Merhabalar, bir süredir aklımda CNC makinesi yapmak var ancak zamanım yok. Bu yüzden bir projede işimi görmesi amacıyla Ender 3’ü CNC’ye dönüştürmeyi denedim.
3D yazıcıları CNC olarak kullanma düşüncesi pek desteklediğim bir düşünce değil aslında. Ancak yine de bir şans vererek yapmaya kalkıştım. Açıkçası hiç iyi sonuçlar beklemiyordum ancak fazlasıyla tatmin oldum. Belki çok ciddi işler için kullanılamaz ama yine de yapmaya değer diye düşünüyorum.
Şu şekilde bir sonuç elde ettim: https://youtu.be/RXK33pZkszY
Bu yükseltme/dönüşüm olayını Instructables üzerinde de yazdım. Eğer isterseniz bu adresten de okuyabilirsiniz (İngilizce): https://www.instructables.com/Using-Ender-3-Pro-As-CNC-Engraving-Tool/
Ayrıca burada vereceğim malzeme linklerinde Türkiye’de satış yapan mağazalar mevcut, Instructables üzerindeki yazıda ise Banggood linkleri mevcut. Eğer ürünleri yurt dışından almak istiyorsanız o yazıdan yararlanabilirsiniz.
Malzemeler:
- Ender 3 veya Ender 3 ile aynı X Carriage Plate’ e sahip herhangi bir 3D yazıcı. Ender 3 Pro kullandım ben.
- RS775 6000 RPM DC Motor (Aynı ölçülere sahip olduğu sürece farklı motor kullanmanızda sakınca yok)
- 5mm mil için 0.3-4mm uçlu Mandren
- 12-40V DC Motor PWM Hız Kontrol Devresi
- Freze/Oyma/Delme Dremel Uç Seti
- Güç Kaynağı (Ben elimdeki 19V 4A güce sahip bir adaptörü kullandım. Yetersiz kalır diye endişe etmiştim ancak işimi fazlasıyla gördü. Tavsiyem 12V 6 veya 7A bir güç kaynağı almanız.)
- 150*150mm Pleksiglass (Farklı materyallerde kullanabilirsiniz ancak pleksiyi işlemek daha kolay diye düşünüyorum)
- 4 pinli On/Off anahtarı ve yuvarlak DC Power Jack
- M4 vida ve somunlar
- Kablolar vb.
1. Adım - Devre ve Kontrol Kutusu
RS775 motora direkt olarak güç kaynağından güç verebilirsiniz ancak hem pek sağlıklı olmayacaktır hem de bazı durumlarda güç kaynağının sağladığından daha az hıza ihtiyaç duyacaksınız. Bunun için hız kontrol devresi kullanmak gerekiyor.
İlk olarak bu linkteki “Control Box - A.stl” ve “Control Box - B.stl” dosyalarını 3D baskı alın. Devre bu kontrol kutusunun içine yerleştirilecek.
Daha sonra bu şemadan yararlanarak devreyi yapın ve kutunun içine yerleştirin;
Devreyi tamamladıktan sonra çalışıp çalışmadığını kontrol edin. Herhangi bir sıkıntı yoksa bir sonraki aşamaya geçebilirsiniz.
2. Adım - Motor Carriage (Motor Taşıyıcısı)
Motor yüksek hızlarda döneceğinden ve sürekli olarak baskıya maruz kalacağından dolayı oldukça rijit bir taşıyıcı gerekiyor. Yaklaşık 4-5 model denedim ve en tatmin olduğum bu model oldu. Rulmanların bağlı olduğu vidalara monte edildiği için kurması biraz uzun ve zahmetli. Ancak rijit olması için mecbur bu şekilde olması gerekiyor. Aklımda bir quick-change sistemi var, ileride belki çözebilirim bu durumu fakat şimdilik bu şekilde mecburen.
İlk olarak “Ender 3 Drill Carriage - A.stl” dosyasını %60 doluluk, destek kullanmadan basın. Daha sonra “Ender 3 Drill Carriage - B.stl” dosyasını destek kullanarak basın.
3D baskı işlemleri bittikten sonra hotend aksamını tamamen sökün. 3D bastığınız parçayı yerine monte edin. Motoru yerleştirip alttan vidalayın ve son olarak B dosyasını yerine vidalayın. Motorun oldukça rijit bir şekilde yerine oturmuş olması gerekli.
3. Adım - Dilimleme
3D yazıcıların ve CNC makinelerinin işleyişi birbirlerinden oldukça farklı. Bu yüzden, tahmin de edilebileceği gibi 3D yazıcılar için dilimlenmiş bir G-CODE dosyasını CNC amacıyla kullanabilmek pek mümkün değil. Bu konuda daha detaylı bir çalışma yapacağım ancak şuanlık bu proje için daha basit bir yol anlatacağım.
İlk olarak oyma işlemini yapmak istediğimiz çizimi SVG dosyasına dönüştürmeniz gerekiyor. Bunun için convertio.co gibi online araçlardan yararlanabilirsiniz. Ayrıca unutmayın, yapmak istediğiniz çizimin vector olması ve mümkün olduğunca basit bir çizim olması gerekli. İnternet üzerinde “ÇizimAdı clipart” veya “ÇizimAdı black and white vector” şeklinde aratarak ulaşabileceğiniz çizimleri kullanmanız daha kolay olur.
Daha sonra SVG uzantısına dönüştürdüğünüz resimi 3D modele dönüştürmeniz gerek. Bunun için svg2stl.com gibi online araçlardan yararlanabileceğiniz gibi ben şiddetle tinkercad kullanmanızı tavsiye ederim, daha verimli çalışıyor çünkü.
Tinkercad.com adresine gidin. Yeni bir tasarım oluşturun, import seçeneğine basın ve svg dosyasını yükleyin. Daha sonra modele tıklayıp export seçeneğine basın ve STL olarak dışarı aktarın. Bu aşamaları aşağıdaki resimlerde daha iyi anlarsınız zaten.
STL dosyasını indirdikten sonra Cura programını açın. Normal 3D baskı profiliniz ile karıştırmamak için yeni bir yazıcı eklemenizi tavsiye ederim. Böylelikle 3D yazıcı - CNC arasında kolaylıkla geçiş yapabilirsiniz.
Yeni yazıcı eklerken Başlangıç ve Bitiş G-CODE’nu aşağıdakiler ile değiştirmeniz gerekli;
Başlangıç G-CODE
; Ender 3 CNC Custom Start G-code
G28 X Y; X ve Y eksenlerini home pozisyonuna getir
G1 Z20 F3000 ; Tablayi ve materyali cizmeyi onlemek amaciyla Z eksenini 20mm yukari kaldir
Bitiş G-CODE
G91 ;Relative positioning
G1 Z20 F3000 ;Z yi 20mm yukselt
G90 ;Absolute positionning
G1 X0 Y{machine_depth} ;Present print
M106 S0 ;Turn-off fan
M104 S0 ;Turn-off hotend
M140 S0 ;Turn-off bed
M84 X Y E ;Disable all steppers but Z
G-CODE 'ları ayarladıktan sonra Cura profilinde bazı değişikliklerin yapılması gerekmekte. Bu değişiklikleri resimlerden ve aşağıdaki maddelerden yararlanarak yapabilirsiniz;
- Quality: 0.12mm
- Infill: %0
In the “Shell” Section;
- Wall Line Count: 2 (İsteğinize göre daha az veya çok yapabilirsiniz.)
- Top Layers: 0
- Bottom Layers: 0 (Çizimin içinin tamamen dolu olmasını istiyorsanız 1 yapın, sadece dış duvarlar olsun istiyorsanız 0 yapın. )
In the “Material” Section;
- Printing Temperature: 0
- Build Plate Temperature: 0
In the “Speed” Section;
- Print Speed: 10
- Travel Speed: 100
In the “Travel” Section;
- Z-Hop When Retracted: Yes
- Z-Hop Only Over Printed Parts: No
- Z-Hop Height: 5
In the “Build Plate Adhesion” Section;
- Build Plate Adhesion Type: None
Bu ayarları yaptıktan sonra modelinizin boyutunu pleksiglass a sığacak şekilde ayarlayın ve Z yüksekliğini 0.1 mm yapın. Daha sonra GCODE’u SD karta kayıt edebilirsiniz.
4. Adım - Hazırlık (Matkap Ucu ve Tabla Kalibrasyonu)
Dilimleme programında modeli tablanın merkezine koymuştuk. Ancak 3D yazıcıda motor taşıyıcı takılı olduğu için bu orta tam olarak ortaya denk gelmeyebilir. Bu yüzden ilk olarak motora matkap ucu takılı değilken ve Z ekseni tabladan yeteri kadar uzaktayken baskıyı başlatın ve baskının nereye yapıldığını görün. Bu konumu belirledikten sonra pleksiglass ı veya kullandığınız herhangi bir materyali bu konuma göre dört köşesinden bantlayarak tutturun. Bant yeterli değil gibi gözüküyor olabilir ancak yeteri kadar iyi tutuyor.
Dipnot olarak, bantı daha sonradan sökerken acele etmeyin. Hızlıca çekerseniz pleksiglass üzerinde temizlemesi zor bir iz bırakır.
Matkap ucu konusunda kararsızdım. Delme amacıyla kullanılan uçlar işlevini yerine getiremiyordu. Bende bu forumda sordum hangi ucu kullanmam gerektiğini. Cam kesme ucu tavsiye edilmişti. Cam kesme ucunu denedim, yine delme konusunda oldukça başarılıydı. Çizim konusunda ise biraz sıkıntı çıkardı bende. Elimdeki uç çok büyük belki ondandır emin olamıyorum. Küçük çaplı bir uç alıp denemekte faydar var.
Cam kesme ucu işimi görmediği için malzemeler kısmında linkini bıraktığım uç setini aldım. Özellikle aşağıdaki 3. resimde gözüken uçtan çok verim aldım. Alırsanız onu kullanmanızı tavsiye ederim.
Şimdi ise işin riskli kısmına geldik; tabla kalibrasyonu. Matkap ucunun materyalin çok üstünde veya içinde olmaması gerekli. Bunu ayarlamak bazen çok zorlayıcı olabiliyor. Ben genelde 4. resimdeki yükseklikte hizalıyorum. Bu hizalama işini yaparken dikkatli olmanız gerekmekte. Yanlışıkla tablanıza zarar verebilir veya matkap ucunu kırabilirsiniz. Bu yüzden gerekirse önce çok yüksekte ayarlayaıp bir baskı alıp önizleyin, daha sonra aşağı indirin.
Matkap ucunun yüksekliğini ayarladıktan sonra elinizle x eksenini home pozisyonuna kaydırın. Motoru çalıştırın ve baskıyı başlatın. Her şeyi düzgün bir şekilde ayarladıysanız sorunsuz bir şekilde oyma işlemini yapıyor olması gerekmekte.
Baskı süresince yazıcının başında durmanızda fayda var. Ayrıca baskıyı başlattığınız zaman bir elinizin yazıcının kapatma düğmesinde, bir elinizde motorun kapatma düğmesinde olsun. Tedbir almakta fayda var.
Sonuç
Birkaç gün içerisinde yaklaşık 7-8 kere baskı aldım. Birkaç kez sorun yaşadım ve birkaç pleksiyi çöpe atmam gerekti. Ancak genel olarak bakıldığında sonuçtan memnunum.
Parçaların bir kısmı zaten elimde olduğu için kesin bir toplam fiyat belirleyemiyorum ancak sanırım 200-300 TL arasına mal oldu. Ortalama bir CNC makinesinden 10 kat daha ucuz. Tabi ortalama bir CNC makinesinden 5-6 kat daha az performans gösteriyor. Yine de mantıklı gibi.
Bu arada sadece oyma değil, delme amaçlı da baskılar aldım. Yine memnun kaldım. PCB yapmayı denemedim henüz ama basit PCB’lerin yapılabileceğini de düşünüyorum. Deneyeceğim bir ara.
Aslında pek Maker Günlükleri kategorisinin yazım üslubuna uygun olmadı bu yazı, daha çok rehber niteliğinde oldu ama pek farketmiyor sanırım.
Herhangi bir sorunuz varsa sorabilirsiniz, yardımcı olmaya çalışırım.
Ayrıca ileri-araştırma yapmak istiyorsanız şu videolara da bakabilirsiniz;
- 3D Printer CNC Makes 3D Illusion Pattern
- TRANSFORMER SON IMPRIMANTE 3D EN FRAISEUSE !!!
- Cut Acrylic with a 3D Printer
Resimler: