3B Yazdırma Tekniği ile Üretilen Katmanlı Plakaların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Üç boyutlu yazdırma tekniği, üretim parametrelerinin kullanıcı tarafından belirlenebilmesi ve kolaylıkla değiştirilebilmesi özellikleri sebebiyle üretilen ürünlerin optimizasyonu açısından önemli avantajlar sunmaktadır. Üretim öncesinde ve sırasında yapılan parametre değişimleri üretim süresi, kullanılan malzeme miktarı, enerji tüketimi gibi birçok faktörün yanında üretilen ürünlerin mekanik dayanımına doğrudan etki etmektedir. Araştırmacılar üretim parametreleri ve ürünlerin mekanik özellikleri arasındaki ilişkiyi belirlemek ve optimize etmek için çeşitli teknikler kullanmışlardır. Bu tez çalışması farklı üretim parametrelerine sahip olarak üretilen katmanlı plakaların mekanik özelliklerini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, ergiyik yığma modelleme tekniği ile polilaktik asit (PLA), ahşap katkılı polilaktik asit (AK-PLA) ve HIPS (Yüksek Etkili Polistren) malzeme kullanılarak 2 ve 3 katmanlı plakalar üretilmiştir. Üretim parametrelerinin mekanik özellikler üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla deney tasarımı gerçekleştirilmiştir. Deneysel tasarıma uygun olarak üretilen numunelerin katman sayısı, filaman malzeme kombinasyonu ve nozül çapının üretim parametrelerinin çekme, eğilme ve darbe dayanımları üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Elde edilen deneysel test sonuçları Tepki Yüzey Metodu ile optimize edilerek en iyi mekanik performansı sağlayacak plaka tasarımı belirlenmiştir. Gerçekleştirilen ANOVA analizi ile mekanik performans kriterleri üzerinde etkili tasarım özellikleri belirlenmiştir. Deneyel test sonuçları, katmanlı plaka yapısının mekanik özellikleri etkilediğini göstermiştir. Düşük yoğunluklu filaman malzemesi ile üretilen katmanların, yapının ağırlığını düşürdüğü ve eğilme direncini arttırdığı blirlenmiştir. Ayrıca katmanlı plaka yapısı, meknik yükler karşısında plakaların yapısal bütünlüğünü korumasına yardımcı olmuştur.