Research Article

FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı

Volume: 16 Number: 2 June 1, 2026
TR EN

FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı

Abstract

Polilaktik asit (PLA), çevre dostu yapısı ve kolay basılabilirliği sayesinde eritilmiş biriktirme modelleme (FDM) tekniğinde yaygın olarak kullanılan popüler bir biyopolimerdir; ancak fonksiyonel uygulamalar için mekanik özelliklerinin genellikle iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışma, 3B (üç boyutlu) baskılı PLA numunelerin çekme dayanımı üzerindeki ısıl işlem parametrelerinin—özellikle sıcaklık ve sürenin—etkisini incelemektedir. Dolgu yoğunluğu, yapısal bir değişken olarak ek bir parametre şeklinde değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında 17 deney koşulu içeren bir Box-Behnken Deney Tasarımı (BBD) uygulanmış ve elde edilen verilerle Yanıt Yüzey Yöntemi (RSM) kullanılarak ikinci dereceden regresyon modeli geliştirilmiştir. Varyans analizi (ANOVA), dolgu yoğunluğu ile işlem süresinin çekme dayanımı üzerinde anlamlı, sıcaklığın ise incelenen aralıkta sınırlı etkili olduğunu göstermiştir. En yüksek deneysel çekme dayanımı, 95 °C, 105 dk ve %100 dolgu koşullarında 67,04 MPa olarak ölçülmüştür. Sayısal optimizasyon, 95 °C, 180 dk ve %100 dolgu koşullarında 67,34 MPa değerini öngörmüştür. Geliştirilen modelin tahmin başarısı oldukça yüksek bulunmuş (R² = 0,9943). Bu bulgular, ısıl işlem sürecinin doğru şekilde optimize edilmesi durumunda FDM ile üretilmiş PLA parçaların mekanik performansının önemli ölçüde artırılabileceğini göstermektedir. Önerilen yöntem, malzeme veya ekipmanda herhangi bir değişiklik yapmadan parça kalitesini ekonomik biçimde iyileştirmek için etkili bir yol sunmaktadır.

Keywords

References

  1. Ali, F., Al Rashid, A., Kalva, S. N., & Koç, M. (2023). Mg-doped PLA composite as a potential material for tissue engineering—synthesis, characterization, and additive manufacturing. Materials, 16(19), 6506.
  2. Atakok, G., Kam, M., & Koc, H. B. (2022). Tensile, three-point bending and impact strength of 3D printed parts using PLA and recycled PLA filaments: A statistical investigation. Journal of Materials Research and Technology, 18, 1542-1554.
  3. Avcioglu, E. (2025). Surface texture effects on mechanical properties of additively manufactured polylactic acid. Express Polymer Letters, 19(1), 3-14.
  4. Chacón, J. M., Caminero, M. A., García-Plaza, E., & Núnez, P. J. (2017). Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection. Materials & Design, 124, 143-157.
  5. Cho, E. E., Hein, H. H., Lynn, Z., Hla, S. J., & Tran, T. (2019). Investigation on influence of infill pattern and layer thickness on mechanical strength of PLA material in 3D printing technology. J. Eng. Sci. Res, 3(2), 27-37.
  6. Çağar, P. K. (2024). Effects of material, infill pattern and infill density on the tensile strength of products produced by fused filament fabrication method. Journal of Advances in Manufacturing Engineering, 5(2), 61-73.
  7. Ekrem, M., & Yılmaz, M. (2025). Mechanical Properties of PLA, PETG, and ABS Samples Printed on a High-Speed 3D Printer. Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1), 161-174.
  8. Ekşi, S., & Karakaya, C. (2025). Effects of Process Parameters on Tensile Properties of 3D-Printed PLA Parts Fabricated with the FDM Method. Polymers, 17(14), 1934.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Polymer Technologies

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 1, 2026

Submission Date

July 3, 2025

Acceptance Date

February 13, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 16 Number: 2

APA
Yumuşak, G. (2026). FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology, 16(2), 739-749. https://doi.org/10.21597/jist.1734140
AMA
1.Yumuşak G. FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2026;16(2):739-749. doi:10.21597/jist.1734140
Chicago
Yumuşak, Görkem. 2026. “FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 16 (2): 739-49. https://doi.org/10.21597/jist.1734140.
EndNote
Yumuşak G (June 1, 2026) FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology 16 2 739–749.
IEEE
[1]G. Yumuşak, “FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 16, no. 2, pp. 739–749, June 2026, doi: 10.21597/jist.1734140.
ISNAD
Yumuşak, Görkem. “FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 16/2 (June 1, 2026): 739-749. https://doi.org/10.21597/jist.1734140.
JAMA
1.Yumuşak G. FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2026;16:739–749.
MLA
Yumuşak, Görkem. “FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 16, no. 2, June 2026, pp. 739-4, doi:10.21597/jist.1734140.
Vancouver
1.Görkem Yumuşak. FDM Yöntemiyle Üretilen PLA’nın Mekanik Performansı Üzerine Isıl İşlemin Etkisi: Yanıt Yüzey Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2026 Jun. 1;16(2):739-4. doi:10.21597/jist.1734140