Mühendislik Polimerlerinin Eklemeli İmalat ile Üretiminde Isı Kontrollü Kabinin Mekanik Özelliklere ve Şekil Kararlılığına Etkisi (Theffect3D)
Proje no. 32378 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2024
Özet
<p><strong>Yüksek performanslı mühendislik polimerlerinin eklemeli imalat yöntemleri </strong>ile<strong> </strong>proses edilmesinde parçanın şekilsel kararlılığını bozmadan, toleranslar dahilinde, kusursuz olarak üretilebilmesi günümüzde eğilimi olan önemli bir konudur. Eklemeli imalat teknolojilerinin kullanımı<strong> hızlı prototipleme,</strong> <strong>kompleks geometrilere</strong> sahip parçaların üretimi ve <strong>üretim hacminin düşük olduğu</strong> havacılık ve savunma sanayi başta olmak üzere birçok konuda fırsatlar yaratmaktadır. Malzeme ekstrüzyonu yöntemi ise otomotiv sektöründe düşük adetli ön seri üretimlerde, silikon kalıplama işlemlerinde kalıp uygulamalarında ve diğer birçok sektörde hızlı prototipleme işlemlerinde tercih edilen bir eklemeli imalat yöntemidir. Malzeme ekstrüzyonu ile eklemeli imalat yönteminde Polietilentereftalat (PET) ve Acrylonitrilestyreneacrylate (ASA) gibi yüksek performanslı polimerlerin üretimi mümkün iken özellikle otomotiv sektöründe kullanımı yaygın olan <strong>Akrilonitrilbütadienstiren (ABS) ve Poliamid (PA) gibi</strong> mühendislik polimerleri ısıtılmış bir ortam olmadan üretilememektedir. Bu durum katmanlar <strong>arasında yetersiz birleşmelere, çarpılmalara ve katman ayrılmaları gibi kusurlara</strong> sebep olmakta ve ABS ve PA gibi polimerlerin kullanım alanı sınırlanmakta ve tekrarlanabilir kusursuz üretim mümkün olamamaktadır. Ayrıca ortam ısısının dengeli bir şekilde kontrol edilememesi halinde yine bu kusurlarla karşılaşılacak ve üretilen parçanın hurdaya ayrılmasına sebep olacaktır. Bu sebeple <strong>üretim ortamının sıcaklığı parça şekil kararlılığı için kritik bir değişkendir ve optimize edilmesi gerekir. </strong></p><p>Literatürde bazı polimerler için ortamının camsı geçiş sıcaklığına (Tg) yakın değerlerde tutulduğu ve mekanik özelliklerinin karşılaştırıldığı çalışmalar mevcuttur. Ancak bu <strong>ısıtma aralıklarının ve/veya parçanın ısı değişim hızlarının etkisi</strong> incelenmemiştir. Proje kapsamında ABS ve PA’in Tg değerlerinin üzerindeki sıcaklıkları kapsayan kabin ısıtma kapasitesine sahip cihaz tasarlanacak ve üretilecektir. Bu cihazla <strong>ABS ve PA </strong>polimerleri kullanarak çekme ve darbe testi numuneleri <strong>farklı kabin sıcaklıkları</strong> <strong>ve ısı değişim hızlarında</strong> üretilecek ve mekanik özellikleri karşılaştırılacaktır. Ayrıca bu ısıl değişimlerinin katman birleşimine etkisi mekanik testlerle ve şekilsel kararlılığa etkileri 3B tarayıcı ile karşılaştırılarak incelenecektir. Proje çıktısı olarak ABS ve PA malzemelerin eklemeli imalatında, kullanılacak ortam sıcaklıklarının ve ısı değişim hızlarının çekme mukavemeti, darbe dayanımı, katman birleşmesine ve şekilsel kararlılığa olan etkileri gösterilecektir. </p>