3 Boyutlu Yazıcı Elektronik Parçaları Nelerdir? Nasıl Kullanılmalı?

Herkese merhaba, evinizde 3 boyutlu yazıcı yapmak istiyorsanız, bu yazımızda 3 boyutlu yazıcıların elektronik parçalarını tanımanıza yardımcı olacaktır. Eğer konuyla ilgili sorunuz var ise bize çekinmeden sorabilirsiniz. 🙂

3 Boyutlu Yazıcı Kontrol Kartı:

Yazıcı üzerindeki tüm elektronik elemanların bir yazılım aracılığı ile kontrol edilmesini sağlayan devreye kontrol kartı yada ana kart denmektedir. Çalışma mantığı şu şekildedir; bilgisayardan ya da SD karttan okunan G-kod sistemini dekode ederek mekanik harekete dönüşmesini sağlayan mikro işlemcidir. 3D Printer yapacak olan kişiler en popüler olan Arduino tabanlı Ramps kartını tercih ediyorlar. Kart açık kaynak ve geliştirilebilir olması ile çok yaygın olarak kullanılıyor ve bir çok performanslı alternatifleri de mevcut. Yaygın olmasının en güzel yönü ise doküman bulmak çok daha kolay. Gelelim bağlantılara, çok fazla sayıda kablo olduğu için, kablo bağlantısı planı yapmanız gerekmektedir. Eğer bu planlamayı yapmazsanız, yazıcı hareket halindeyken kablolar sağa sola takılabilir ve ciddi sorunlara sebep olabilir. Bağlantılar kötü olursa yangına neden olabilir. Aynı zamanda, üzerindeki bazı elektronik elemanlar fazla ısı üretmektedir. Bu nedenle fan ile soğutmanız gerekmektedir. Eğer soğutma işlemini atlarsanız bu elemanlar zamanla eriyecek ve yangına sebep olabilecektir.Bu nedenle, anakartı mutlaka en az bir fanla soğutmanız gerekmektedir. Firmware(yazılım) bu karta yüklenir. USB ile Arduino IDE kullanarak yükleme yapabilirsiniz. En yaygın olarak kullanılan firmware Marlin’dir.

3 Boyutlu Yazıcı Motor Sürücü:

3 Boyutlu elektronik parçalar içerisinde en önemli parçalardan biri olan parçadır. Bu kartlar kontrol kartı üzerine yerleştirilerek kullanılmaktadır. 3 boyutlu yazılarda kullandığımız step motorlara göre değişiklik göstermektedir. Step motor büyükse, büyük amperli bir motor sürücüsüne ihtiyaç duyulmaktadır. En çok kullanılan motor sürücüleri; A4988 ve DRV8825‘dir.

3 Boyutlu Yazıcı Step Motor:

Her yazıcıda en az dört adet step motor bulunmaktadır. Step olarak geçen bu kelimenin Türkçesi adımdır. Bu motorlar adım adım çalışmaktadırlar. Step motorlara gelen her bir sinyal ile bir adım dönmeye ayarlı dırlar. 3 Boyutlu yazıcılarda en sık kullanılan motor tipi nema 17 tipi motorlardır. Yazıcının büyüklüğüne göre daha büyük motorlarda kullanılabilir. Motorların tek bir sinyalde en düşük açıda dönmesi motorun ne kadar hassasiyetle hareket ettiğini göstermektedir. Dolayısıyla, motorun adımı ne kadar düşük olursa yazıcı o kadar hassas olmaktadır.
Her yazıcı en az 4 adet step motordan oluşmaktadır. 3 step motor X, Y ve Z eksenlerindeki hareketi sağlamaktadır. X ve Y eksenindeki motorlar kayış ile hareket sağlarken, Z eksenindeki motor mil ile hareketi sağlamaktadır. Son motor ise filamenti extrudera iten motordur. Ayrıca Z eksenine bir motor daha eklenebilmektedir. Böylece yazıcı daha stabil hale gelmektedir.

Isıtıcı ve Termistor(NTC Sıcaklık Sensörü):

Isıtıcı, ısınan alüminyum bloğun üzerinde yer alan, 12/24V ile çalışan 40/50W’lık seramik yapıya sahip rezistanstır. Silindirik bir şekle sahiptir. Isıtıcı bloğun içerisine yerleşmektedir. Termistor(NTC) ise hemen ısıtıcının yanında yer alır. Isınan bloğun ne kadar ısındığını ölçer. Bu iki parça, filamentlerin uygun sıcaklıkta eritilmesine yardımcı olmaktadır. Bu parçaların yedeklerine sahip olmanızı tavsiye ederiz. Bazı durumlarda çalışmayabilir. Çabuk bir şekilde değiştirip baskınıza devam edebilirsiniz. Bu uçlar çok ısınmaktadır. Seramik olan ısıtıcıyı yerleştirirken çok fazla itmemeye özen gösterin. Fazla iterseniz, kablolar ısıtıcı tabla ile temas haline geçer, ve dolayısıyla kablolar erimeye başlar. Bir diğer dikkat etmeniz gereken durum ise termistor ile ilgilidir. Termistor basit bir direnç prensibi ile çalışmaktadır. Sıcaklık arttıkça dirençte değişim olmaktadır ve bu değişim sayesinde ölçüm yapılmaktadır. Burada yer alan direnç 100K ohm kadardır ve sizin aldığınız termistör farklı ise ölçümlerde hatalar olabilmektedir. Termistörü yerleştirmeden önce ölçüm yapmanızda fayda bulunmaktadır.

Isıtıcı Tabla (Heatbed):

İstenilen ürünü üzerine yazdırdığımız tablaya ısıtıcı tabla denir. 3 boyutlu yazıcılarda en büyük sorunlardan biri filamentin ısıtıcı tablaya yapışma sorunudur. Yapışmayı arttırabilmek için extruder ile ısıtıcı tabla arasındaki mesafeyi en aza indirmek gerekmektedir. Isıtıcı tabla ise yazma yüzeyini belirli sıcaklıkta tutmaktadır. Ayrıca, bu ısıtıcı tablanın dört köşesinde seviye ayarlamak için vida bulunur. Altındaki bu mekanik parça ne kadar stabil ise o kadar iyi bir seviyeleme elde edebilirsiniz.

Endstop Switch:

3 Boyutlu yazıcıların başlangıç ve bitiş noktalarını belirlemek için kullanılan switchdir. Endstoplar türkçe söyleyecek olursak durdurucular 3 ekseninde sonunda yer almaktadır ve tabla bu durduruculara temas ettiğinde, step motorlar durmaktadır. Güvenlik ve referanslama sensörü olarak da geçmektedir. Yazıcı bu durdurucular sayesinde çalışma alanında kalır, böylece mekanik sorunlar ortadan kaldırılmış olur. Normalde 3 adet her eksen için bir tane yeterlidir. Fakat her eksene iki tane koyarak çift yönlü kontrol sağlanabilmektedir.

Güç Kaynağı:

3 boyutlu yazıcımızdaki elektronik sistemin gücünü sağlayan ekipmanlardan biridir. Bu ekipman sadece kendisi elektroniktir. Prizinizden gelen 220V alternatif akımdır. Fakat, yazıcılar 12V yada 24V doğru akımla çalışmaktadırlar. Bu nedenle, güç kaynağını kullanırız. Güç kaynağı, bu iki akım arasında dönüşüm yapmaktadır. Eğer 1.75mm PLA gibi düşük erime sıcaklığına sahip filament kullanacaksanız, 12V kullanmak genellikle en iyisidir. Eğer 2.85mm ABS gibi erime sıcaklığı daha yüksek filament kullanacaksanız, 24V güç kaynağı sisteminiz için daha uyun olacaktır. Güç kaynakları genellikle metal kasalar içerisinde yer almaktadır. Güç kaynağını kendiniz yapmayı hedefliyorsanız ya da alacaksanız, olası sorunları önleyebilmek adına bir kutu içerisine yerleştirmeniz daha uygun olacaktır. Böylece, güç kaynaklarında sigorta bulunduğundan fazla akımından zarar vermesi sorunundan kurtulmuş ve kontrolünün kolaylığını sağlamış olursunuz. En önemli unsurlardan birisi ise kablo bağlantılarıdır. Kablo bağlantılarını temiz yapmak önemlidir. Kablo uçlarına kablo pabucu takmanız bağlantı yapmanızı kolaylaştıracaktır. Genellikle tavsiye olarak güç kaynağından anakarta olan bağlantıların klemens ile değil de lehim yoluyla doğrudan karta bağlantı yapılması önerilir. Bunun nedeni ise kötü bağlantı durumunda klemensler eriyerek anakarta zarar verebilir ve yangın çıkabilir.

LCD Ekran-SD Kart Modülü:

Yazıcılardan çıktı alınması için g code a dönüştürdüğünüz parçayı SD kart ile ekran göstergesine aktarıyoruz. Anakart ile bağlantısı yapılmış olan bu ekran ile yazıcının ayarlarını yapabilir, basacağınız parçayı kart üzerinden seçebilirsiniz. Üzerinde döner buton olan potansiyometre ile menüler arasında geçiş yapabilmenize olanak sağlıyor. Çeşitli türlerde ekranlar bulunmakta, daha yüksek çözünürlüğe sahip telefon ekranları da kullanabilmektedir.

Otomatik Seviyeleme Probu:

3 Boyutlu yazıcılarda ısıtıcı tabla seviyelemeden hatalı baskı alma sorununu ortadan kaldırmak amacı ile kullanılan probdur. Extruderin ısıtıcı tablaya her noktada eşit olması gerekmektedir. Eşit olmadığı durumlarda filament ısıtıcı tablaya yapışmayacak ve baskı sorunları ortaya çıkacaktır. Bu sorunu çözebilmek için programsal olarak bu prob yardımı ile rahatça ayarlama yapılabilmektedir.

Eğer okumadıysanız, 3 boyutlu yazıcı yapabilmek için gerekli 3d yazıcı mekanik malzemelerin içeriğini öğrenmek için tıklayabilirsiniz. Farklı 3 boyutlu yazıcı malzemelerini incelemek için tıklayabilirsiniz.

Bu bölümde 3 boyutlu yazıcı yapabilmek için gerekli olan elektronik parçalarının ne işe yaradığını ve nasıl kullanıldığını öğrendik. Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere hoşça kalın. 🙂