Şahin İ. (Yürütücü), Top N., Gökçe H.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024
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.