Eklemeli imalat ile üretilen sürekli fiber takviyeli termoplastik malzemelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Fatih BULUN

Danışman: Gökhan Küçüktürk

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Sürekli fiber takviyeli termoplastik kompozitlerin eklemeli imalat ile üretimi, malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için yeni imkanlar sunmaktadır. Bu tez, eklemeli imalat ile üretilen sürekli fiber takviyeli ULTEM 9085 malzemelerin mekanik özelliklerini incelemektedir. Temel amaç, farklı fiber oranları ve baskı parametrelerinin bu malzemelerin mekanik performansı üzerindeki etkilerini analiz etmektir. Yapılan çalışmada çekme, eğme ve darbe mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deney sonuçlarında Taguchi metodu ve ANOVA yardımı ile çıktılar üzerinde etkisi en yüksek olan parametreler tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan ULTEM 9085 malzemesi ve sürekli karbon fiber takviyesi özellikle havacılık ve uzay uygulamalarında kullanım potansiyeli çok yüksek olan malzemelerdir. Bu sektör için büyük önem arz eden üretim süreleri ve maliyetler de çalışmada ele alınmıştır. Çalışmanın bulguları, yüksek performanslı fiber takviyeli termoplastik kompozitlerin üretilmesi için eklemeli imalat süreçlerinin optimizasyonuna katkıda bulunmaktadır. Geleneksel kompozit malzemelerde karşılaşılan yüksek fiber oranlarına kıyasla %3 ila %10 arasında düşük fiber hacim oranı kullanılan çalışmada çekme mukavemetinin 2 kat eğme mukavemetinin 1,5 kat ve darbe dayanımının da 3,5 kat arttığı gözlemlenmiştir. Bu bilgiler, özellikle havacılık ve otomotiv gibi malzeme performansının kritik olduğu endüstriler için değerlidir. Sonuç olarak bu araştırma, eklemeli imalat ile üstün mekanik özelliklere sahip sürekli fiber takviyeli termoplastik kompozitlerin optimum parametreler ile üretebileceğini göstermektedir. Gelecek çalışmalar, bu malzemelerin uzun vadeli dayanıklılığını ve çevresel etkilerini keşfetmeye odaklanacak olup, çeşitli yüksek talep gören sektörlerdeki uygulanabilirliklerini daha da artırmayı hedeflemektedir.

Anahtar Kelimeler : ANOVA, eklemeli imalat, sürekli fiber takviyesi, Taguchi, ULTEM 9085