Fonksiyonel Olarak Derecelendirilmiş Ökzetik Kafes Yapıların Tasarımı, 3B Baskısı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi


Şahin İ. (Yürütücü), Top N., Gökçe H.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024

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

Proje Özeti

Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kafes yapıları, endüstriyel uygulamalarda mekanik performansın artırılması amacıyla kullanılmaktadır. Bu yapılar, malzeme dağılımındaki gradyan değişiklikleri sayesinde, farklı mekanik özelliklere sahip bölgeleri bir arada barındırır. Eklemeli imalat ile gradyan özellikleri özelleştirilebilir yapıların farklı malzemelerle üretimi mümkün olmaktadır. Eklemeli imalat, fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kafes yapıların tasarım ve üretiminde önemli bir rol oynayarak bu yapıların çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kafes yapıları, havacılık ve uzay endüstrilerinde, yapının farklı bölgelerinde farklı sıcaklıkların ve titreşimlerin etkilerine karşı direnç sağlamak için gradyan özellikteki parçaların tasarım ve üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca, otomotiv endüstrisinde çarpışma ve darbe sonrası oluşabilecek deformasyonları minimize etmek için gradyan özellikteki kafes yapıları kullanılmaktadır. Bu proje kapsamında, fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kafes yapıların mekanik özellikleri araştırılarak eklemeli imalat teknolojileri aracılığıyla endüstriyel uygulama olanakları araştırılacaktır. Bu amaçla proje kapsamında ilk olarak farklı geometrilere sahip ökzetik hücresel birimler bilgisayar destekli tasarım ortamında tasarlanacaktır. Bu hücresel birimler kullanılarak oluşturulacak olan fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kafes yapıları ve tekdüze kafes yapıları, eklemeli imalat teknolojilerinden malzeme püskürtme yöntemi ile üretilecektir. Üç Boyutlu (3B) baskısı alınan polimerik kafes yapılarının payanda çaplarının aralıksız ve düzenli olarak derecelendirilmesi için parametrik modellemeye izin veren bilgisayar destekli tasarım yazılımları kullanılacaktır. Kafes yapıları yatay, dikey ve radyal olarak derecelendirilecek ve tekdüze kafes yapılarıyla mekanik özellikler bakımından karşılaştırılacaktır. Proje kapsamında elde edilecek sonuçlara göre kullanılan 3B baskı tekniğinin tekrarlanabilirlik özelliği ve endüstrideki kullanımı değerlendirilecektir. Proje kapsamında tasarlanan fonksiyonel olarak derecelendirilmiş yapıları, farklı mekanik özelliklere sahip bölgeleri bir arada bulunduran parçaların kullanıldığı havacılık ve uzay endüstrilerindeki uygulamalarda kullanılabilecektir. Mevcut çalışmalar çoğunlukla tekdüze kafes yapıların tasarımına odaklanırken, bu proje sonucunda elde edilecek olan gradyan kafes yapıları, endüstride kullanılan parçaların maruz kaldığı yüklere göre şekillenebilen gözenek yapısında tasarlanacak ve üretilecektir.