Geri Dön

Üç boyutlu yazıcılarda PC (Polikarbonat) filament kullanımında işleme ve ortam parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması

Investigation of the effect of processing and environment parameters on mechanical properties in the use of PC (Polycarbonate) filament in three-dimensional printers

PDF İndir

  1. Tez No: 893066
  2. Yazar: ŞENER HALCI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Teknoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

3D baskı teknolojisi, son yıllarda hem endüstriyel hem de akademik alanda hızla gelişen bir alan olup, farklı malzemelerin kullanımıyla yeni uygulama alanları açmaktadır. Polikarbonat, yüksek mukavemet, sertlik ve ısı direnci özellikleriyle öne çıkan bir termoplastik malzemedir. Bu çalışmada üç boyutlu yazıcılarda kullanılan polikarbonat filamentlerin işleme ve ortam parametrelerinin mekanik özellikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneyler, özelleştirilmiş test protokolleri kullanılarak gerçekleştirilmiş ve elde edilen veriler, çeşitli istatistiksel analiz teknikleriyle değerlendirilmiştir. Ergiterek yığma ile modelleme (FDM) üretim teknolojisi ve polikarbonat malzemesi kullanılarak farklı nozzle sıcaklığı, tabla sıcaklığı, baskı hızı, dolgu yoğunluğu ve ortam parametrelerine sahip çekme testi numuneleri üretilmiş ve bu parametrelerdeki değişimlerin çekme dayanımına olan etkileri incelenmiştir. Numuneler iki farklı ortam parametresine göre 6 grup halinde basılarak hazırlanmıştır. Nemli oda sıcaklığı ortamı numuneler A harfi ile kodlanmış, filament kurutma kutusunda 6 saat ısıtılarak 600 °C ve %5 nemli ortamda baskı işlemi yapılan numuneler B harfi ile kodlanmıştır. 12 adet numune FDM teknolojisi ile basılarak üretilmiştir. Tüm numunelere mekanik çekme testi uygulanmıştır. Mekanik çekme testi sonucunda, çekme dayanımı en yüksek; nozzle sıcaklığı 240 °C, tabla sıcaklığı 100 °C, baskı hızı 90 mm/s, doluluk oranı %100, oda sıcaklığı ve nem oranı parametreleri ve 6A deney kodu ile üretilen numunede 42,6205 N/mm2 değerinde olduğu görülmüştür. Çekme dayanımı en düşük; nozzle sıcaklığı 260 °C, tabla sıcaklığı 120 °C, baskı hızı 30 mm/s, doluluk oranı %50, oda sıcaklığı ve nem oranı parametreleri ve 1A deney kodu ile üretilen numunede 18,6949 N/mm2 değerinde olduğu görülmüştür. Bu durumda baskı sıcaklık, hız, dolgu parametreleri, polikarbonat filamentler ile basılan ürünlerde, çekme mukavemetini önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Ayrıca ortam parametrelerindeki değişikliklerin etkileri incelediğinde, flament kurutma makinası ile nem oranı azaltılmış ortamda basılan numunelerin, oda sıcaklığı ve neminde basılan numunelere göre boyun verip uzayarak koptuğu gözlemlenmiştir. Bu tez, 3D baskı süreçlerinde Polikarbonat (PC) filament kullanımının optimize edilmesi için önemli bilgiler sunmakta ve bu malzemenin daha verimli kullanımı için rehberlik etmektedir.

Özet (Çeviri)

3D printing technology has been a rapidly developing field in both industrial and academic fields in recent years, opening up new application areas with the use of different materials. Polycarbonate is a thermoplastic material that stands out with its high strength, hardness and heat resistance properties. In this study, the effects of processing and environmental parameters of polycarbonate filaments used in three-dimensional printers on mechanical properties were investigated. Experiments were carried out using customized test protocols and the obtained data were evaluated with various statistical analysis techniques. Tensile test samples with different nozzle temperature, table temperature, printing speed, infill density and environmental parameters were produced using fusion deposition modeling (FDM) production technology and polycarbonate material, and the effects of changes in these parameters on tensile strength were investigated. The samples were prepared by printing in 6 groups according to two different environmental parameters. Humid room temperature environment samples were coded with the letter A, and the samples that were heated in the filament drying box for 6 hours and printed at 600 ° C and 5% humidity were coded with the letter B. 12 samples were printed with FDM technology. All samples were subjected to mechanical tensile test. As a result of the mechanical tensile test, it was observed that the highest tensile strength was 42.6205 N/mm2 in the sample produced with the parameters of nozzle temperature 240 °C, table temperature 100 °C, printing speed 90 mm/s, fullness ratio 100%, room temperature and humidity ratio and test code 6A. It was observed that the lowest tensile strength was 18.6949 N/mm2 in the sample produced with the parameters of nozzle temperature 260 °C, table temperature 120 °C, printing speed 30 mm/s, fullness ratio 50%, room temperature and humidity ratio and test code 1A. In this case, it was observed that printing temperature, speed, filling parameters significantly affected the tensile strength in products printed with polycarbonate filaments. In addition, when the effects of changes in environmental parameters were examined, it was observed that the samples printed with filament dryer in an environment with reduced humidity gave necks, elongated and broke compared to the samples printed at room temperature and humidity. This thesis provides important information for optimizing the use of Polycarbonate (PC) filament in 3D printing processes and provides guidance for more efficient use of this material.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    770652

    Polimer esaslı kompozit malzemelerin eklemeli imalat ile üretilerek özelliklerinin geliştirilmesi

    Developing the properties of polymer based composites materials by manufacturing with additive manufacturing

    SEDA DENİZ KARA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEYMA DUMAN

  2. Tez No

    639053

    Developing 3D-printable high performance polymer composites for thermal management applications

    3B-basılabılır yüksek performanslı polimer kompozitlerin termal yönetim sistemleri için geliştirilmesi

    YUNUS EMRE BOZKURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

  3. Tez No

    824095

    Eriyik yığma ile modelleme (FDM) yönteminde filament kalınlığının üretilen plakaların mekanik özellikleri ve dinamik davranışı üzerindeki etkisi

    The effect of the filament thickness on mechanical properties and dynamic properties of the produced plates in the fused deposition modelling (FDM) method

    TAHA MEMUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RUKİYE ERTAN

  4. Tez No

    405864

    Üç boyutlu yazıcı tasarımı, prototipi ve tersine mühendislik uygulamaları

    3D printer design, prototyping and reverse engineering applications

    DERYA ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik BilimleriKarabük Üniversitesi

    Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KERİM ÇETİNKAYA

  5. Tez No

    604633

    Üç boyutlu yazıcılarda akışkan soğutmalı ekstruder kafa tasarımı

    Fluid cooled extruder head design for 3d printers

    MURAT GÜNDOĞDU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MERYEM HANDAN ÇUBUK

Geri Dön