Üç boyutlu yazıcılar için yeni bir ekstruder tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of a novel extruder for 3D printer
- Tez No: 728286
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM YAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri Ürünleri Tasarımı, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Industrial Design, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 233
Özet
3B yazıcılar geleneksel üretim araçlarının aksine hammaddenin katmanlar halinde üst üste eklenerek üretim yapılması prensibini kullanır. Her biri farklı teknoloji kullanan yirmiden fazla farklı yazıcı türü vardır. Malzeme ekstrüzyonu prensibini kullanan 3B yazıcılar en sık kullanılan 3B yazıcı türüdür. Bu çalışmada malzeme ekstrüzyonu ile üretim yapan 3B yazıcılar ile yapılan üretimlerde karşılaşılan üretim sorunları tespit edilmiştir. Çalışmada tespit edilen her bir üretim sorunu detaylı görseller ile sunulmuş, sorunun sebeplerine dair bilgiler verilmiş ve bazı çözüm önerileri tavsiye edilmiştir. Elde edilen bulgular üretim sorunlarının önemli bir kısmının 3B yazıcıların ekstruder olarak adlandırılan sistemi ile ilgili olduğu görülmüştür. Filamentin davranışının tespit edilmesi amacıyla nozul içerisindeki newton tipi olmayan akış analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular nozul çapının, nozul açısının, filamentin nozul içerisindeki sıcaklığının ekstruder tasarımında önemli parametreler olduğunu göstermiştir. Nozul sıcaklıklarının filamentin istenen sürede eritilebilmesi için önemli olduğu tespit edilmiştir. Düşük nozul sıcaklıklarında filamentin homojen bir şekilde eritilemediği tespit edilmiştir. Yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar doğrultusunda ekstruder üzerinde bulunan her bir elemanın optimizasyonu gerçekleştirilmiş ve yeni bir ekstruder üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
Unlike traditional production tools, 3D printers create new objects by bonding layer upon layer until the desired shape has been achieved. There are more than twenty different types of printers, each using different technology. Among them, material extrusion is the most commonly used technology. In this study, the problems experienced in 3D printers using the material extrusion method were evaluated. Each production problem identified in the study was presented with detailed visuals, comprehensive information given about the causes of the problem, and solution advice suggested. The findings show that a significant amount of the production problems are related to the extruder system of 3D printers. For the optimization of the extruder, studies were carried out on nozzle, heat barrier, heater block, and cooler. To determine the flow behavior of the filament in the nozzle, Non – Newtonian flow analyses were carried out. The findings showed that nozzle diameter, nozzle angle, and the temperature of the filament in the nozzle are essential parameters in extruder design. Also nozzle temperatures are important for melting the filament in the desired time. It has been determined that the filament cannot be melted homogeneously at low nozzle temperatures. In line with the results obtained from the analyses, each extruder element was optimized, and a novel extruder was designed.
Benzer Tezler
- Ergitmeli yığma yöntemiyle üretim yapan 3D yazıcılarda çift filament süren ekstruder tasarımı
Double filament extruder design for 3D fused deposition modelling printer
KEMAL OKTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT TEMİZ
- Development of 3D food printer and use of mushrooms in 3D food printer within the scope of new plant-based food production
3D gıda yazıcısı geliştirme ve mantarların bitkisel bazlı yeni ürün geliştirme çalışmaları kapsamında 3D yazıcıda kullanımı
EVREN DEMİRCAN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Wear, friction and hardness characteristics of FDM-printed plastic materials
FDM baskılı plastik malzemelerin asınma, sürtünme ve sertlik özellikleri
SAHAR ZHIANI HERVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATAKAN ALTINKAYNAK
- Doğrusal (lineer) motorlu endüstriyel sistemin 3 boyutlu yazıcıya dönüştürülmesi
Transformation of industrial linear motion system in to the 3D printer
FATİH TARAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Implementation of microwave curing system to adapt metakaolin based geopolymer binders for 3d-printing
Metakaolin bazlı jeopolimer bağlayıcıların 3 boyutlu bastırılmaya uyarlanması için mikrodalga kür sistemi uygulaması
YİĞİT ALPER ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR