Fdm Yöntemle Üretilen Prototiplerin Yüzeylerine Yapılan İşlemlerin Yüzey Pürüzlülük Ve Mukavemet Üzerine Etkisinin Araştırılması

Abstract

Prototipler FDM cihazı ile akıtma yöntemi kullanılarak katman şeklinde üretilmektedir. Bu katmanlar arasında bağlar çok kuvvetli olmamaktadır. Tasarımdaki parçanın et kalınlığına bağlı olarak belli yükler altında prototip parçaları kırılmaktadır. Parçanın üretim konumu değiştirilerek parçanın mukavemetini azda olsa artırmak mümkün olmaktadır. Prototip parçanın üretiminden sonra belli bir işlemler yapılmaktadır. Bunlar; estetik bir görüntü oluşması için boya yapılması, katmanlar arasındaki gözenek boşluklarının arasından toz kaçakların giderilmesi için yüzeye japon yapıştırıcı veya metil etil keton sürülmesi, yüzeye polyester macun sürülerek boyama yapılmaktadır. Bu çalışmada yüzeye yapılan işlemlerin, parçanın yüzeyinin pürüzlülük ve mukavemete etkisi ile ilgili ölçümler yapılmıştır. Bu sayede hangi yüzey işlemin parçanın yüzey ve mukavemet kalitesini arttırdığı tespit edilmesi hedeflenmiştir. Parça üretimlerinin ölçümlere etkisi olmaması için, yüzey işlemleri aynı anda üretim yapılan prototipler üzerinde denenmiştir. Bu sayede her bir yüzey işleminin mukavemet üzerine etkisinin tespit edilmesi daha kolay olacaktır.

Keywords

• FDM Prototip Üretimi
• Mukavemet Karşılaştırma
• Yüzey işlemleri
• Yüzey pürüzlülük
• Prototip Boyama 3

A Study On The Effects Of Several Surface Treathments By Smoothness An Strenght On The Prototypes Produced By Fdm Technology

Abstract

Industrial design products must be manufactured prototypes of plastic parts to make design errors and product tests before plastic parts are molded. The prototypes are produced in layer form using the splicing method with joint manufacturing (EI) devices. The bonds between these layers are not very strong. Depending on the wall thickness of the part in the design, the prototype parts are broken under certain loads. It is possible to increase the strength of the part by changing the production position of the part. After the production of the prototype part, certain operations are performed on the part surface to obtain an aesthetic appearance and to prevent dust escapes from the spaces between the layers. These are the parts surfaces; painting, painting with glue, applying with methyl ethyl ketone or sanding with polyester paste. In this study, measurements were made about the effects of surface treatment, roughness and strength of the surface of the part. In the measurement of the surface roughness, the polyester plus painting process of the highest quality surface has come up. This process has been found to increase the surface quality of the prototype print by 99.3%. Prototype bending and pulling tests were applied in strength measurements. In the results of these tests, it was found that the polyester plus dyeing process increased tensile strength by about 10N in bending test and by about 85N in tensile test. According to these results, the polyester plus dyeing process both improved the surface roughness and increased the component strength.

Keywords

• FDM Prototype Production
• Strength Comparison
• Surface Operations
• Surface Roughness
• Prototype Painting

References

1. [1] 3 Boyutlu yazıcılar nasıl çalışır (16 Şubat 2016). http://www.3byazici.com/3-boyutlu-yazicilar-nasil-calisir.html.
2. [2] İ. Çelik, F. Karakoç, M.K. Çakır and A.Duysak, “Rapıd prototypıng technologıes and applıcatıon areas,” Dpü Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, s. 31, ss. 53-70, 2013.
3. [3] Mike Ashbyand Kara Johnson: Materialsand Design, Elsevier, London,2002, ss. 256-257.
4. [4] C. Polzin, S. Spath and H. Seitz, “Characterization and evaluation of a PMMA-based 3D prin-ting process,” Department of Mechanical Engineering, c. 1, s. 19, ss. 37-43, 2013. DOI: 10.1108/13552541311292718
5. [5] M.A. Evans and R.I. Campbell, “A comparative evaluation of industrial design models produced using rapid prototyping and workshop-based fabrication techniques,” Rapid Prototyping Journal, c. 5, s. 9, ss. 344-351, 2003. DOI: 10.1108/13552540310502248
6. [6] W. Guangchun, L. Huiping, G. Yanjin and Z. Guoqun, “A rapid design and manufacturing system for product development applications,” Rapid Prototyping Journal, c. 3, s. 10, ss. 200-206, 2004. DOI:10.1108/13552540410539021
7. [7] E. Kroll and D. Artzi, “Enhancing aerospace engineering students learning with 3D printing wind tunnel models,” Rapid Prototyping Journal, c, 5, s. 17, ss. 393-402, 2001. DOI:10.1108/13552541111156522
8. [8] I. Campbell, D. Bourell and I. Gibson, “Additive manufacturing: rapid prototyping comes of age,” Rapid Prototyping Journal, c. 4, s. 18, ss. 255-258, 2012. DOI:10.1108/13552541211231563

9. [9] B. Stephens, P. Azimi, E.Z. Orch and T. Ramos, “Ultrafine particle emissions from desktop 3D printers,” Atmospheric Environment, s. 79, ss. 334-339, 20013. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2013.06.050
10. [10] D. Günther, B. Heymel, F.J. Günther and I. Ederer, “Continuous 3D-Printing for additive manufacturing,” Rapid Prototyping Journal, c. 4, s.20, ss. 320-327, 2014. DOI:10.1108/RPJ-08-2012-0068
11. [11] A. Çalışkan, H. Evlen ve K. Çetinkaya, “Üç Boyutlu Seramik Yazıcısı Tasarımı Ve Prototip İmalatı,” 3B Baskı Teknolojileri Uluslararası Sempozyumunda sunuldu, Karabük, 2016.
12. [12] K. Delikanlı, M.M. Sofu and U. Bekçi, “Üretim Sektöründe Hızlı Direkt İmalat Sistemlerinin Yeri Ve Önemi,” Makine teknolojileri elektronik dergisi, s. 4, ss. 33-39, 2005
13. [13] V. Raja and K.J. Fernands, “Reverse Engineering – An Industrial Perspective,” Springer, London, UK, 2008, ss.1-8.
14. [14] I. Gibson, D. Rosen and B. Stucker, “Additive Manufacturing Technologies – 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing,” Springer, 2nd ed., London, UK, 2015, ss.19-42.
15. [15] D.T. Pahma and R.S. Gault, “A comparison of rapid prototyping Technologies” International Journal of Machine Tools and Manufacture, c. 10, s. 38, ss. 1257-1287, 1998. DOI:10.1016/S0890-6955(97)00137-5
16. [16] H. Maden, Ö.Ş. Kamber, E. Dipcin, H. Uğur, B. Özsarikaya and A. İğneci, “FDM teknoloji ile üretilen prototip parçalarının hataları ve hataların önlenmesi,” 3B Baskı Teknolojileri Uluslararası Sempozyumunda sunuldu, Karabük, 2016.
17. [17] FGN-50B İtme çekme kuvvet ölçer (5 Ocak 2017). http://www.netes.com.tr/urundetay.asp?id=888.