Yüksek Mekanik Özelliklere Sahip Sürekli Elyaf Takviyeli Termoplastik Kompozitlerin Ergiyik Yığma Yöntemi ile İmalatı


Gümrük R. (Yürütücü), Uşun A.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Nisan 2023
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2024

Proje Özeti

Ergiyik yığma modelleme (fused deposition modeling, FDM) teknolojisinde porozite, katmanlar arası yapışma vb. problemler sebebiyle bu yöntemle imal edilen parçalar mekanik açıdan diğer yöntemlere imal edilen kompozitlerle karşılaştırıldığında oldukça düşük seviyededir. Bu sebeple, FDM yöntemi ile sürekli elyaf takviyeli termoplastik kompozitler (SETTK) üretimi, yüksek mekanik özelliklere sahip parçaların eklemeli olarak imal edilmesini sağladığından, son yıllarda literatürde yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. SETTK baskısı ile yüksek mekanik özelliklerin elde edilmesi mümkün olsa da yapılan çalışmalarda genellikle üretim parametreleri ve yöntemleri optimize edilerek standart test (çekme, eğme, darbe vb.) numuneleri üretilmektedir. Bu proje kapsamında ise, standart test numuneleri üretmek yerine, mühendislik uygulamalarında kullanılabilecek geometrilerin üretimi üzerine çalışılacaktır. Mekanik özellikleri, üretim parametreleri ve elyaf oranları optimize edilmiş değerler kullanılarak hücresel geometrili parçaların mekanik özellikleri incelenecektir. Proje kapsamında bal peteği geometrisinde parça üretimi SETTK olarak üretilecektir. Bu amaçla öncelikle laboratuvar ortamında kurulmuş ergiyik emprenye hattı
kullanılacaktır. Bu üretim hattı ile PPS termoplastik polimeri ve sürekli karbon elyaf birleştirilerek, eklemeli imalat cihazında kullanılmak üzere, SETTK filament üretimi gerçekleştirilecektir. Yazıcıda baskı alınabilmesi için ayrıca geometriye uygun g-codeları yazılacaktır. SETTK olarak üretimde baskı yönü optimizasyonunun, malzemenin anizotropik davranışı göz önünde bulundurularak tasarlanması gerekmektedir. Bu sebeple g-code yazılırken malzemenin mekanik davranışı da göz önünde
bulundurulacaktır. Daha sonra üretimi gerçekleştirilen farklı izafi yoğunluktaki hücresel parçalara basma testleri uygulanarak mekanik özellikleri incelenecektir. İç yapısının incelenmesinde ise, taramalı elektron mikroskobu (scanning electron  microscope, SEM) ve optik görüntüler incelenecektir.