Katmanlı İmalat Teknolojilerine Yönelik Özellikleri İyileştirilmiş Fitil/Filaman Geliştirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gizem ŞIDIM
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Belma Özbek
Eş Danışman: Mustafa Doğu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.