Eriyik yığma modelleme yöntemi ile üretilmiş PLA, PAHT-CF15 ve PLA, PAHT-CF15 kompozitlerin hızlandırılmış yaşlandırma altındaki mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of fused deposition modeling manufactured PLA, PAHT-CF15, and PLA/PAHT-CF15 composites under accelerated aging
- Tez No: 993215
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NERGİZHAN ANAÇ, DOÇ. DR. OĞUZ KOÇAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eklemeli üretim, Karbon fiber takviyeli polimer, Mekanik dayanım, Poliamid, Polilaktik asit, Üç boyutlu baskı, Carbon fiber reinforced polymer, Mechanical strength, Polyamide, Polylactic acid, 3D printing
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Eriyik Yığma Modelleme (EYM) yöntemi kullanılarak üretilen, tek ve çoklu malzeme yapılarının, çevresel faktörlere karşı dayanımlarını anlamak için UV yaşlandırma sonrası mekanik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Çalışma kapsamında, EYM tekniğinde yaygın kullanılan filamentlerden; PLA+, yüksek performanslı karbon fiber takviyeli Poliamid (PAHT-CF15) ve bu iki malzemenin bir arada kullanılmasıyla oluşturulan, çalışmada MIX olarak adlandırılan yapılar incelenmiştir. Deneysel tasarımda, numuneler farklı duvar sayıları (2,3,4) ve farklı doluluk oranlarında (%25, %50, %75, %100) üretilmiştir. Üretilen numunelerin bir grubu referans olarak adlandırılıp yaşlandırma işlemi uygulanmazken; geri kalan numunelere ASTM G154 ve ASTM D4329 standartları referans alınarak, 168 saat boyunca, 70 °C ortam sıcaklığında ve UVA-340 lambalar altında hızlandırılmış UV yaşlandırma işlemi uygulanmıştır. Referans ve yaşlanmış numunelere, çekme, üç nokta eğme, sertlik testleri uygulanmış ve kütle değişimleri analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, duvar sayısı ve doluluk oranındaki artışın tüm malzeme yapılarında mekanik dayanımı arttırdığını göstermiştir. Yaşlandırma sonrası PLA+ numunelerde mekanik özellikler çok değişmezken; PAHT-CF15 ve MIX yapıların yaşlandırma süreci sonrasında mekanik performansları iyileşmiştir. Özellikle MIX yapıların, karbon fiber takviyeli dış duvarların sağladığı etki sayesinde çekme mukavemetleri iyileşmiş, eğilme performanslarının ise PAHT-CF15'ten daha iyi olduğu görülmüştür. Çalışma sonuçları, 3B yazıcılarda uygun parametreler kullanılarak üretilen MIX yapıların hem ekonomik hem de mekanik performans açısından kendisini oluşturan PLA+ ve PAHT-CF15 malzemelere alternatif olabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, changes in mechanical properties after UV aging were investigated to understand the resistance to environmental factors of single and multi-material structures produced using the Fused Deposition Modeling (FDM) method. Within the scope of the study, filaments commonly used in the FDM technique; PLA+, high-performance carbon fiber reinforced Polyamide (PAHT-CF15), and structures formed by the combination of these two materials, referred to as MIX in the study, were examined. In the experimental design, specimens were produced with different wall counts (2, 3, 4) and different infill densities (%25, %50, %75, %100). While one group of the produced specimens was designated as the reference and not subjected to aging, the remaining specimens were subjected to an accelerated UV aging process for 168 hours at an ambient temperature of 70 °C under UVA-340 lamps, based on ASTM G154 and ASTM D4329 standards. Tensile, three-point bending, and hardness tests were performed on the reference and aged specimens, and mass changes were analysed. The obtained results showed that the increase in wall count and infill density increased the mechanical strength in all material structures. While the mechanical properties of PLA+ specimens did not change significantly after aging; the mechanical performances of PAHT-CF15 and MIX structures improved after the aging process. In particular, it was observed that the tensile strengths of MIX structures improved due to the effect provided by the carbon fiber reinforced outer walls, and their bending performances were better than that of PAHT-CF15. The study results demonstrated that MIX structures produced using appropriate parameters in 3D printers can be an alternative to their constituent PLA+ and PAHT-CF15 materials in terms of both economic and mechanical performance.
Benzer Tezler
- Eriyik yığma modelleme (FDM) ve plastik enjeksiyon yöntemi kullanılarak üretilen bir oyuncak figürünün özelliklerinin araştırılması
Investigation of the properties of a toy figure manufactured using the fused deposition modelling (FDM) and plastic injection method
ŞEYDA DEĞİRMENCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ OSMAN ER
- Determination of bending fatigue properties of 3D printed polylactic acid via dynamic mechanical analyses and statistical analysis using weibull distribution
3B yazıcı ile üretilmiş polilaktik asidin (PLA) eğilme yorulma özelliklerinin dinamik mekanik analizler ile belirlenmesi ve weıbull dağılımı kullanılarak istatistiksel analizi
MELİKE ERTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KAAN YILDIZ
- 3D yazıcı ile üretilmiş polimer parçaların yapışma performansının Taguchi yöntemiyle optimize edilmesi
Optimization of adhesion performance of 3D printed polymer parts by Taguchi method
FATİH YETİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiAksaray ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL SARAÇ
- Creep behavior investigation of 3d printed polyetherimide parts with carbon black reinforcement via experimental analysis and modeling
3b basılmış karbon siyahı takviyeli polieterimid parçaların deneysel analiz ve modelleme ile sürünme davranışının incelenmesi
MERVE KARABAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTEKİN YILDIZ
- 3B eklemeli üretim yöntemiyle üretilmiş hücresel kafes yapılı sandviç panellerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of sandwich panels with lattice structure produced by 3D additive manufacturing method
NECATİ ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DORUK ERDEM YUNUS