Katmanlı imalat teknolojilerine yönelik özellikleri iyileştirilmiş fitil/filaman geliştirilmesi
Improved roving/filament development for additive manufacturing technologies
- Tez No: 960738
- Danışmanlar: PROF. DR. BELMA ÖZBEK, DR. MUSTAFA DOĞU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Katmanlı imalat teknolojisi basit, hızlı ve az atık oluşturması nedeniyle tercih edilen ve son yıllarda gelişmekte olan bir teknolojidir. Bu teknoloji prototipleme, tıp, inşaat, havacılık, eğitim gibi alanlarda kullanılmaktadır. Katmanlı imalat teknolojilerinden en yaygın kullanılan yöntemlerden biri olan kaynaşık biriktirme modellemesi (FDM)'nin geliştirilmesi amacıyla son yıllarda çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Literatürde bu teknolojide kullanılan termoplastik filaman çeşitliliğinin arttırılması için çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada katmanlı imalat teknolojilerinden biri olan FDM'de kullanılmak üzere özellikleri iyileştirilmiş fitil/filaman geliştirilmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu doğrultuda mekanik özelliklerin iyileştirilmesi için sürekli fiber takviyeli filaman üretilmiştir. Çalışmada sürekli fiber takviyeli (CFR) filaman üretmek için ekstrüzyon ile kaplama yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla çalışmada emdirme kafa tasarımı, bilgisayar destekli modellemesi, optimizasyonu ve deneysel uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmada sürekli karbon fiber takviyeli (CFR-CF) polipropilen (PP), sürekli cam fiber takviyeli (CFR-GF) PP ve CFR-CF polifenilen sülfit (PPS) olmak üzere üç adet filaman üretimi gerçekleştirilmiştir. Proses parametresi olarak emdirme kalıbı sıcaklığı, yayıcı pim konumu ve çekiş hızı parametreleri çalışılmıştır. Hazırlanan filamanların özelliklerini tayin etmek amacıyla karakterizasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. CFR-CF PP filamanların çekme analizi sonucunda en yüksek çekme dayanımı PP-CF-220-5-2 numunesinde elde edilmiştir. CFR-GF PP filamanların mekanik analizi sonucunda en yüksek çekme dayanımı PP-GF-210-4-2 numunesinde elde edilmiştir. CFR-CF PPS filamanlarda en yüksek çekme dayanımı PPS-CF-350-5-1 numunesinde elde edilmiştir. Proses parametrelerinin etki oranları incelendiğinde, çekme dayanımı üzerinde en etkili parametrenin yayıcı pim konumu olduğu görülmüştür. Bu çalışma, CFR filaman üretim sürecine yönelik sistem geliştirilmesi, katmanlı imalat teknolojileri için yüksek performanslı filaman üretimi ve ilgili proses parametrelerinin optimizasyonu alanlarında literatüre özgün ve anlamlı katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing technology is a preferred technology due to its simplicity, speed and low waste generation and has been developing in recent years. This technology is used in areas such as prototyping, medicine, construction, aviation, and education. Various studies have been carried out in recent years to develop fused deposition modeling (FDM), one of the most widely used methods of additive manufacturing technologies. Studies are being carried out in the literature to increase the variety of thermoplastic filaments used in this technology. In this study, studies were carried out on the development of roving/filament with improved properties to be used in FDM, one of the additive manufacturing technologies. In this direction, continuous fiber reinforced filament was produced to improve the mechanical properties. In the study, extrusion coating method was used to produce continuous fiber reinforced (CFR) filament. For this purpose, impregnation head design, computer-aided modeling, optimization and experimental applications were carried out in the study. During the studies, three filaments were produced as continuous carbon fiber reinforced (CFR-CF) polypropylene (PP), continuous glass fiber reinforced (CFR-GF) PP and CFR-CF polyphenylene sulfide (PPS). Impregnation die temperature, spreader pin position and traction speed parameters were studied as process parameters. Characterization analyzes were carried out in order to determine the properties of the prepared filaments. As a result of the tensile analysis of CFR-CF PP filaments, the highest tensile strength was obtained in the PP-CF-220-5-2 sample. According to mechanical analysis of CFR-GF PP filaments, the highest tensile strength was obtained in PP-GF-210-4-2 sample. The highest tensile strength in CFR-CF PPS filaments was obtained in PPS-CF-350-5-1 sample. According to the examination of the effect ratios of the process parameters, the spreader pin position was found to be the most effective parameter on the tensile strength. This study provides original and significant contributions to the literature in the areas of system development for CFR filament production, high-performance filament manufacturing for additive manufacturing technologies, and the optimization of related process parameters.
Benzer Tezler
- Şanlıurfa-Harran ovası topraklarının ince kum mineralojisi ve bazı yaygın toprak serilerinin mikromorfolojisi
Başlık çevirisi yok
SABAHATTİN ŞAHAN
- Domates tozu ve domates çorbalarında meydana gelen renk değişmeleri
Başlık çevirisi yok
MURAT EFEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN URAL
- Avgamasya asfaltitinin sıvılaşma potansiyelinin ve ekstrakt yapılarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYŞE ERDEM ŞENATALAR
- Örenlice-Eskiköy (Sivas) yöresinin stratigrafik ve tektonik özellikleri
Başlık çevirisi yok
HALİL GÜRSOY