Üç boyutlu yazıcılarda kullanılmak üzere geri dönüştürülmüş PLA filamentle basılan parçaların mekanik özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HANİFE BUKRE KOÇ

Eş Danışman: Menderes Kam

Danışman: Gürcan Atakök

Özet:

Eklemeli imalat ile birlikte sıkça duyulmaya başlanan üç boyutlu baskı, havacılık, sanat ve eğitim, hızlı prototipleme ve işlevsel parça üretimi gibi işlemlerde aktif kullanılmaktadır. Gelişen bu teknolojiyle hassas ve farklı tasarımlarda kişiye özel ürünler daha kolay ve hızlı şekilde üretilebilir hale gelmiştir. 3B yazıcıda bir parça üretirken hata meydana geldiğinde sorunlu parça, istenen işlevselliği sağlamaması ve tekrar kullanımı mümkün olmaması dolayısıyla ıskarta olarak değerlendirilmektedir. Hatalı üretimler sonrası oluşan atık parçalar pahalı filament malzemesi için israfa ve çevre kirliliğine neden olmaktadır. Her üretim sonucu meydana gelen atık malzemelerin geri kazanımı sağlandığında, atığın minimize edilerek bu tip olumsuzlukların önüne geçilebileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada, hatalı üretimler sonrası oluşan atık filament parçalarının geri dönüşümüyle tekrar üretilen geri dönüştürülmüş filamentle yeni bir 3B baskı işlemi için kullanılmasının sağladığı faydalar ve 3B baskılarda oluşan mekanik özellikler araştırılmıştır. Çalışmada filament çeşidi olarak biyoplastiklerden PLA ve Re-PLA filament kullanılmış olup, filament çapı 1,75 mm tercih edilmiştir. İmalat yöntemi olarak FDM ve baskı doluluk oranı %30, %50 ve %70, doldurma şekli ise Çizgi Kafes ve Bal Peteği belirlenmiştir. Çekme testi numuneleri için: ISO 527 Type IV yassı numuneleri, izod darbe testi için ise ISO 180 Type I standartlarında iki farklı test numunesi 0,15 mm, 0,2 mm ve 0,25 mm katman kalınlıklarında setler olarak üretilmiştir. Elde edilen verilere göre; PLA'nın çekme dayanımı, tüm katman kalınlıkları ve doluluk oranları için Re-PLA'dan yüksek çıkmıştır. Çekme, İzod ve üç nokta ile eğme testleri sonrasında en yüksek dayanım değerine PLA'da %70 doluluk oranında ve 0,25 mm katman kalınlığındaki Çizgi Kafes numune testlerinde ulaşılmıştır. Minimum değerler de %30 doluluk oranında Bal Peteği doldurma şekliyle basılan numunelerde elde edilmiştir. Çalışmayla, ülkemizin eklemeli imalat ve 3B yazıcı işlemlerini kapsayan malzeme israfından dolayı çevreye olan zararın azaltılmasıyla çevre kirliliğinin önüne geçilebileceği düşünülmektedir