Eklemeli imalat ve plastik enjeksiyon ile üretilmiş bir otobüs yolcu koltuğu arka tutamağının karşılaştırmalı yorulma testi analizi
Comparative fatigue test analysis of coach passenger seat rear handles produced by additive manufacturing and plastic injection molding
- Tez No: 903524
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ DURMUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Tez çalışması kapsamında eklemeli imalat teknolojilerinin tasarım doğrulama süreçlerinde ve ürün yaşam çevrimi boyunca geleneksel plastik enjeksiyon metoduna alternatif olarak kullanılabilirliği irdelenmiştir. Bu kapsamda Polipropilen (PP) malzemeden hem Eriyik Biriktirmeli Modelleme (FDM) eklemeli imalat metodu ile hem de plastik enjeksiyon metodu ile üretilen yolcu otobüs koltuğu arkalık tutamağı tasarımı üzerinde fiziksel yorulma testleri gerçekleştirilmiştir. Tutamağın üretileceği eklemeli imalat parametrelerinin belirlenmesi amacıyla 5 farklı doluluk oranı ve desen yönelim açısında test numuneleri üretilmiş olup çekme testi ve üç noktadan eğilme testleri uygulanmıştır. Elde edilen test sonuçları %100 doluluk oranına sahip örneklem grubunun, kendisine en yakın değerlerin elde edildiği %75 doluluk oranına sahip 90° desen yönelim açısına sahip numunelerden, elastisite modülü açısından %22, akma dayanımı açısından %26, çekme dayanımı açısından ise %24 daha yüksek değerler gösterdiği görülmüştür. Üç noktadan eğilme testleri sonuçlarına göre ise %100 doluluk oranına sahip örneklem grubu, kendisine en yakın mekanik performans değerlerini veren %50 doluluk oranına ve 45° desen yönelim açısına sahip örneklem grubundan eğilme modülü açısından %11, eğilme dayanımı açısından ise %9 daha yüksek değerler vermiştir. Bu nedenle yorulma testinde kullanılacak eklemeli imalat parametreleri için %100 doluluk oranına sahip örneklem grubu parametreleri tercih edilmiştir. Hem plastik enjeksiyon ile üretilen hem de eklemeli imalat metodu ile üretilen tutamak numuneleri üzerinde yapılan fiziksel yorulma testlerinde herhangi bir deformasyon başlangıcına rastlanmamıştır. Eklemeli imalat metodu için gerçekleştirilen sanal yorulma analizinde elde edilen sonuçlar ile de fiziksel test sonuçları doğrulanmıştır. Plastik enjeksiyon metodu için mekanik özellikler daha yüksek olduğundan enjeksiyon metodu için sanal analiz modeli kurulmasına gerek duyulmamıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the feasibility of using additive manufacturing technologies as an alternative to the conventional plastic injection molding method in design verification processes and throughout the product life cycle. Specifically, physical fatigue tests were conducted on a commercial coach seat backrest handle design, fabricated from polypropylene (PP) using both Fused Deposition Modeling (FDM) and plastic injection molding techniques. Test samples were produced at five different infill rates and pattern orientation angles. Tensile and three-point bending tests were performed to determine the optimal additive manufacturing parameters for handle production. The test results indicate that samples with a 100% infill rate exhibited superior mechanical properties, showing a 22% higher modulus of elasticity, a 26% higher yield stress, and a 24% higher tensile stress compared to samples with a 75% infill rate and a 90° pattern orientation angle—the latter having the closest values to the 100% infill rate group. Similarly, the three-point bending tests revealed that samples with a 100% infill rate demonstrated an 11% higher bending modulus and a 9% higher bending stress than those with a 50% infill rate and a 45° pattern orientation angle, which provided the closest mechanical performance. Consequently, the additive manufacturing parameters for the fatigue test were set based on the 100% infill rate samples. The fatigue tests showed no deformation initiation in either plastic-injected or additively manufactured handles. This finding is corroborated by virtual fatigue analysis results for the additively manufactured model. An additional virtual analysis for the injected handle was deemed unnecessary, given its superior mechanical properties compared to the additively manufactured counterpart.
Benzer Tezler
- Production and characterization of fiber reinforced polymer composites by additive manufacturing method
Fiber takviyeli polimer kompozitlerin eklemeli imalat yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
ALPEREN DOĞRU
Doktora
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Experimental investigation of laser parameters in molded interconnect devices manufacturing via laser direct structuring
Lazerle doğrudan yapılandırma yoluyla kalıplanmış ara bağlantı cihazlarının üretiminde lazer parametrelerinin deneysel incelenmesi
CANSU GİZEM AKAGÜNDÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
- Hızlı direkt imalatta kullanılan seçici lazer sinterleme ve ergitme cihazının gövde tasarımı ve imalatı
Selective laser sintering and melting device desing and manufacture for using direct rapid manufacturing
MEHMET MAHİR SOFU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. M. CENGİZ KAYACAN
Y.DOÇ.DR. KAMİL DELİKANLI
- Üç boyutlu yazıcı ile yumuşak dokuya sahip organ baskısı için akışkan yapılı ekstrüder sistemi tasarımı ve kontrolü
Design and control of a fluid-structured extruder system for soft-textured organ printing with 3D printer
SERKAN OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTAÇ ALTAN
- Geleneksel ve metal eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen plastik enjeksiyon çekirdekleri arasındaki soğutma performansı karşılaştırması
Cooling performance comparison between plastic injection cores produced by conventional and additive manufacturing methods
TUNCAY USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KENAN IŞIK