Ag parçacık takviyeli PLA kompozit filament üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Production of Ag particle reinforced PLA compositefilament and investigation of its antibacterial properties
- Tez No: 775429
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPEREN ACAR, PROF. DR. MUSTAFA AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel ajanlar, Erimiş birikme modellemesi (FDM), Filament, Gümüş, Katmanlı üretim, Polilaktik asit, Anti-bacterial agents, Fused Deposition Modelling (FDM), Filament, Silver, Additive manufacturing, Polylactic acid
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde eklemeli imalatın uygulama alanları her geçen gün artmaktadır. Bu alanlardan birisi de sağlık alanıdır. Sağlık alanında antibakteriyel özelliğe sahip filamentlerin kullanımı özellikle ortez ve protez üretiminde kullanılan biyomalzeme olarak gelişme göstermektedir. Bu çalışmada öncelikle PLA matrisi içerisine kloroform ve etil alkolün kullanıldığı iki farklı yöntem ile ağırlıkça %1, %3 ve %5 oranlarında 3 µm boyutundaki Ag tozları takviye edilerek kompozit Ag-PLA granülleri üretilmiştir. Sonrasında, üretilen granüller kullanılarak FDM tipi 3D yazıcılarda test numunesi üretimini gerçekleştirmek için çift vidalı ekstrüzyon makinesinde yaklaşık olarak 1.75 mm çapında filamentler üretilmiştir. Üretilen ağırlıkça farklı oranlarda gümüş içeren Ag-PLA kompozit filamentlerin mekanik, termal ve antibakteriyel özelliklerini belirleyebilmek için bunlara basma testleri, DSC analizleri, XRD analizleri, SEM analizleri, MFI analizleri ve antibakteriyel yüzey etkinlik testleri yapılmıştır. Yapılan testler sonucunda etilen kullanılarak üretilen Ag-PLA kompozit filamentlerin aynı ağırlık oranlarına sahip kloroform kullanılarak üretilmiş olan kompozit filamentlere göre yapısında yer alan porozitelerin az olmasından dolayı mekanik açıdan daha üstün özellikler verdiği saptanmıştır. Çalışma kapsamında gerçekleştirilen XRD analizleri ile Ag parçacıklarının PLA matrisi içerisindeki varlığı doğrulanmıştır. SEM görüntülemeleri ile kompozit yapılar içeresindeki poroziteler ve yerel aglomerasyonların varlığı görülmüştür. Ağırlıkça %3 ve %5 oranında Ag içeren kompozit filamentlerin Staphylococcus Aureus ATCC 6538P bakterisine karşı çok iyi seviyede antibakteriyel aktivite sergiledikleri gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, the application areas of additive manufacturing are increasing day by day. One of these areas is the field of health. The use of filaments with antibacterial properties in the field of health is developing as a biomaterial used in the production of orthoses and prostheses. In this study, first of all, composite Ag-PLA granules were produced by reinforcing 3 µm Ag powders at 1%, 3% and 5% weight ratios with two different methods using chloroform and ethyl alcohol into the PLA matrix. Then, using the produced granules, filaments with a diameter of approximately 1.75 mm were produced in a twin screw extruder in order to produce test samples in FDM type 3D printers.Compression tests, DSC analyzes, XRD analyzes, SEM analyzes, MFI analyzes, and antibacterial surface activity tests were carried out to determine the mechanical, thermal and antibacterial properties of Ag-PLA composite filaments that contain silver at different weight ratios. As a result of the tests, it was determined that Ag-PLA composite filaments produced using ethylene gave superior mechanical properties due to the less porosity in their structure compared to the composite filaments produced using chloroform with the same weight ratios. The presence of Ag particles in the PLA matrix was confirmed by XRD analyzes performed within the scope of the study. SEM imaging showed the presence of porosities and local agglomerations within the composite structures. Composite filaments containing 3% and 5% by weight Ag exhibited very good antibacterial activity against Staphylococcus Aureus ATCC 6538P bacteria.
Benzer Tezler
- 3 boyutlu yazıcılarda parçacık fiber takviyeli filament ile yazdırılan parçaların yapıstırma dayanımlarının belirlenmesi
Determination of bond strength of parts printed with 3 dimensional printer using particle fiber reinforced filament
CAN GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN ÖZ
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Nano-parçacık takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of nano-particle reinforced polymer composites
AYŞEGÜL CANSU SADIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGümüşhane ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARABUDAK
- Effect of aging on the mechanical properties of boron carbide particle reinforced aluminum metal matrix composites
Bor karbür parçacık takviyeli alüminyum metal anayapılı kompozitlerin mekanik özelliklerine yaşlandırmanın etkisi
MUSTAFA SERDAR KARAKAŞ
Doktora
İngilizce
2007
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
PROF. DR. RAİF ORHAN YILDIRIM
- Mekanik alaşımlanmış TiC ve Y2O3 partikül takviyeli AA7075 metal matrisli nanokompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of mechanically alloyed TiC and Y2O3 particle reinforced AA7075 metal matrix nanocomposites.
EMİN SALUR
Doktora
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ACARER