Examining the Influential Parameters on Reducing both Energy and Time Requirements in Open-Source 3D Printers

Authors : Volkan KORKUT, Hakan YAVUZ

Pages : 403-411

Doi:10.21597/jist.903159

View : 48 | Download : 12

Publication Date : 2022-03-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Katmanlı imalat ailesinde yaygın olarak tercih edilen cihazlar olan Fused Filament Fabrication (FFF) tipi 3D yazıcılara olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Bu cihazların geliştirilmesi sayesinde kullanım alanlarının artmasına ek olarak, işlem kolaylığı ve maliyeti de azalmaktaya başlamıştır. Basılan parçaların mekanik dayanımını arttırmayı amaçlayan çok sayıda çalışma mevcuttur. Dolayısıyla, çevre dostu bir üretim süreci için yapılan çalışmalar da gittikçe daha nitelikli hale gelmektedir. Bu amaçla, dayanımı yüksek olduğu bilinen özellikte bir numune üzerinde, harcanan enerji ve üretim süresi üzerinde detaylı incelemeler yapılmıştır. Numune üretiminde ihtiyaç duyulan güç ve zaman tüketimi belirli bir deneysel sıraya göre ölçümlenmiştir. Deneyler, Taguchi tabanlı Deneysel Planlama yöntemi temel alınarak planlanmıştır. Deneysel sonuçların yorumlanmasında, mühendislikte yaygın olarak kullanılan, güçlü birer istatistiksel araç olan Sinyal-Gürültü Oranı ve ANOVA analizlerinden yararlanılmıştır. Analizler sayesinde büyükten-küçüğe sırayla, platform sıcaklığı, katman kalınlığı, baskı hızı ve nozzle sıcaklığı parametrelerinin, tüketilen güç ve harcanan zaman üzerinde etkili olduğu gözlemlenmiştir. Parametrelerin yüzde oranda etkileri de belirlenmiş olup, en verimli üretim işlemini sağlayabilecek optimum parametrik kombinasyon da elde edilmiştir. Yapılan doğrulama deneyleri sayesinde istatistiksel hipotezlerin doğruluğu da kanıtlanmıştır. Sonuç olarak, her baskı işlemi için geçerli olabilecek, sıradan bir parçanın üretimi için gereken enerji miktarını ve işlem süresini aynı anda ve önemli ölçüde azaltacak parametreler açığa çıkarılmıştır.
Keywords : 3B yazıcı, enerji yönetimi, FFF işlemleri

ORIGINAL ARTICLE URL