ABS ve PLA filamentlerinden üretilen malzemelerin üretim sürecinin yapay zeka ile optimizasyonu
Optimization of the manufacturing process of materials produced from ABS and PLA filaments using artificial intelligence
- Tez No: 947929
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELİM BACAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 52
Özet
Bu çalışma, Fused Filament Fabrication (FFF) yöntemi ile ABS ve PLA filamentlerinden üretilen parçaların mekanik performansı ve yüzey kalitesinin iyileştirilmesine yönelik üretim parametrelerinin yapay zekâ destekli optimizasyonunu amaçlamaktadır. Tez kapsamında, nozul sıcaklığı, tabla sıcaklığı, katman yüksekliği, baskı hızı ve dolgu oranı gibi temel üretim parametreleri, çok seviyeli deneysel tasarımla varyasyonlu biçimde uygulanmış ve her iki malzeme için toplam 324 numune üretilmiştir. Deneysel veriler, çekme dayanımı ve yüzey pürüzlülüğü gibi performans ölçütleri açısından değerlendirilmiş; elde edilen veriler üzerinde yapay sinir ağı (YSA) tabanlı kestirim modelleri geliştirilmiştir. Ayrıca, NSGA-II ve Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) algoritmalarıyla çok-amaçlı optimizasyon gerçekleştirilerek hem mekanik hem de yüzeysel çıktılar iyileştirilmiştir. Elde edilen bulgular, PLA'nın ortalama 48.2 MPa çekme dayanımı ve 6.1 µm yüzey pürüzlülüğü ile ABS'ye göre daha üstün performans gösterdiğini ortaya koymuştur. YSA modeli, yüksek doğrulukla tahmin yaparak üretim sürecinin dijital olarak öngörülebilirliğini mümkün kılmıştır. Optimizasyon sonuçları, her iki malzeme için de üretim süresinin kısaltıldığını ve malzeme verimliliğinin artırıldığını göstermiştir. Sonuçlar, FFF süreçlerinde yapay zekâ uygulamalarının üretim kalitesini artırma ve sürdürülebilirliği destekleme açısından güçlü bir araç olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aims to optimize the mechanical performance and surface quality of parts produced using ABS and PLA filaments via the Fused Filament Fabrication (FFF) method, by employing artificial intelligence-based techniques. Within the scope of the thesis, key manufacturing parameters such as nozzle temperature, bed temperature, layer height, print speed, and infill density were systematically varied using a multi-level experimental design. A total of 324 specimens were fabricated for both materials. Experimental data were evaluated in terms of performance metrics such as tensile strength and surface roughness, and artificial neural network (ANN)-based predictive models were developed. Additionally, multi-objective optimization was conducted using NSGA-II and Particle Swarm Optimization (PSO) algorithms to enhance both mechanical and surface properties. The findings indicated that PLA exhibited superior performance, with an average tensile strength of 48.2 MPa and surface roughness of 6.1 µm, compared to ABS. The ANN model demonstrated high predictive accuracy, enabling the digital estimation of process outcomes. Optimization results showed reduced production time and improved material efficiency for both materials. Overall, the results highlight that AI-assisted approaches offer a robust framework for improving quality and supporting sustainability in FFF-based additive manufacturing processes.
Benzer Tezler
- 3B yazıcı ile üretilen karbon fiber takviyeli PLA parçalarında karbon fiber oranının mekanik özelliklere etkisi
The effects of carbon fiber ratio on mechanical properties in carbon fiber reinforced PLA parts produced by 3D printer
MELTEM BESTE AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP TURGUT
- The chemical and mechanical properties of 3D printed materials composed of nanosized MOF-ABS and MOF-PLA
3d baskı ile üretilen nano MOF-ABS ve MOF-PLA oluşan maddelerin kimyasal ve mekaniksel özellikleri
MOHAMMED RAED AMJED AMJED
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen polimer yatakların sürtünme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of friction properties of polymer bearings produced by additive manufacturing method
İBRAHİM EKİCİER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mekatronik MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MİTHAT ŞİMŞEK
- PLA, ABS, PETG filamentlerinden ve geri dönüştürülmüş filamentlerden (PLA, ABS, PETG) elde edilen baskıların mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of mechanical properties of prints obtained from PLA, ABS, PETG filaments and recycled filaments (PLA, ABS, PETG)
HASAN ERGÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YÜKSEL
- ABS-PLA filamentlerinin nötron zırhlaması için kullanılabilirliklerinin araştırılması
Investigation on the usability of ABS-PLA filaments for neutron shielding
MUSTAFA YÜKSEKYAYLA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Nükleer MühendislikSinop ÜniversitesiDisiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN OĞUL
