Research Article

Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi

Volume: 16 Number: 1 March 26, 2025
EN TR

Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi

Öz

Eklemeli imalat, karmaşık geometrilere sahip hafif ve yüksek performanslı yapılar üretme imkânı sunan yenilikçi bir üretim teknolojisidir. Bu teknolojinin öne çıkan uygulamalarından biri olan Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) yapılar, düşük yoğunluk, yüksek yüzey alanı, enerji emilimi ve mekanik dayanım gibi avantajlar sağlamaktadır. Ancak, eklemeli imalatla üretilen TPMS yapılarının mekanik dayanımı, uygulama gereksinimlerini karşılamakta yetersiz kalabilmektedir. Bu bağlamda karbon fiber kaplama, TPMS yapılarının mekanik dayanımını ve sertliğini artırarak yük taşıma kapasitesini iyileştiren etkili bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.Bu çalışma, karbon fiber kaplamalı TPMS kafes yapılarının mekanik performansını incelemiş ve farklı geometrik tasarımların enerji emme kapasitesi, yük taşıma dayanımı ve elastik modül üzerindeki etkilerini değerlendirmiştir. Octet geometrisi, 1250 J enerji emme kapasitesi ve 500 N maksimum yük taşıma dayanımı ile en yüksek performansı sergilerken, elastik modül açısından diğer geometrilere kıyasla daha düşük bir değer göstermiştir. HMK (1100 J, 450 N), YMK (950 J, 400 N) ve Elmas (850 J, 350 N) geometrileri ise dengeli performanslarıyla farklı uygulama alanları için uygun seçenekler sunmaktadır.Sonuç olarak, karbon fiber kaplama, TPMS yapılarının mekanik özelliklerini optimize ederek havacılık, otomotiv, biyomedikal ve enerji gibi sektörlerde hafiflik, dayanıklılık ve çok işlevlilik gerektiren uygulamalarda geniş bir kullanım potansiyeli sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Ethical Statement

Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur ve herhangi bir kişi/kurum ile çıkar çatışması bulunmamaktadır.

References

  1. [1] Yin, H. T., Lang, M. M., & Zhao, Y. N. (2014). Research on carbon fiber composite materials and F1 racing automobile design. Applied Mechanics and Materials, 454, 263-267.
  2. [2] Yaqoob, K., Amjad, I., Munir Awan, M. A., Liaqat, U., Zahoor, M., & Kashif, M. (2023). Novel method for the production of titanium foams to reduce stress shielding in implants. ACS omega, 8(2), 1876-1884.
  3. [3] Wang, Y., Zeng, H., Nie, B., Jia, F., & Gao, Q. (2024). Energy absorption characteristics of carbon fiber reinforced plastic/aluminum hybrid materials double arrow-head auxetic structure. Journal of Sandwich Structures & Materials, 26(4), 490-506.
  4. [4] Pyl, L., Kalteremidou, K. A., & Van Hemelrijck, D. (2018). Exploration of specimen geometry and tab configuration for tensile testing exploiting the potential of 3D printing freeform shape continuous carbon fibre-reinforced nylon matrix composites. Polymer Testing, 71, 318-328.
  5. [5] Vijayanandh, R., Venkatesan, K., Ramesh, M., Raj Kumar, G., & Senthil Kumar, M. (2019). Optimization of orientation of carbon fiber reinforced polymer based on structural analysis. International Journal of Scientific & Technology Research, 8(11), 3020-3029.
  6. [6] Di Caprio, F., Acanfora, V., Franchitti, S., Sellitto, A., & Riccio, A. (2019). Hybrid metal/composite lattice structures: Design for additive manufacturing. Aerospace, 6(6), 71.
  7. [7] Ermurat, M., & Gebel, M. E. (2021). Kompozit eklemeli imalat için polimer matrisli sürekli fiber takviyeli kompozit parça üretilebilirliğinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 57-68.
  8. [8] Sezer, H. K., Eren, O., Börklü, H. R., & Özdemir, V. (2019). Karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerin ergiyik biriktirme yöntemi ile eklemeli imalatı: fiber oranı ve yazdırma parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 663-674.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Material Design and Behaviors

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

March 26, 2025

Publication Date

March 26, 2025

Submission Date

January 9, 2025

Acceptance Date

March 3, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 16 Number: 1

IEEE
[1]Ö. C. Akbay, B. Özdemir, E. Bahçe, and M. A. Oymak, “Karbon fiber kaplamalı tpms kafes yapılarının basma testi analizi”, DUJE, vol. 16, no. 1, pp. 177–184, Mar. 2025, doi: 10.24012/dumf.1616592.