Geri Dön

Ag parçacık takviyeli PLA kompozit filament üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

Production of Ag particle reinforced PLA compositefilament and investigation of its antibacterial properties

  1. Tez No: 775429
  2. Yazar: RESUL SÖNMEZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPEREN ACAR, PROF. DR. MUSTAFA AYDIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 93

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

  1. 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

    İngilizce

    2007

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL

    PROF. DR. RAİF ORHAN YILDIRIM

  2. Ekstrüzyon yöntemi ile üretilen parçacık takviyeli alüminyum kompozit profillerin mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of mechanical properties of particulated reinforced aluminum composite profiles produced by extrusion method

    ÖZGÜR ERDEM YURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiKastamonu Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ARİF UZUN

  3. Nano-parçacık takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması

    Investigation of mechanical properties of nano-particle reinforced polymer composites

    AYŞEGÜL CANSU SADIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiGümüşhane Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARABUDAK

  4. Farklı karbür fazı içeren partikül takviyeli al matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of various carbide particulate reinforced aluminium matrix composites produced by powder metallurgy method

    RİFAT ONUR ÜLKÜSEVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  5. Wear behaviour of multilayer coated WE43 magnesium alloy

    Çok katmanlı kaplanmış WE43 magnezyum alaşımının aşınma davranışı

    MERTCAN KABA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

    PROF. DR. UĞUR MALAYOĞLU