Metal 3D Baskı ve Generatif Tasarım ile Roketli Sırt Çantası Üretimi

Merhaba, adım Emiel; ayrıca The Practical Engineer (Uygulama Mühendisi) olarak da bilinirim. Yaratma ve üretme tutkum, havacılık ve uzay mühendisliği eğitimim sırasında, uygulamalı deneylerin öğrenmeye giden yol olduğunu fark etmem ile başladı.

YouTube kanalımda, kendi ellerinizle bir şeyler yaratmanın ne kadar eğlenceli ve tatmin edici olduğunu gösteren çeşitli üretim ve mühendislik deneyleri paylaşıyorum. Uzun zamandır aklımda olan bir proje, doğrudan bilim kurgu filmlerinden fırlamış, ancak gerçek dünyada uygulamaları olabilecek pratik unsurlara sahip bir roketli (booster) sırt çantası tasarlamaktı. Eğlenceli bir fikir olarak başlayan şey, özellikle fiziksel engelleri olan kişiler için bir sırt çantasının açılabilir özelliklerin nasıl faydalı olabileceği üzerinde düşünmemi de sağladı.

Bu Çılgın Fikrin Arkasındaki Ana Bileşenler

Bir roketli sırt çantası yapma fikri yıllardır proje listemde yer alıyordu. Bunun gerçekleştirilmesinin çok zor olduğunun farkındaydım; çünkü parçaların mükemmel bir şekilde uyması ve etki eden kuvvetlere dayanacak kadar mukavemetli olması gerekiyordu. Amaç, sadece görünüşü havalı değil, aynı zamanda pratik ve dayanıklı olan işlevsel bir ürün yaratmaktı. Konseptte iki adet Elektrikli Kanallı Fan (EDF) yer alıyordu, bunlar esasen, rüzgara karşı bisiklet sürerken olduğu gibi ekstra itme gücü gerektiğinde sırt çantasından çıkarak açılabilen kollara monte edilmiş küçük elektrikli jet motorlarıydı. 

Bu açılabilir kollar, göze çarpmayacak şekilde tasarlanmıştır ve kullanılmadığında sırt çantasına geri katlanarak girer; kollar, hareketlerini kontrol eden servolarla çalıştırılır. Tüm sistem, bir düğmeye basıldığında EDF’lerin açılmasını, dönmesini ve ek bir itme gücü sağlamasını sağlayan bir Arduino tarafından yönetilir.

Xometry ile çalışmak bana yeni olanaklar sağladı; açılabilir kolları, alüminyum malzemeden 3D baskı ile üretebilir, mukavemetli aynı zamanda hafif bileşenler oluşturmak için generative tasarım yazılımı kullanabilirdim. Bu yaklaşım, bana plastik prototiplerin ötesinde düşünme ve gerçek dünya uygulamaları için daha sağlam malzemeler seçme imkanı sağladı. 3D baskı ile üretilmiş metal parçaların kullanımı, kolların yalnızca mukavemetli değil aynı zamanda tasarım açısından da verimli olmasını ve sırt çantasının dar boşluğuna sorunsuz bir şekilde yerleştirilmesine olanak sağladı.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Elektrikli Kanallı Fan (EDF), roketli sırt çantasında itici gücü sağlayan önemli bir bileşendir.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Elektrikli Kanallı Fan (EDF), roketli sırt çantasında itici gücü sağlayan önemli bir bileşendir.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.
The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Bu projede yalnızca yeni bir şeyler yaratırken eğlenmekle kalmadım, aynı zamanda özellikle günlük işlerde ekstra yardıma ihtiyaç duyan kişiler için açılabilir yapıların pratik uygulamaları hakkında fikirler de edindim. Eğlenceli bir bilim kurgu konsepti olarak başlayan şey, gerçek dünyada uygulama potansiyeli olan bir projeye dönüştü.

Autodesk Fusion 360 ile Generatif Tasarım

Tasarım aşaması için, yaratıcılığın sınırlarını zorlamada paha biçilmez bir araç olan Autodesk Fusion’un generatif tasarım modülüne yöneldim. Generatif tasarım yalnızca şekiller çizmekten ibaret değildir; kendi başıma düşünemeyeceğim tasarım olanaklarını keşfetmeyi de mümkün kılar. Temel özelliklerle başladım: üretilmesi gereken parçaları, boyut kısıtlamalarını ve gerekli mukavemet spesifikasyonlarını ana hatlarıyla belirttim.

Yazılım bu parametreleri kullanarak bir dizi tasarım seçeneği üretti; tasarımlardan bazıları o kadar benzersizdi ki sanki doğadan veya bilim kurgu filminden çıkıp gelmiş gibiydi. Bu tasarımlar karmaşıktı ancak zarifti ve biçim ile işlevi mükemmel bir şekilde harmanlıyordu. Mukavemet ve estetik güzellik arasında doğru dengeye sahip olanları seçtim.

Xometry ile Metal 3D Baskıdaki Engelleri Aşmak

Tasarımlar tamamlandıktan sonra, bir sonraki zorluk onları metal 3D baskı için optimize etmekti. Xometry ile yakın bir şekilde çalışarak, parçaların kalite ve performanstan ödün vermeden verimli bir şekilde üretilmesini sağlamak için gerekli optimizasyonları yaptık. Bu aşamada aldığımız uzman desteği kritik önemliydi; bu uzmanlar tasarımları iyileştirmeye yardım ettiler ve her bir bileşenin sadece harika görünmekle kalmayıp aynı zamanda fonksiyonel gereklilikleri de karşılamasını sağladılar.

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance

Optimum performans için metal eklemeli imalat parçasının yakın çekimi

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

3D baskı ile üretilmiş metal parçalar, roketli sırt çantasının açılabilir kol sistemine yerleştiriliyor

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

3D baskı ile üretilmiş metal parçalar, roketli sırt çantasının açılabilir kol sistemine yerleştiriliyor

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

DMLS teknolojisini kullanmak, kompleksliğe ekstra bir katman ekledi. Plastikten farklı olarak metal parçaların, ağırlık dağılımı, mukavemet ve nasıl monte edileceklerinin dikkate alınarak tasarlanması gerekir. Xometry’nin katkıları paha biçilemezdi ve yaygın karşılaşılan olumsuzluklardan kaçınmama ve tasarımları hem işlevsel hem de üretilebilir olacak şekilde optimize etmeme yardım etti.

Son Rötuş: Roketli Sırt Çantasının Montajı

Xometry’den bitmiş parçaları teslim aldığım an inanılmaz derecede tatmin ediciydi. Parçalar harika görünüyordu ve roketli sırt çantasına profesyonel ve fütüristik bir görünüm kazandıran şık metalik bir yüzeye sahipti. Sırt çantasını monte etmek, kendi tasarladığım bir bulmacanın parçalarını bir araya getirmek gibiydi; bu projeleri yaratmayı neden sevdiğimi gösteren tatmin edici bir süreçti.

Bisikletin üzerine oturup roketli sırt çantamı takıp çalıştırdığımda, yaşadıklarım inanılmazdı. Gerçekten çalışıyordu! EDF’ler beni yukarı kaldırdığında kendimi ‘Roket Adam’ gibi hissettim ve aniden bisiklet sürmek yokuş aşağı gitmek gibi geldi ve hızlanmak çok kolaydı. Arkamdaki insanların beni bu halde gördüklerinde ne düşündüklerini hayal etmemek elde değildi.

Roketli sırt çantası, beklentilerimi aştı; sadece görünüm açısından değil, işlevsellik açısından da. Kanalımda sergilemek için eğlenceli bir proje olarak başladı, ancak süreç devam ederken bu açılabilir bileşenlerin günlük hayatta, özellikle biraz ekstra yardıma ihtiyaç duyanlar için faydalı olma potansiyeli olduğunu fark ettim. Bir şeye ulaşmanıza, ağır eşyalar taşımanıza veya gerektiğinde sizi dengelemeye yardım etmek için içinden bir kol çıkabilen bir sırt çantası hayal edin. Olasılıklar sonsuz ve bu tür özellikler, fiziksel engelleri olan veya günlük hayatta elleri meşgul etmeyen çözümler arayan kişiler için önemli faydalar sağlayabilir.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

Vizyon Dolu Kreatif Bir Yolculuk

Bu proje bana bir şeyler üretmeye neden başladığımı tekrar hatırlattı: sınırlarımı zorlamak, yeni teknolojileri keşfetmek ve en önemlisi başkalarına ilham vermek. Roketli sırt çantasının hayata geçtiğini görmek, yaratıcılığın gücü ile gelişmiş imalat tekniklerinin birleşmesinin bir kanıtıydı. Gelecekte sınırları zorlamaya ve bu tür fikirleri herkes için erişilebilir kılmanın yeni yollarını bulmaya devam etmeyi umuyorum. Vizyonum, başkalarına ne kadar büyük veya küçük olursa olsun kendi yaratıcı fikirlerini takip etmeleri ve beni harekete geçiren aynı üretme sevincini deneyimlemeleri için ilham vermek.

Daha fazla proje ve mühendislik deneyi için YouTube kanalım  The Practical Engineer’ı inceleyin.


Metal 3D baskı ve generatif tasarım araçlarına erişiminiz olsaydı hangi projeyi gerçekleştirmek isterdiniz? Metal 3D baskı tasarımlarını kendi projelerinize nasıl entegre ederdiniz? Düşüncelerinizi ve fikirlerinizi yorumlarda paylaşın!

5

Comment(0)