının kafası sağ-sol yününde hareket ederken, heated bed ve üstündeki tabla ön-arka yönünde hareket ediyor. Bu yönde hareketi sağlayan yapıya Y arabası adı verilmiş. Kitimizde Y arabası plastikten imal edilmemiş, aluminyumdan kesilerek yapılmış. O sebeple plastikler başlıklı bir konuda yeri olmayabilir, ancak Y arabasını taşıyan milleri yerine sabitleyen parçalar plastikten imal ediliyorlar. Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için Y arabasının resmine bakalım:


Büyük bir çember ve X harfinin birleşmesiyle oluşmuş gibi duran yapı Y arabası. Y arabasının alt tarafında küçük kutular gibi görülen yapılar farklı bir rulman tipi. Bu rulmanlardan krom miller geçiyor.Krom milleri sigma profile tutturan ve yukarıdaki resimde kırmızı renkte gördüğümüz parçaya (toplam 4 tane var) Y mili tutucusu adını verebiliriz. Parçanın resmi aşağıda:


Bu resimde yatık duruyorlar ancak monte edilirken dik halde olacaklar.

Peki biz bu arabaları tanımlıyoruz ama bunlar nasıl hareket edecekler? Tabii ki motorlar yardımıyla. X ve Y yönlerinde hareketi sağlayan birer tane motorumuz var. Z aksında ise iki motor kullanılıyor. Bir motor da extruderin içerisine yerleştirilmiş (filamenti ilerleten motor). Motorları sigma profile sabitleyen parçaların (ki bu parçaya flanş adı veriliyor. Orijinali Almanca "flansch" kelimesinden geliyormuş, birkaç anlamı var ama burada bir parçayı yerinde tutmak için kullanılan yapı diye tarif edebiliriz) resimleri aşağıda:


Dikkatinizi çekmiş olabilir, 5 tane motordan bahsettim ama 3 tane flanş resmi gösteriyorum. Bunun sebebi sadece Z aksındaki 2 motorun ve Y aksında çalışan motorun profile ayrı flanşlar ile bağlanmaları. X eksenindeki motor ve extruder motorunu bağlayan flanşlar, daha büyük başka parçaların içerisine entegre edilmişler. Aşağıda Y eksenindeki motor ve flanşı izleniyor:


Z ekseni yönünde hareketi sağlayan motorlar ve flanşları da aşağıdaki resimlerde izlenebiliyor. İlki sol taraftaki motor, ikincisi ise sağ taraftaki  motor:



X ekseni ve extruderdeki flanşları daha ilerde göstereceğim.

Yazıcımızda X ve Y yönündeki hareketi kayışlar sağlıyorlar. Bu kayışlardan ileride bahsedeceğim. Tabii ki kayışların bir ucu motorlara bağlı. Diğer uçları ise kasnaklara (makara da diyebiliriz) bağlılar. Bu kasnakları yerinde tutan plastik parçalar var. Aşağıdaki resimde Y kayışının takılı olduğu kasnak ve tutucusu izleniyor:


Makine üzerindeki yeri de aşağıda görülebilir:


Kayış motordan çıkıp kasnağa doğru gidiyor. Tabii bir noktada Y arabasına da kayışın bağlanması gerek, yoksa Y arabasını hareket ettiremeyiz. Bu bağlantıyı sağlayan parçaya Y kayış tutucusu adı verilmiş. Resmi aşağıda:


Y kayış tutucusunun Y arabasının altındaki  konumu da aşağıdaki şematik resimde görülebiliyor:


Kayışın bağlantısının nasıl yapılması gerektiğinden daha sonra bahsedeceğiz. Şimdi biraz da X yönünde ve Z  yönünde hareketin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim. Bunun için çok önemli iki parça olan Z asansörlerini tanıtmamız gerekiyor. Z yönünde (yani aşağı-yukarı yönde) hareketi sağlayan iki tane motor mevcut demiştik. Bu motorlar solda ve sağda, birbirlerine göre birkaç küçük değişikliği olan iki Z asansörünü hareket ettiriyorlar. Z asansörleri, Z mili adı verilen ve dik duran birer çift krom mil üzerinde hareket ediyorlar. Bu krom milleri de Z aksı mil tutucuları adı verilen, her mil için iki taneden toplamda 8 tane plastik parça meydana getiriyor. Bu parçaların resmi aşağıda:


Uçlarındaki deliklere krom miller yerleştirilip profile monte edildiklerinde aşağıdaki gibi görünüyorlar (Z asansörünün kayabilmesi için üzerlerine ayrıca rulman yerleştirildiğine dikkat ediniz):



Şimdi bir de Z asansörlerinin resimlerini görelim. İlk resmimiz sol taraftaki Z asansörünün resmi:


Bu resimde dikkatimizi çeken yapılara bakarsak, her iki yanda en uçta, birer tane, tam kapanmamış olan daire görüyoruz. Bunlar Z aksı yönünde harekete izin verecek olan Z millerinin geçecekleri rulmanların  takılacakları boşluklar. Sağdaki dairenin arkasında ortasında çember şeklinde bir açıklık bulunan kare şekilli bir bölüm görüyoruz. İşte bu bölüm X aksını kontrol eden motorun flanşı olarak görev alıyor. Daha ortaya doğru ilerlediğimizde, hem sol hem sağda, resme göre ön tarafları delik olan iki adet kutu görebiliriz. Bu kutulardaki deliklere X aksında harekete izin verecek olan krom miller takılıyor. En ortada gördüğümüz altıgen yapı ise gijon adı verilen ve Z aksını hareket ettiren motorun ucuna takılan dişli bir çubuğun geçtiği delik. Gijon sayesinde motorun dönüş hareketi yukarı-aşağı yönde harekete çevriliyor. Parçanın şemadaki yerine baktığımızda bahsettiğim yapılar daha kolay anlaşılabilir hale gelirler diye düşünüyorum:


Resimde bir de mavi renkli bir düğme şeklinde olan parça var. Bu parça Z ayar vidası adını taşıyor. Kullanım amacından ileride bahsedeceğiz. Şimdi bir de sağ taraftaki Z asansörüne bakalım:


Birçok parçası sol taraf ile aynı görevi görüyor, ancak bu tarafta motor yerine motorun kayışının bağlandığı bir kasnak var. Şematik resim aşağıda:


Her iki Z yatağının orta kısmında gijon adı verilen dişli çubuklar olduğundan bahsetmiştim. Bu çubukları Z motorlarına bağlamak için kullanılan plastik parçalar mevcut ve bunlara kaplin adı veriliyor (İngilizce "coupling" kelimesinin okunuşu şeklinde Türkçeleştirilmiş. Eşleştirici gibi bir anlamı var diyebiliriz). Parçaların resmi aşağıda:


Her bir kaplini oluşturan iki parça var, birbirlerine vidalanarak kullanılıyorlar (bir de kaplin hortumu var, sonra bahsedeceğim). Aşağıda kırmızı renkli olarak sol Z motorunun kaplini izleniyor:

  Gijonun diğer ucu sigma profile bağlı Z yatak adı verilen, içinde rulman bulunan bir plastik parçanın içine giriyor. Hem sol hem sağda birer tane var. Parçanın resmi aşağıda:


Şemadaki yerlerini de görelim. İlk resim sol taraftaki Z gijonunun yatağı:


Bu da sağ taraftaki yatak:


Kitimizdeki hareketle ilgili plastik parçaları genel olarak incelemiş olduk. Birkaç plastik parçamız daha var, şimdi onlara bir göz atalım. Aşağıda yer alan parçalara "endstop holder" adı verilmiş. Bu parçaların üstüne birer adet düğmeye benzer alet monte ediliyor. Bu aletlerin fonksiyonu, yazıcı kafanın konumunun yazıcı tarafından belirlenebilmesini sağlamak. Kafa bir yönde gereğinden fazla yol alırsa bu endstoplara çarpıp mikrokontrol devresine bir sinyal gönderiyor. Bu sayede kafanın başka bir yapıya çarpıp hasar görmesi (veya çevreye hasar vermesi)  ihtimali azaltılmış oluyor. Aşağıda bu parçanın resimleri var:


Her aksta bir tane olması gerekli demiştik:




Başka bir çift plastik paçamız yazıcının güç kaynağı kutusunu profile bağlamak için kullanılıyor:


Şematik görünümleri:


Plastik parçalarımzın bir kısmı da, plastik filamentlerinin sarılı oldukları makaraları tutmak için kullanılıyor:


Bu parçanın şemadaki yeri:


Bu parçanın içinden bir gijon geçiyor ve o gijona da makara takılıyor. Ama makaranın tam uyması için makaranın her iki ucuna da birer makara göbeği takılması gerekiyor:



Bu parçayla birlikte kitimizdeki plastik parçaların çok büyük kısmını incelemiş oluyoruz.Geriye extruderi oluşturan parçalar ve soğutma sistemi kalıyor. Onlar da başka bir yazının konusu......