Hibrit CNC router ve 3 boyutlu yazıcı tasarımı ve analizi

Bu çalışmada, mühendislik, tıbbi ve ticari amaçlar için kullanılarak son yıllarda popüler hale gelen 3 boyutlu yazıcı, CNC router ile birlikte tek şasi üzerinde tasarlanarak daha verimli bir üretim platformu elde edilmesi amaçlanmıştır. Kartezyen koordinatlarda tasarlanan 3 boyutlu yazıcı ve CNC router temelde Bilgisayar Sayısal Kontrol (CNC) ile yönetilmekte ve benzer donanımlara ihtiyaç duymaktadırlar. Ayrıca 3 boyutlu üretim ve talaşlı imalat tezgahları bir araya getirilmektedir. Bu nedenle bu iki sistem tek bir şasi üzerinde tasarlandığında maliyet ve üretim alanından tasarruf sağlamaktadır. SolidWorks ortamında ön tasarımı yapılan tezgahın konstrüksiyonu ve kullanılacak makine elemanlarının güvenilirliği esaslara uygun şekilde incelenmiş sonlu elemanlar yazılımı olan Ansys Workbench modülü üzerinde analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda model üzerinde gerekli iyileştirmeler yapılarak son tasarım elde edilmiş, 1500x900 mm ölçülerinde sigma profillerden şasi tasarlanmıştır. Etkin işleme alanı xyz koordinatlarında 1100x700x175 mm ölçülerindedir. Talaşlı imalat esaslarına ve istenilen eksen hızlarına bağlı olarak vidalı mil, step motor, lineer ray ve arabaların hesapları yapılmıştır. Temel olarak Arduino Mega 2560 geliştirme kartı ve Ramps 1.4 3 boyutlu yazıcı kartı kullanılarak yapılması planlanan sistemde arayüz yazılımının gerekli tüm G-Code ları üretemeyeceğinden dolayı CNC Router işlemleri için Mach3 arayüz kartı kullanılmıştır.