Eriyik yığma modelleme ile üretilen PLA parçaların tavlama ve yazdırma parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of annealing and printing parameters of PLA parts produced by fused deposition modeling
- Tez No: 890576
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDURRAHİM TEMİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu çalışmada, Poli Laktik Asit (PLA) malzemesinden çekme numuneleri üretmek amacıyla Eriyik Yığma Modelleme (EYM) yöntemi kullanılmıştır. EYM, üretim süresini kısaltma ve maliyetleri düşürme yeteneği nedeniyle yaygın olarak tercih edilen bir eklemeli imalat yöntemidir. Ancak, bu yöntemin düşük boyutsal hassasiyet, yetersiz yüzey kalitesi ve sınırlı Nihai Gerilme Mukavemeti (NGM) gibi dezavantajları, geleneksel üretim süreçlerinin sıkı düzenleyici standartlarına tam olarak uyum sağlamasını engellemektedir. Bu bağlamda, üretim sonrası işlemler, üretilen numunelerin kalitesini artırmak ve bu sınırlamaların üstesinden gelmek için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, EYM yöntemiyle üretilen PLA parçaların kalitesini artırmak amacıyla, tavlama ve 3B baskı parametrelerinin optimizasyonu için Tepki Yüzeyi Yöntemi kullanılmıştır. Bu kapsamda, numuneler farklı üretim parametreleriyle basılmış ve farklı ısıl işlem parametreleriyle tavlama işlemine tabi tutulmuştur. Katman yüksekliği (0,1 mm, 0,2 mm ve 0,3 mm), yapı yönelimi (0°, 22,5°, 45°, 67,5° ve 90°), tavlama sıcaklığı (70°C, 90°C, 110°C ve 130°C) ve tavlama süresi (60 dakika, 120 dakika, 180 dakika ve 240 dakika) gibi çeşitli parametreler belirlenmiş ve bu parametrelerin numunelerin boyutsal doğruluk, mekanik ve yüzey özelliklerine olan etkileri incelenmiştir. Tepki Yüzeyi Yöntemi ile gerçekleştirilen optimizasyon analizi, en uygun parametreleri şu şekilde belirlemiştir: 0,1 mm katman yüksekliği, 0° yapı yönelimi, 110°C tavlama sıcaklığı ve 180 dakika tavlama süresi. Optimum parametreler ile yapılan deneyler, tahmin edilen yanıt değerleri ile karşılaştırıldığında yüksek düzeyde bir tutarlılık görülmektedir. Optimizasyon analizi sonucunda, değişkenler için toplam arzu edilebilirlik değeri 0,80 olarak tespit edilmiştir. Bu bulgular, belirlenen parametrelerin PLA parçaların boyutsal doğruluk, mekanik özellikler ve yüzey özelliklerini iyileştirmedeki etkinliğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the Fused Filament Fabrication (FFF) method was used to produce tensile samples from PLA. FFF is a common additive manufacturing method due to its ability to shorten production time and costs. However, low dimensional accuracy, poor surface finish and low Ultimate Tensile Strength (UTS) limitations hinder compliance with the stringent regulatory standards of conventional manufacturing. Therefore, post-processing is necessary to produce better results. In this study, the response surface method was used to improve the quality (FFF) of PLA parts. Annealing was used to maximize certain printing conditions of PLA parts. The purpose of the optimization method is to improve the UTS and meet the CAD dimensions and at the same time reduce the surface thickness. RSM optimization analysis determined the ideal parameters: structure orientation at 0 degrees, annealing temperature of 110 degrees, and annealing time of 180 min mm. The proposed models show a high level of consistency between predicted and experimental response values. Optimization analysis showed that the overall desirability value for the variables was 0.80.
Benzer Tezler
- Isıl işlem ve yaşlandırmanın üç boyutlu yazıcı ile üretilen parçaların bağlantı dayanımına etkisinin incelenmesi
Investigation the effects of heat treatment and aging on the joint strength of printed parts via three-dimensional printer
FATİH HUZEYFE ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN ÖZ
- Fused filament fabrication of PETG: Investigation of the mechanical properties through the parameter optimization
PETG'nin ergiyik yığma modellemesi: Mekanik özelliklerinin parametre optimizasyonu ile incelenmesi
BUKET PARLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Eriyik yığma modelleme ile üretilen ABS ve PLA parçaların mekanik özelliklerinin değişken dolgu oranlarında karakterizasyonu ve sayısal modellemesi
Characterization of mechanical properties and numerical modelling of manufatured by fdm with PLA and ABS parts depending on infill rate
ÖVGÜ YAĞIZ ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATAKAN ALTINKAYNAK
- Creep behavior investigation of 3d printed polyetherimide parts with carbon black reinforcement via experimental analysis and modeling
3b basılmış karbon siyahı takviyeli polieterimid parçaların deneysel analiz ve modelleme ile sürünme davranışının incelenmesi
MERVE KARABAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTEKİN YILDIZ
- Molecular dynamıcs analyses and experımental ınvestıgatıon ın the effects of the nanoaddıtıves on the thermo-mechanıcal propertıes and fracture toughness of bıodegradable polylactıc thermoplastıc
Parçalanabilen polilaktik asit termoplastiklere nano katki maddelerinin ilavesinin termo-mekanik özellikleri̇ ve kırılma tokluğu üzerindeki etkilernin moleküler dinamik analizleri ve deneysel olarak incelenmesi
BURÇAK ZEHİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM BOĞA
DR. ÖĞR. ÜYESİ MIRSADEGH SEYEDZAVVAR