Re-Entrant Şekilli Ökzetik Yapıların Ve Bor Nitrür Katkılı Filamentlerin Katmanlı İmalat İle Üretimi Ve Karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Abdullah Taha ÖZEN

Danışman: ÖMER KELEŞ

Özet:

Bu tez kapsamında, iç bükey şekillerden yaygın olarak bilinen “re-entrant” şekilli ökzetik yapılar, eriyik yığma modelleme yöntemi ile çalışan bir üç boyutlu yazıcı kullanılarak üretilmiştir. Buna ilaveten re-entant şekle benzer “eğri geometri” kafes yapısı tasarlanmıştır. Farklı boyutlarda üretilen bu yapılara çekme, basma ve mikrosertlik deneyleri uygulanarak ökzetik yapıların mekanik özellikleri ve eklemeli imalat alanında kullanılabilirliği araştırılmıştır. Üç boyutlu yazıcıların ana malzemesi olarak seçilen polilaktik asit, bütün bu numunelerin üretiminde kullanılmıştır. Daha sonra bu polimer içerisine seramik bor nitrür ilavesi gerçekleştirilerek yeni bir filament üretilmesi ve mekanik özelliklerinin araştırılması yapılmıştır. Bor nitrür ilavesinin PLA polimerinin mekanik özelliklerini iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Mekanik testlerden başarılı olarak geçen tüm numunelere XRD, SEM, OM, FTIR, TGA, DSC analizleri yapılarak, üretilen numunelerin mikroyapıları, üç boyutlu yazıcı tekniğinin mikroyapısal olarak incelenmesi, bor ilavesinin PLA üzerindeki davranışı belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, %1 miktarda bor ilavesinin PLA’nın mikrosertlik değerini %191 arttırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, re-entrant geometrili numunelerin Poisson oranları incelendiğinde, iki dal arasındaki açının azalmasının negatif Poisson oranını arttırdığı (-0,30) belirlenmiştir. Bu sonuç sonlu eleman analizi ile doğrulanmıştır ve elde edilen sonuç -0,31’dir. Buna ilaveten, eğri geometrili şekillerin Poisson oranı, eğri yarıçapının ne çok fazla ne de çok az olması gerektiğini gösterir. En yüksek negatif Poisson oranı eğri geometrinin eğri yarıçapı 12,5 mm olan değerde, -0,41 olarak hesaplanmıştır. Sonlu elemanlar analizi sonucuna göre bu değer -0,44 olarak hesaplanmıştır.