Co-consolidation of additively manufactured, patterned metal interfaces with thermoplastic composites using automated fiber placement
Eklemeli üretilmiş, paternli metal arayüzler ile termoplastik kompozitlerin otomatik fiber serme metoduyla birleştirilmesi
- Tez No: 762095
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHATTİN KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Üretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Otomotiv ve havacılık uygulamalarında yük taşıyıcı yapısal elemanlarda kompozit malzemelerin kullanımı artmakta, bu durum tasarım ve üretim süreçlerinde yeni problemler ve fırsatlar yaratmaktadır. Eklemeli imalat proseslerinde yaşanan gelişmeler ve termoplastik kompozitler alanında gerçekleşen ilerlemeler, farklı veya aynı tür malzemelerin bağlanması için kullanılan geleneksel yöntemler olan cıvata ve perçin uygulamalarına alternatif oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, karbon fiber takviyeli polimer kompozitler ile eklemeli üretilmiş metal parçaların bağlayıcı ve yapıştırıcı kullanılmadan birleştirilmesi için yeni bir metot sunulmaktadır. Hiyerarşik yüzey çıkıntılarına sahip metal parçalar tasarlanmış ve lazer toz yatağı ergitme metoduyla üretilmiştir. Eklemeli üretilen özel çıkıntılara sahip metal parçaların üzerine, otomatik fiber serim metodu kullanılarak termoplastik karbonfiber kompozit serimi yapılarak hibrit metal-kompozit birleşimi sağlanmıştır. Farklı çıkıntı geometrileri ve yerleşimleriyle elde edilen kesme dayanımları ASTM-D-5868 standardına göre icra edilen çekme testleri ile ölçülmüştür. Metal parçalar için ergitme prosesi sonrasında yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmış ve yüzey kalitesinin çekme dayanımına etkisi incelenmiştir. Bu yöntemle üretilen hibrit bağlantıların bağlayıcı ve yapışkan kullanılarak elde edilen metal-kompozit bağlantılara alternatif olabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Increasing use of composites in load-bearing structures brought new challenges and opportunities in design and manufacturing of automotive and aerospace parts. Recent advancements in additive manufacturing processes and developments in thermoplastic composites field present alternatives to conventional joining methods such as bolting and riveting for same or dissimilar materials. This thesis presents a novel method of joining carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites to additively manufactured metals, without the need of fasteners or adhesives. Metal substrates with hierarchical surface protrusions in their bonding zones are designed and manufactured using laser powder bed fusion process. Using automated fiber placement, thermoplastic carbon-fiber composites are manufactured on top of the additively manufactured metal substrates with the protrusions to form a hybrid metal-composite junction. Several protrusion patterns and configurations are evaluated in terms of apparent shear strength in single lap shear tests per ASTM-D-5868. Surface properties of the as-manufactured metal specimens are evaluated and their effects on joint strength are investigated. It is demonstrated that the hybrid joints formed with this method present a viable alternative to mechanical or adhesive joining.
Benzer Tezler
- Volgram ağır alaşımlarında başlangıç toz özelliklerinin sıvı gaz sinterlemesi yoluyla yoğunlaşma süreçlerine olan etkileri
Effects of initial powder characteristics on densificatıon processes via liquid-phase sintering in based heavy alloys
BURAK ÖZKAL
- Production and characterization of W-Ni matrix composites reinforced with CeB6, NdB6, ErB4 particulates by powder metallurgy methods
CeB6, NdB6, ErB4 partikülleri ile takviye edilmiş W-Ni matris kompozitlerin toz metalurjisi yöntemleri ile üretimi ve karakterizasyon çalışmaları
BURÇAK BOZTEMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI
- Hot dynamic consolidation of AIFeVSi alloy powders
AIFeVSi alaşım tozunun sıcak dinamik yoğunlaştırılması
ŞEVKİYE EZGİ KOTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KALKANLI
PROF. DR. FİLİZ SARIOĞLU
- The effects of co-working between employees and managers on firm performance: the sample of Northern Iraq
Çalışanlar ve yöneticilerin birlikte çalışmalarının firma performansı üzerine etkileri: Kuzey Irak örneği
KAWA KAMAL HAMDI HAMDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İşletmeBingöl Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET GÜVEN
- Mikrostructural and consolidation studies of air-atomized Al-Fe-V-Si and Al-Cr-Fe alloy powders
Hızlı soğutulmuş Al-Fe-V-Si ve Al-Cr-Fe alaşımlarının mikroyapı ve sinterleme çalışması
ÖZGÜR GENCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BİLGEHAN ÖGEL
YRD. DOÇ. DR. ALİ KALKANLI
