3 boyutlu yazıcıda imal edilen TPU tabanlı, PLA ark destekli tabanlığın; montajsız imalatı ve mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi
Manufacturing without assembly and evaluation of mechanical properties of TPU-based, PLA arch-supported insoles produced by 3d printing
- Tez No: 921950
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA ATILGAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ KEVSER BANU KÖSE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Ortopedi ve Travmatoloji, Bioengineering, Orthopedics and Traumatology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ortez-Protez Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu çalışmanın amacı, ayak biyomekaniğini desteklemek ve deformasyon risklerini azaltmak amacıyla Termoplastik Poliüretan (TPU) ve Polilaktik Asit (PLA) malzemelerinin kombinasyonuyla üretilen tabanlık tasarımını ve mekanik performansını incelemektedir. Tasarımın mekanik performansını değerlendirmek için sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanılmış ve bu analiz ile tabanlıkların ayak yapısına uyum sağlaması ve performansı ölçülmüştür. Üretim sürecinde, 3 Boyutlu yazıcıda TPU ve PLA malzemeleri birleştirilerek tabanlık prototipi imal edilmiş ve her iki malzemenin de biyomekanik özellikleri test edilmiştir. TPU'nun esnekliği, enerji emme kapasitesiyle plantar basıncı azalttığı ve deformasyonu minimum seviyeye çektiği gözlemlenmiştir. PLA malzemesi ise, medial longitudinal ark desteği sağlayarak yük taşıma kapasitesini artırmış ve stres dağılımını optimize etmiştir. Yapılan deneysel testler ve numerik analizler sonucunda, her iki malzemenin bir arada kullanılmasıyla elde edilen etkileşimin, tabanlıkların biyomekanik uyumluluğunu artırdığı ve uzun vadeli dayanıklılığı sağladığı bulunmuştur. Çalışmanın bulguları, TPU ve PLA kombinasyonunun, ayak sağlığını iyileştirmede ve deformasyon risklerini azaltmada etkili olduğunu, klinik uygulamalarda da bu tasarımın kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, TPU ve PLA malzemelerinin uyumlu kombinasyonunun, bireysel ihtiyaçlara yönelik özelleştirilmiş çözümler geliştirilmesinde önemli bir yöntem olduğunu vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to examine the design and mechanical performance of insoles produced by combining Thermoplastic Polyurethane (TPU) and Polylactic Acid (PLA) materials to support foot biomechanics and reduce deformation risks. Finite Element Analysis (FEA) was used to evaluate the mechanical performance of the design, and this analysis measured how well the insoles adapt to the foot structure and their performance. During the production process, TPU and PLA materials were combined in a 3D printer to manufacture an insole prototype, and the biomechanical properties of both materials were tested. It was observed that the flexibility of TPU and its energy absorption capacity reduced plantar pressure and minimized deformation. PLA material, on the other hand, provided medial longitudinal arch support, increasing load-bearing capacity and optimizing stress distribution. As a result of experimental tests and numerical analyses, it was found that the interaction of the two materials, when used together, increased the biomechanical compatibility of the insoles and ensured long-term durability. The findings of the study show that the combination of TPU and PLA is effective in improving foot health and reducing deformation risks, and that this design can also be applied in clinical settings. This study emphasizes that the compatible combination of TPU and PLA materials is an important method for developing customized solutions for individual needs.
Benzer Tezler
- 3 boyutlu yazıcı ile üretilen sandviç yapıların statik ve dinamik yük altında davranışlarının incelenmesi
Investigation of under static and dynamic load behaviors of sandwich structures produced with 3d printer
BAHADIR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ
- Üç boyutlu yazıcıda imal edilen farklı işlemler uygulanmış abs polimerin bazı mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and physical properties of 3d printed and treated abs polymer
FEYZİ EMRAH BAŞAR
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
- Polimer esaslı filamentten 3 boyutlu yazıcıyla cıvata üretiminin mekanik özelliklerine etkisi
The effect of bolt production from polymer-based filament with 3D printer on mechanical properties
MUAZZEZ KAÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Katmanlı imalat yöntemiyle üretilen kum döküm kalıplarının mekanik özelliklerine baskı parametrelerinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of printing parameters on the mechanical properties of sand casting molds produced by additive manufacturing method
İBRAHİM ASLAN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET CAN
- Eriyik yığma tekniği ile çalışan üç boyutlu yazıcı tasarımı, imalatı ve elde edilen numunelerin bazı özelliklerinin belirlenmesi
Design and production of fused deposition modelling type three dimensional printer and determination of some properties of samples
HASAN BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriOndokuz Mayıs ÜniversitesiAkıllı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH YAPICI