PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu

Mustafa GÜNAY, (Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye)
Süleyman GÜNDÜZ, (Karabük Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İmalat Mühendisliği Bölümü, Türkiye)
Hakan YILMAZ, (Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Tıp Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye)
Nafiz YAŞAR, (Karabük Üniversitesi, Yenice Meslek Yüksekokulu, Makine Bölümü, Karabük, Türkiye)
Ramazan KAÇAR (Karabük Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İmalat Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye)
Politeknik Dergisi
30 3
Yıl: 2020 Cilt: 23 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 73 - 79 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.2339/politeknik.422795 İndeks Tarihi: 09-06-2021

PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu

Öz:
Bu çalışmada, ergiyik yığma modelleme (FDM) esaslı 3D yazıcı kullanılarak üretilen PLA+ numunelerin mekanik özelliklerinebaskı hızı, doluluk oranı ve tarama açısının etkileri detaylı olarak araştırılmıştır. Bu amaçla, Taguchi L18 deney tasarımına göre 3Dyazıcı ile standart çekme test numuneleri hazırlanmıştır. İşlem parametrelerinin (Baskı hızı, doluluk oranı ve tarama açısı) çekmedayanımı üzerindeki etkileri varyans analizi (ANOVA) ile belirlenmiştir. Ayrıca, Taguchi metodolojisi uygulanarak çekmedayanımı için işlem parametrelerinin optimizasyonu yapılmıştır. Sonuç olarak, çekme dayanımı üzerinde en etkin parametredoluluk oranı olurken, sırasıyla tarama açısı ve baskı hızı diğer önemli parametreler olarak tespit edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Optimization of 3D Printing Operation Parameters for Tensile Strength in PLA Based Sample

Öz:
In this study, the mechanical properties of PLA+ samples produced by using fused deposition method (FDM) based 3D printer were investigated in detail for the effects of printing speed, infill rate and raster angle. For this purpose, standard tensile test specimens were prepared with a 3D printer according to Taguchi L18 experimental design. The effects on the tensile strength of the process parameters (printing speed, infill rate and raster angle) were determined by analysis of variance (ANOVA). In addition, the process parameters for the tensile strength were optimized by applying the Taguchi methodology. Consequently, while the most effective parameter on the tensile strength was the infill rate, the raster angle and the printing speed were determined as other important parameters, respectively.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Delikanlı K., Sofu M.M. ve Bekci U., “Üretim sektöründe hızlı direkt imalat sistemlerinin yeri ve önemi”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4: 33-39, (2005).
  • [2] Dizon J.R.C., Espera A.H., Chen Q. and Advincula R.C., “Mechanical characterization of 3D-printed polymers”, Additive Manufacturing, 20: 44–67, (2018).
  • [3] Polzin C., Spath S. and Seitz H., “Characterization and evaluation of a PMMA-based 3D printing process”, Rapid Prototyping Journal, 19(1): 37-43, (2013).
  • [4] Karagöz M. ve Cerit A.A., “Kişiye özel implant tasarımlarının 3 boyutlu yazıcılarla üretilmesi”, International Symposium On 3D Printing Technologies, 311-317, (2016).
  • [5] Lee J.Y., An J. and Chua C.K., “Fundamentals and applications of 3D printing for novel materials”, Applied Materials Today, 7: 120–133, (2017).
  • [6] Turner B.N., Strong R. and Gold S.A., “A review of melt extrusion additive manufacturing proces-ses: I. process design and modeling”, Rapid Prototyping Journal, 20(3): 192-204, (2014).
  • [7] Casavola C., Cazzato A., Moramarco V. and Pappalettere C., “Orthotropic mechanical properties of fused deposition modelling parts described by classical laminate theory”, Materials and Design, 90: 453–458, (2016).
  • [8] Rankouhi B., Javadpour S., Delfanian F. and Letcher T., “Failure analysis and mechanical characterization of 3D printed ABS respect to later thickness and orientation”, Journal of Failure Analysis and Prevention, 16: 467– 481, (2016).
  • [9] Tymrak B.M., Kreiger M. and Pearce J.M., “Mechanical properties of components fabricated with open-source 3D printers under realistic environmental conditions”, Materials and Design, 58: 242–246, (2014).
  • [10] Domingo M., Puigriol J. M., Garcia A.A., Lluma J., Borros S. and Reyes G., “Mechanical property characterization and simulation of fused deposition modeling polycarbonate parts”, Materials and Design, 83: 670–677, (2015).
  • [11] Sood A.K., Ohdar R.K. and Mahapatra S.S., “Parametric appraisal of mechanical property of fused deposition modelling processed parts”, Materials and Design, 31: 287–295, (2010).
  • [12] Vaezi M. and Chua C.K., “Effects of layer thickness and binder saturation level parameters on 3D printing process”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 53: 275–284, (2011).
  • [13] Mohamed O.A., Masood S.H. and Bhowmik J.L., “Optimization of fused deposition modeling process parameters: a review of current research and future prospects”, Advances in Manufacturing, 3: 42–53, (2015).
  • [14] ESUN 3D. http://www.esun3d.net/products/142.html.
  • [15] Fratila D. and Rotaru H., Additive Manufacturing-A Sustainable Manufacturing Route, MATEC Web of Conferences, 94, (2017).
  • [16] Taguchi G., Chowdhury S. and Wu Y., “Taguchi's Quality Engineering Handbook, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, USA, (2005).
  • [17] Chacon J.M., Caminero M.A., Garcia-Plaza E. and Nunez P.J., “Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection”, Materials and Design, 124: 143–157, (2017).
  • [18] Samykano M., Selvamani S.K., Kadirgama K., Ngui W.K., Kanagaraj G. and Sudhakar K., “Mechanical property of FDM printed ABS: influence of printing parameters”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2019), https://doi.org/10.1007/s00170-019-03313-0
  • [19] Ahn S.H., Montero M., Odell D., Roundy S. and Wright P.K., “Anisotropic material properties of fused deposition modeling ABS”, Rapid Prototyping Journal, 8(4): 248– 257, (2002).
  • [20] Lee C.S., Kim S.G. and Ahn S.H., “Measurement of anisotropic compressive strength of rapid prototyping parts”, Journal of Materials Processing Technology, 8: 248–257, (2007).
  • [21] Lee B.H., Abdullah J. and Khan Z.A., “Optimization of rapid prototyping parameters for production of flexible ABS object”, Journal of Materials Processing Technology, 169: 54–61, (2005).
  • [22] Wu W., Geng P., Li G., Zhao D., Zhang H. and Zhao J., “Influence of layer thickness and raster angle on the mechanical properties of 3D-printed PEEK and a comparative mechanical study between PEEK and ABS”, Materials, 8: 5834–5846, (2015).
  • [23] Zaman U.K., Boesch E., Siadat A., Rivette M. and Baqai A.A., “Impact of fused deposition modeling (FDM) process parameters on strength of built parts using Taguchi’s design of experiments”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2018), https://doi.org/10.1007/s00170-018-3014-6
APA GÜNAY M, Gündüz S, YILMAZ H, YASAR N, KAÇAR R (2020). PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. , 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
Chicago GÜNAY MUSTAFA,Gündüz Süleyman,YILMAZ Hakan,YASAR NAFIZ,KAÇAR Ramazan PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. (2020): 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
MLA GÜNAY MUSTAFA,Gündüz Süleyman,YILMAZ Hakan,YASAR NAFIZ,KAÇAR Ramazan PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. , 2020, ss.73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
AMA GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. . 2020; 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
Vancouver GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. . 2020; 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
IEEE GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R "PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu." , ss.73 - 79, 2020. 10.2339/politeknik.422795
ISNAD GÜNAY, MUSTAFA vd. "PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu". (2020), 73-79. https://doi.org/10.2339/politeknik.422795
APA GÜNAY M, Gündüz S, YILMAZ H, YASAR N, KAÇAR R (2020). PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. Politeknik Dergisi, 23(1), 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
Chicago GÜNAY MUSTAFA,Gündüz Süleyman,YILMAZ Hakan,YASAR NAFIZ,KAÇAR Ramazan PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. Politeknik Dergisi 23, no.1 (2020): 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
MLA GÜNAY MUSTAFA,Gündüz Süleyman,YILMAZ Hakan,YASAR NAFIZ,KAÇAR Ramazan PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. Politeknik Dergisi, vol.23, no.1, 2020, ss.73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
AMA GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. Politeknik Dergisi. 2020; 23(1): 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
Vancouver GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu. Politeknik Dergisi. 2020; 23(1): 73 - 79. 10.2339/politeknik.422795
IEEE GÜNAY M,Gündüz S,YILMAZ H,YASAR N,KAÇAR R "PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu." Politeknik Dergisi, 23, ss.73 - 79, 2020. 10.2339/politeknik.422795
ISNAD GÜNAY, MUSTAFA vd. "PLA Esaslı Numunelerde Çekme Dayanımı için 3D Baskı İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu". Politeknik Dergisi 23/1 (2020), 73-79. https://doi.org/10.2339/politeknik.422795
Sayfa Oluşturulma Tarihi
09-05-2024 13:16

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları