COMPARISON OF DIMENSIONAL ACCURACY AND RETRACTION PERFORMANCE OF PLA AND RECYCLED PET FILAMENTS ın 3D FDM PRINTING

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 1, 114 - 123, 30.04.2024

Elif Aktepe , Şükriye Aktepe

https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1400467

Öz

In this study, the dimensional accuracy and retraction performance of PET filament obtained through the recycling of PLA filament and PET water bottles were evaluated on test objects produced using a 3D FDM (Fused Deposition Modeling) printer. The aim of the study is to determine the usability and technical performance of recycled PET filament. Printing processes were carried out using different printing speeds with both PLA filament and recycled PET filament in the research. Measurements were taken for the dimensional accuracy of test objects produced at different speeds (30-40-50 mm/s) using a 3D printer. These measurements were conducted to assess the structural consistency of the filament and the dimensional precision of printed objects. Retraction performance was also evaluated by printing with both PLA filament and recycled PET filament at the same printing speeds. The results of the research can contribute to sustainable production processes by revealing how recycled PET filament performs in 3D FDM-type printers.

Anahtar Kelimeler

3D Printer, Recycled PET Filament, Dimensional Accuracy, Retraction Performance.

PLA ve GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ PET FİLAMENTLERİNİN 3D FDM BASKIDA BOYUTSAL DOĞRULUK ve GERİÇEKİLME PERFORMANSININ KARŞILAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada, PLA filament ve PET su şişelerinin geri dönüştürülmesiyle elde edilen PET filamentin boyutsal doğruluğu ve geri çekilme performansı, 3D FDM (Fused Deposition Modeling) yazıcı kullanılarak üretilen test objeleri üzerinde değerlendirilmiştir. Çalışma, geri dönüştürülmüş PET filamentin kullanılabilirliğini ve teknik performansını belirlemeyi hedeflemektedir. Araştırmada farklı baskı hızları ile PLA filament ve geri dönüştürülmüş PET filament kullanılarak baskı işlemleri gerçekleştirilmiştir. 3 boyutlu yazıcı ile farklı hızlarda (30-40-50 mm/s) üretilen test objelerinin boyutsal doğruluğu için ölçümler yapılmıştır. Bu ölçümler, filamentin yapısal tutarlılığını ve basılan nesnelerin boyutsal hassasiyetini değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Geri çekilme performansı için de aynı baskı hızları kullanılarak hem PLA filament hem de geri dönüştürülmüş PET filament ile baskılar alınmıştır. Araştırmanın sonuçları, geri dönüştürülmüş PET filamentin 3 boyutlu FDM tipi yazıcılarda nasıl performans gösterdiğini ortaya koyarak, sürdürülebilir üretim sürecine katkıda bulunabilir.

Anahtar Kelimeler

3 Boyutlu Yazıcı, Geri Dönüştürülmüş PET Filament, Boyutsal Doğruluk, Geri Çekilme Performansı

Kaynakça

• 1. Horvath J, Horvath J. “A brief history of 3D printing”. Mastering 3D Printing, Pages 3-10, 2014.
• 2. Lee D, Miyoshi T, Takaya Y, Ha T, “3D Micro fabrication of Photosensitive Resin Reinforced with Ceramic Nanoparticles Using LCD Microstreolithography”. Journal of Laser Micro/Nano engineering Vol. 1, Issue 2, 2006.
• 3. Gokhare V. G, Raut D. N, Shinde D. K, “A review paper on 3D-printing aspects and various processes used in the 3D-printing”. Int. J. Eng. Res. Technol, Vol. 6, Issue 6, Pages 953-958, 2017.
• 4. Qin Y, Qi Q, Scott P. J, Jiang X. “Status, comparison, and future of the representations of additive manufacturing data”. Computer-Aided Design, Vol. 111, Pages 44-64, 2019.
• 5. Gokhare V. G, Raut D. N, Shinde D. K, “A review paper on 3D-printing aspects and various processes used in the 3D-printing”. Int. J. Eng. Res. Technol, Vol. 6, Issue 6, Pages 953-958, 2017.
• 6. Karman M, Saxena A, “A comprehensive study on 3D printing technology”. MIT Int J Mech Eng, Vol. 6, Issue 2, 63-69, 2016.
• 7. Dave H.K, Patel S.T, “Introduction to Fused Deposition Modeling Based 3D Printing Process”. Fused Deposition Modeling Based 3D Printing, Pages 1-21, 2021.
• 8. Filamentlerin Detaylı Karşılaştırılması, https://artiboyut.com/2023/10/21/filamentlerin-detayli-karsilastirilmasi-2/, Kasım 5, 2023.
• 9. Nuñez P.J, Rivas A, García-Plaza, E, Beamud E, Sanz-Lobera A, “Dimensional and surface texture characterization in fused deposition modelling (FDM) with ABS plus”. Procedia Engineering, Vol. 132, Pages 856-863, 2015.
• 10. Kıran K, Şekerci B, Urgancı K. B, Delikanlı Y. E, Gezgen B, “Endüstriyel bir 3 boyutlu yazıcı ile imal edilen ABS malzemeli parçaların boyut hatalarının incelenmesi”. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 12, Sayı 4, Sayfa 1046-1057, 2022.
• 11. Sudin M.N, Shamsudin S.A, Abdullah M.A, “Effect of part features on dimensional accuracy of FDM model”. APRN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 11, Pages 8067-8072, 2016.
• 12. Hafsa M.N, Ibrahim M, Wahab M.S, Zahid M.S, “Evaluation of FDM pattern with ABS and PLA material”. Applied Mechanics and Materials, Vol. 465, Pages 55-59, 2014.
• 13. Ramli, F. R., Faudzie, M. S. M., Nazan, M. A., Alkahari, M. R., Sudin, M. N., Mat, S., & Khalil, S. N. “Dimensional accuracy and surface roughness of part features manufactured by open source 3D printer”. ARPN J. Eng. Appl. Sci, Vol. 13, Issue 3, Pages 1139-1144, 2018.
• 14. Taşcıoğlu, E., Kıtay, Ö., Keskin, A. Ö., & Kaynak, Y.”Effect of printing parameters and post-process on surface roughness and dimensional deviation of PLA parts fabricated by extrusion-based 3D printing”. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Vol. 44, Issue 4, Pages 139, 2022.
• 15. Bolat, Ç., & Ergene, B. “An investigation on dimensional accuracy of 3D printed PLA, PET-G and ABS samples with different layer heights”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Vol. 37, Issue 2, Pages 449-458, 2022.
• 16. Tezel T, “FDM ile Üretilen PET-G Malzemenin Üretim Sıcaklığı ve Hızının Boyutsal Doğruluğa Etkisi”. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, Vol. 3, Issue 2, Pages 82-8, 2019.
• 17. Islam, M. N., Boswell, B., & Pramanik, A. “An investigation of dimensional accuracy of parts produced by three-dimensional printing”. In Proceedings of the World Congress on Engineering 2013, Pages 522-525, IAENG, 2013.
• 18. Hanon, M. M., Zsidai, L., & Ma, Q. “Accuracy investigation of 3D printed PLA with various process parameters and different colors”. Materials Today: Proceedings, Vol. 42, Pages 3089-3096, 2021.
• 19. Kechagias, J. P. A. I., Stavropoulos, P., Koutsomichalis, A., Ntintakis, I., & Vaxevanidis, N. “Dimensional accuracy optimization of prototypes produced by PolyJet direct 3D printing technology”. Adv. Eng. Mech. Mater, Vol. 978, Pages 61-65 2019.
• 20. What if we realised the true value of plastic?, https://recyclingtechnologies.co.uk/, Kasım 12, 2023.
• 21. Bartolome, L., Imran, M., Cho, B. G., Al-Masry, W. A., & Kim, D. H. “Recent developments in the chemical recycling of PET”. Material recycling-trends and perspectives, Vol. 406, Pages 576-596, 2012.
• 22.3D Printing and Scanning, https://fabacademy.org/2019/labs/akgec/students/jay-dhariwal/assignments/week06/, Ekim 10, 2023.