Development of a novel open architecture rapid prototyping system

Hızlı Prototipleme (HP), ürün geliştirme döngülerinin hızlandırılması ihtiyacından dolayı ortaya çıkmış önemli bir teknolojidir. Bugün bu teknoloji sadece ürün geliştirme sırasında prototipleme için değil, ayni zamanda az hacimli ürünlerin direk üretilmesinde ve bazı özel durumlarda kullanılmak üzere hızlı alet ve takım üretiminde de kullanılmaktadır. Bununla beraber, üretim endüstrisinin yanında, HP teknolojisi sanattan tıbba birçok alanda daha kullanılmaktadır. HP teknolojisi, CAD programında tasarlanmış 3 boyutlu bir modelin katman-katman üretiminin yapılmasına olanak sağlamaktadır. Bu gelişmiş teknoloji geleneksel üretim yöntemleri ile karşılaştırıldığında önemli bir zaman tasarrufu sağlamaktadır. Son yirmi senelik zaman diliminde pek çok farklı HP yöntemi geliştirilmiştir ve bunlardan en çok bilinenleri stereolithografi (SL), selective laser sintering (SLS), laminated object manufacturing (LOM) ve fused deposition modeling (FDM) dır. Seramik, polimer ve metal gibi birçok değişik malzemeler bu HP yöntemlerinde kullanılabilmektedir. Buna ek olarak, HP teknolojisi yaşayan hücreleri kullanarak dokular üretmeye de olanak sağlamaktadır.Bu tez kapsamında, açık mimariye sahip yeni bir HP sistemi, tüm yazılım ve donanımı dâhil olmak üzere geliştirilmiştir. Donanım, bilgisayar kontrollü bir servo sistem tarafından kontrol edilen 3 eksenli bir makineyi kapsamaktadır. Tasarlanan sistem açık mimariye sahip olduğu için, çok çeşitli takım yolu üretme algoritmaları tasarlanıp uygulanabilinir. Proje kapsamın 3 farklı katmanlara ayırma ve yol üretme algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılımı kullanarak operatör kendisi manüel olarak bir yol üretebileceği gibi stereolithography (STL) yada kesici uç konumu kaynak (KUKK) dosyalarını da girdi olarak kullanarak yol üretebilir. 3 boyutlu bir parçanın STL yada KUKK dosyaları piyasada bulunan herhangi bir katı model tabanlı CAD/CAM programından elde edilebilir. Tasarlanan yazılım 3D CAD verisini işleyerek servo sistemi sürecek elektrik sinyallerin üretir. Ek olarak, yeni bir RPBOD (Rapid prototyping robot dispensing) ünitesi geliştirilmiş ve sisteme bütünleştirilmiştir. Ayrıca bu tezde, geliştirilen açık mimariye sahip HP makinesi kullanılarak üretilmiş parçaların bazıları da sunulmaktadır.