Geri Dön

Eklemeli imalat ile üretilmiş hücresel boşluklu sandviç yapıların mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of mechanical properties of cellular sandwich structures produced by additive manufacturing

  1. Tez No: 846980
  2. Yazar: SİRİL YILDIZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH DARICIK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Eklemeli imalat yöntemleri kalıp tasarımı ve masraflarına gerek kalmadan prototip ve nihai ürün eldesi sağlamaktadır. Eklemeli imalat yöntemleri ile karmaşık geometriler yüksek boyutsal hassasiyet ile üretilebilmektedir. Diğer yandan hücresel boşluklu sandviç yapılar yüksek özgül dayanımları ile mühendislik uygulamalarında tercih edilmektedir. Hücresel boşlukların şekli ve her bir ayrıtının ölçüsü nihai ürün özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Bu noktada eklemeli imalat yöntemlerinin üretimdeki esnekliği, yüksek hassasiyeti ve tek adımda ürün elde edilebilirliği öne çıkmaktadır. Katı tasarım yazılımlar ile oluşturulmuş farklı geometriye sahip hücresel boşluklu yapılar 3D baskı yöntemi sayesinde tek seferde etkileyici kombinasyona sahip üretimler yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında altıgen hücreli, silindirik hücreli ve öksetik hücreli geometriye sahip sandviç yapı tasarlanmıştır. Tasarımlarda hücre et kalınlığı ve hücre yüksekliği, toplam sandviç yüksekliği sabit kalmak şartıyla, değiştirilmiştir. Bu sandviç yapı tasarımları kullanılmış ve Stereolitografi (SLA) eklemeli imalat yöntemiyle numuneler üretilmiştir. Üretilen numuneler ile çekme, üç nokta eğme ve basma deneyleri yapılmış ve dayanım değerleri bulunmuştur. Sonuçlar numune ağırlığına bölünerek özgül dayanım değerleri karşılaştırılmıştır. Hücre geometrisinden bağımsız olarak sandviç yapının hücre yüksekliği artıkça özgül çekme dayanımı azalmaktadır. Aynı zamanda et kalınlığı düşük olan numuneler daha yüksek özgül çekme dayanımına sahiptir. Altıgen ve silindirik geometrili sandviç yapılar en yüksek özgül eğme dayanımını göstermiştir. Et kalınlığı yüksek olan numunelerde daha yüksek özgül eğme dayanımı gözlemlenmiştir. Hücre yüksekliği arttıkça eğme dayanım değerleri artmıştır. Altıgen ve silindirik hücreli sandviç yapılarda et kalınlığı düşük olan numunelerde en yüksek basma dayanımı görülürken öksetik hücreli yapılarda et kalınlığı yüksek numunelerde daha yüksek basma dayanımı gözlenmiştir. Hücre yüksekliği arttıkça tüm hücre geometrilerinde basma dayanım değerleri azalmaktadır.

Özet (Çeviri)

Additive manufacturing methods provide prototypes and final products without the need for mold design and costs. Complex geometries can be produced with high dimensional precision with additive manufacturing methods. On the other hand, cellular hollow sandwich structures are preferred in engineering applications due to their high specific strength. The shape of the cellular spaces and the size of each detail directly affect the final product properties. At this point, the flexibility, high precision and single-step product availability of additive manufacturing methods in production come to the fore. Cellular hollow structures with different geometries created with solid design software can be produced with an impressive combination of 3D printing and production precision in one go. In this thesis study, a sandwich structure with hexagonal cell, cylindrical cell and euxetic cell geometry was designed. Cell wall thickness and cell height were changed in the designs, provided that the total sandwich height remained constant. These cell designs were used and samples were produced using the Stereolithography (SLA) additive manufacturing method. Tensile, three-point bending and compression tests were carried out with the produced samples and strength values were found. Specific strength values were compared by dividing the results by the sample weight. Regardless of the cell geometry, the specific tensile strength of the sandwich structure decreases as the cell height increases. At the same time, samples with low wall thickness have higher specific tensile strength. Sandwich structures with hexagonal and cylindrical geometry showed the highest specific bending strength. Higher specific bending strength was observed in samples with higher wall thickness. As the cell height increased, bending strength values increased. In sandwich structures with hexagonal and cylindrical cells, the highest compressive strength was observed in samples with low wall thickness, while in euxetic cell structures, higher compressive strength was observed in samples with high wall thickness. As the cell height increases, compressive strength values decrease in all cell geometries.

Benzer Tezler

  1. Design of additively manufactured hybrid structural brackets via topology optimization

    Topoloji optimizasyonu ile eklemeli imalata uygun hibrit yapısal braketlerin tasarımı

    CENGİZ KÖSEOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MESUT KIRCA

  2. Computational design and fabrication of material-efficient multi-morphological structures

    Malzeme-verimli çoklu-morfolojik yapıların hesaplamalı tasarımı ve üretimi

    ALİM BATTAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVİL YAZICI

  3. Mechanical behavior of additively manufactured polymer composite structures and interfaces

    Eklemeli imalat ile üretilen polimer kompozit yapıların ve arayüzeylerin mekanik özellikleri

    MEHMET KEPENEKCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ

  4. Investigating effects of heat treatment processes on microstructural and mechanical properties of additively manufactured 18Ni300 maraging steel

    Isıl işlemlerin eklemeli imalat ile üretilmiş 18Ni300 maryaşlanma çeliğinin mikroyapısına ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

    İBRAHİM AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR

  5. Production and characterization of porous ceramics for high temperature applications

    Yüksek sıcaklık uygulamaları için gözenekli seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu

    TUĞÇE SEMERCİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Seramik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇEKDAR VAKIF AHMETOĞLU

    DOÇ. DR. YAŞAR AKDOĞAN