Elektronik Muhafaza kutuları yapmak - 2*

   1. Bölümde 3D yazıcıların elektronik muhafaza yapımında ne kadar ne kadar kullanışlı olduklarını anlatmaya çalıştık. Ancak esas önemli olan konu bu kutuları nasıl dizayn edeceğimizdir.
   2. Bölümde temel 3D çizim tekniklerine değineceğiz.Bizim muhafaza kutumuz için gerekecek kadarını anlatacağız.İlk yapacağımız aşağıdaki resimdeki gibi kapaklı bir kutu olacak.Bu kutu bizim ileride yapacağımız daha karmaşık özelliklere sahip kutulara da bir temel oluşturacak. En baştan en sona kadar gideceğiz. Yani boş bir sayfa ile başlayıp , 3D yazdırılmış nesneye kadar adım adım anlatacağız.
   Bu anlatım için gereken kaynak dosyaların hepsini Thingiverse'den ücretsiz olarak indirebilirsiniz.

Kullanacağımız CAD yazılımı oldukça ucuz olan ve kullanımı kolay olan ViaCAD 2D3D 8 yazılımıdır. (100 USD)
Bu makalede iki adet video ile sunum yapacağız. İlki kapaklı kutumuzun ViaCAD'deki çiziminin nasıl yapılacağı ile ilgili olacak , diğeri de 3D yazdırılmasının Time-Lapse videosu olacak. Aşağıdaki resim anlattığımız kutunun 3D yazıcıdan çıkmış halidir:

Basit bir , kapaklı muhafaza kutusu yapımı:
Burada gerçekten de oldukça basit bir kapaklı kutu yapımını anlatacağız.Ancak ileride yapacağımız daha karmaşık yapıda kutulara temel oluşturacağı için baştan sona kadar tüm aşamaları adım adım öğrenmekte fayda vardır.
3D Solid Modelleme yapıyormuşcasına düşünün:
 Çoğu 3D modelleme yazılımları solid modelleme araçlarıdır.Bu tür yazılımları kullanabilmek için bu konuya has bir bakış açısına sahip olmak gerekir.Bu bakış açısı biraz görsel/boyut ile ilgilidir , biraz da matematik/mantıkla ilgilidir.Play-Doh (oyun hamuru) ile oynamış pek çok insan için bu bakış açıları zaten kolayca kavranılabilen şeylerdir. İşin zor olanı 3D balış açısını ve ne oluşturmak istediğimizi komut satırlarına veya mouse "klik"lerine aktarabilmektir. Bu konu sorunun özünü oluşturur.
Öyleyse basit bir kutu nedir ? Sorusunu sorarsak , bu soruya şöyle cevaplar verilebilir. İçi boşaltılmış bir bloktur.Veya solid modelleme diliyle ifade edersek etrafı kaplanmış bir bloktur. Bunu şu şekilde de düşünebiliriz. Bir plastiği eritip , bloğumuzu koruma amaçlı kaplıyoruz ve plastik soğuduktan sonra içerdeki bloğu dışarıya alıyoruz ve donmuş(katılaşmış) plastiğin içi boş kalıyor.Plastiğin şekli de bizim bloğumuzun şekliyle aynı oluyor.
Kutu tasarımında iki temel yaklaşım vardır.Ve her iki yaklaşımında kendine göre avantajları vardır.İlk yaklaşım basit bir geometrik şekli blok olarak kullanıp,içini boşaltmaktır.Diğer yaklaşımda kutunun içerisine koyacağımız kompleks şekli önceden tasarlayıp , sonrasında bu kompleks yapıyı kutunun içersine sokup orada o kompleks şekli boşluğa dönüştürmektir.
Biz birinci metoda odaklanacağız.Yani bir dış blok ve içine basit bir geometrik şekilden oluşturulmuş bir boşluk yaratarak muhafaza kutumuzu yapacağız.
100mm boyunda ,60mm genişilğinde ve 30mm yüksekliğinde bir muhafaza kutusu yapacağız.Önce bloğu hazırlayacağız,sonra içini boşaltacağız ve en sonunda ikiye bölerek kapaklı kutu elde edeceğiz.Aşağıdaki videoda bu işlemlerin ViaCAD kullanılarak yapımı anatılıyor.Videoda Mac kullanılmıştır. Ancak programın kullanımı Windows versiyonunda da aynıdır:

Bütün kaynak dosyalar Thingiverse'den ücretsiz olarak indirilebilir.
CAD çizimini STL olarak kaydetme :
STL dosya biçimi 3D yazıcıların ve CNC tezgahların kabul ettiği, çalıştığı dosya formatıdır.ViaCAD size, çizimlerinizi STL uzantılı kaydetme seçeneği sunar.Bu seçenek sonraki aşamalarda çok işimize yarayacak.Önce dosyamızı STL uzantılı olarak kaydedelim. 

Bir pop-up ekranı sizi karşılayacak.Burada STL'in ASCII STL formatını seçelim.(Windows kullanıcıları için binary seçeneği).

Daha sonra dosyanızı kaydederken her zaman gördüğümüz standart bir dosya kaydetme diyalog kutusu ekrana gelir.

Kaydet'e tıkladıktan sonra bir pop-up daha gelecek.Size STL dosya kaydetme seçenklerinden seçim yapmanızı isteyecek.Siz bu örnek için "default" seçeneğini seçin.

OK'ye tıkladıktan sonra STL dosyası oluşturulacak ve kaydedilecektir.
CAD STL dosyasını 3D yazdırma için hazırlama :
3D yazıcıdan çıktı alabilmek için iki aşama daha vardır.Birincisi STL dosyasını G-code'a çevirmek , sonrasında da bu G-code'u 3D yazıcıda kullanarak 3D yazdırma işlemini gerçekleştirmek.
Bu örnekte biz LulzBot AO-100 3D yazıcısından çıktı alacağımız için bu yazıcı ile gelen Slic3r programını G-code oluşturmak için kullanacağız.Ve bu G-code'u yazıcıda çalıştıracak program olarak da Pronterface(Printrun)'ı kullanacağız.
G-code dosyasını Slic3r'yi kullanarak oluşturma :
Slicr3r STL dosyasını okuyarak bundan G-code'u üretir.Sonrasında üretilen bu G-code'u Pronterface yazılımı kullanır ve 3D yazıcısı çalıştırılır.
Slic3r programını açtıktan sonra "add" düğmesi ile yazdırmak istediğimiz STL dosyası Slic3r'de açılır.

Bir önceki aşamada STL olarak kaydettiğimiz dosyayı seçelim :

Yukarıdaki gibi bir görüntü elde edersiniz.Sonra yazıcınızın konfigürasyon dosyasını yükleyin.(Hangi filament tipini kullanacaksınız v.s.).Slic3r'nin konfigürasyonunun detaylarına girmeyeceğiz.Fakat Slic3r'ye konfigürasyonu tanıtmak için gereken bir .INI dosyası vardır.Bunun hakında detaylı bilgi yazıcımız LulzBot'un yardım dosyaları içerisinde vardır.

STL dosyasını yükledikten sonra ekranın sağ alt köşesinde yeralan "Export G-code" düğmesine tıklayın.Ve G-code için bir dosya adı belirleyin.

Bir sonraki aşamada kullanacağınız G-code dosyası budur.
Pronterface ile G-code dosyasını çalıştırma ve 3D yazdırma:
Pronterface(Printrun) programını açın ve az önce Slic3r ile oluşturduğunuz G-code dosyasını yükleyin. Dosyanın uzantısının ".gcode" olduğundan emin olun."Load file" düğmesini tıklayarak G-code dosyasını seçmek için olan diyalog kutusunu açın:

G-code dosyasını Pronterface'de açtıktan sonra yuakarıda dizayn ettiğimiz muhafaza kutusunun alt ve üst parçalarını şekildeki gibi görürüz:Çizimin etrafında gördüğümüz siyah çizgi 3D yazıcı yazdırmaya başlamadan önce eriyen plastiğe yol vermek için yapılan bir manevradır.

Bu noktadan sonra LulzBot AO-100 yazıcısına bağlanılır ve yazdırma işlemi başlar.
Pronterface'i LulzBot AO-100'e tanıtmak :
G-code'u Pronterface'e yükledikten sonra LulzBot AO-100'ü bilgisayara bağlayabilirsiniz.Aslında bu sıralı bir işlem değildir.Önce yazıcıyı bilgisayara bağlayıp , sonra G-code'u yükleyebilirsiniz.LulzBot'u bağladıktan sonra yazıcı güç düğmesini açmayı unutmayın, aksi halde USB bağlantısı gerçek anlamda kurulmamış olacaktır.

USB bağlantı kanalı seçildikten sonra "connect" düğmesine tıklayın.Pronterface yazıcı ile iletişime geçecektir.
Yazıcının ısınma evresi :
Pronterface'de yazdırma öncesi yapmanız gereken iki şey vardır:Nozzle ve Platformu ısıtmaktır.Platformu da ısıtmak gereklidir. Çünkü ABS ısıl etkiler nedeniyle kıvrılma eğilimi gösterebilir.Bu nedenle yazdırılan cisim yazdırma esnasında platform üzerinden ayrılma eğilimi gösterebilir.Yazdırma kalitesi bozulabilir."Heater"ve "Bed" düğmelerinin yanlarındaki "set" düğmesine tıklanılır ve eğer ABS plastik kullanıyorsak nozzle 230 santigrad dereceye,platform da 110 santigrad dereceye ayarlanır.Bundan sonra her iki parçanın da sıcaklıklarının ayar değerlerine ulaşması beklenir.

3D Yazdırma:
Bu son aşama işin en kolay kısmıdır.Sadece "Print" düğmesine basın ve yazdırmayı başlatın.Aşağıdaki video muhafaza kutusunun üst ve alt kapaklarının 3D yazıcıda yazdırılması esnasında çekildi:

Final ürün :
Aşağıdaki resimde final ürün olarak elde edilmiş , açılı-kapanır alt ve üst kapaktan oluşan muhafaza kutusunu görmektesiniz.Bu gördüğünüz parçalara yazdırma sonrası herhangi bir zımparalam veya son işlem uygulanmadı. Tamamen 3D yazıcısından çıktıkları gibi fotoğraflanmışlardır. Burada asıl göstermek istediğim yazıcı çıktısının başlangıçta kullandığımız çizimle ne kadar birebir uyuştuğudur:

Bu parçalar 0,4 mm katman kalınlığında 2,89 mm çapta (piyasada 3mm filament olarak bilinir) ABS filament ile yazdırılmışlardır.
Özet :
Yazıcıdan alınan ürünün olması gerektiğinden kalın olduğunun farkındayız.Fakat burada asıl dikkat edilmesi gereken sıfırdan final ürüne kapaklı bir kutunun hangi aşamalardan geçerek geldiğidir. Yazdırma zamanı ve kaliesi Slic3r ayarları ile oynanarak istenildiği gibi ayarlanabilir.

   Bundan sonraki yapacağımız ise daha kompleks bir muhafaza kutusunu 3D yazıcıda imal etmek olacak.

* Landon Cox'un www.inhale3D.com'daki yazısından derlenmiştir.