3 boyutlu yazıcıda karbon fiber filamentten üretilen farklı dolgu deseni ve dolgu yoğunluğuna sahip numunelerin mekanik davranışlarının incelenmesi

Authors : Burçin Cengiz, Fatih Taylan
Pages : 10-19
Doi:10.55974/utbd.1573225
View : 83 | Download : 111
Publication Date : 2025-11-27
Article Type : Research Paper
Abstract :Bu çalışmada üç boyutlu (3B) yazıcı kullanılarak karbon fiber takviyeli naylon filamentten üretilen numunelerin mekanik özelliklerini araştırmak amacıyla çekme ve basma deneyleri yapılmıştır. Deneylerde 5 farklı dolgu oranı (%20, %40, %60, %80 ve %100) ve 4 farklı desen çeşidi (gyroid, üçgen, zik zak ve ızgara) kullanılmıştır. Bu desenler, karbon fiber malzeme dışında diğer malzemelerle yapılmış çalışmalarla kıyaslanması için, standart desen tipleri içerisinden seçilmiştir. Numune boyutları; çekme deneyi için ASTM D638, basma deneyi için ASTM D695 standardına göre belirlenmiştir. Deney numune malzemesi olarak ESUN marka EPA-CF 1.75 mm doğal karbon elyaf filament kullanılmıştır. Numunelerin 3 boyutlu yazıcı ile imalinde, yazdırma parametreleri olarak, yazdırma sıcaklığı 265 ℃, imalat tablası sıcaklığı 85 ℃ ve katman yüksekliği 0.2 mm olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, 5 farklı dolgu oranında ve 4 farklı desen tipinde yapılan çalışmalarda çekme deneyi sonuçlarında dolgu oranı arttıkça; çekme gerilmesi, elastisite modülü, akma gerilmesi, rezilyans modülü ve kopma gerilmesi değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Dolgu oranı azaldıkça kopmadaki uzama ve çekmedeki uzama değerlerinde artış görülmüştür. Basma deneyi sonuçlarına göre %100 ve %80 dolgu oranlı numunelerin elastisite modülü, rezilyans modülü ve akma dayanımı değerlerinde %60, %40 ve %20 dolgu oranlı numunelere göre daha yüksek değerler ölçülmüştür. Çekme ve basma deneyleri kıyaslandığında basma akma gerilmelerinin çekme akma gerilmelerine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. %80, %60 ve %20 dolgu oranlı numuneler arasında basma akma gerilmesi değeri en yüksek numune gyroid desenli numune olup sırasıyla 38.82 MPa, 18.11 MPa ve 6.97 MPa olarak ölçülmüştür.
Keywords : Karbon fiber, Mekanik deneyler, Eklemeli imalat, Çekme deneyi, Basma deneyi

ORIGINAL ARTICLE URL