Elektrik-ark ergitme yöntemiyle 3B metal yazıcı geliştirilmesi ve eklemeli üretim baskı parametrelerinin incelenmesi

Abstract

Plastik bazlı PLA, ABS, TPU, PET gibi malzemelerin 3B yazıcılarda kullanımıyla birlikte hızlı prototipleme çalışmaları kolaylaştı. Günümüzde plastik bazlı üretim yapan FDM (Eriyik Yığma Modelleme – Fused Deposition Modeling) Tipi 3B yazıcılar yaygınlaştı. Çalışma konumuzun temeli FDM Tipi bir 3B yazıcının katmanlı üretim metodunu temel alarak eriyen plastik hammadde yerine metal eriterek 3 boyutlu katmanlı bir imalat gerçekleştirmek. Metal eritmek için ihtiyaç duyulan yüksek sıcaklık girdisini sanayide kullanılan otomatik tel sürme mekanizmalı MIG kaynağı (Metal İnert Gaz – Metal Inert Gas) ve MAG kaynağı (Metal Aktif Gaz – Metal Active Gas) kaynak makinelerini projemiz için tasarladığımız Kartezyen tipi bir 3B yazıcı şasesi ile birleştirdik. Otomatik tel sürme mekanizması tasarladığımız 3B yazıcı kontrol kartıyla birleştirildi. Kullandığımız kaynak makinesinin ayarları metal 3d baskılar için optimum (düzenli ve sıçrantı yapmayan, nüfuziyet derecesi düşük, sıralı imalatta yüksek ısı çıktısı olmayacak bir ayar) kaynak dikişi ve yüksekliği sağlayan voltaj ve tel sürme hızı seçildi. Yapılan ön çalışmada belirlenen kaynak makinesinin optimum çalışma değerleri için dilimleyici program içerisinde değişiklikler (ilk katman hızı, extrüder motoru tetikleme süresi, z ekseni katman yüksekliği, kaynak makinesi torcundan erimiş metalin kalınlığına göre x ve y ekseninde atılacak diğer katman ile aradaki mesafeler, katmanlı imalatta kaynak makinesi torcunun izleyeceği yol) yapıldı. Bu değişiklikler sonucu ilk üretim çalışmaları yapıldı.

Rapid prototyping has become easier with the use of plastic-based materials such as PLA, ABS, TPU, PET in 3d printers. Recently, FDM (Fused Deposition Modeling) Type 3d printers, which make plastic-based production, have become widespread. The basis of our work is to perform a 3D additive manufacturing by melting metal instead of melting plastic raw material, based on the additive production method of a FDM Type 3d printer. We combined the high temperature input needed for metal melting with a Cartesian type 3d printer chassis that we designed for our project, MIG welding (Metal Inert Gas - Metal Inert Gas) and MAG welding (Metal Active Gas - Metal Active Gas) welding machines with automatic wire feed mechanism used in the industry. . The automatic wire feeding mechanism was combined with the 3d printer control card we designed. The settings of the welding machine we use are optimum for metal 3d printing (regular and spatter-free, low penetration level, not high heat output in mass production), voltage and wire feed speed that provide weld seam and height. Changes in the slicer program for the optimum working values of the welding machine determined in the preliminary study (first layer speed, extruder motor triggering time, z-axis layer height, distance between the other layer to be thrown in the x and y axis according to the thickness of the molten metal from the welding machine torch, welding in additive manufacturing the path to be followed by the machine torch) was made. As a result of these changes, the first production works were carried out.