Yıl 2019, Cilt , Sayı 17, Sayfalar 1106 - 1115 2019-12-31

3 Boyutlu Yazıcı ile Üretilen Parça Yüzeylerini Toz Kaplama ve Kaplama Eroziv Aşınma Davranışlarının Karakterizasyonu

Ahmet Sevil [1] , Ahmet Ondört [2] , Satılmış Ürgün [3] , Sinan Fidan [4]


Günümüzde 3 boyutlu (3D) yazıcılarla parça üretimi giderek artan oranda kullanılan bir yöntem haline gelmektedir. 3D yazıcılarla üretilen parçalarda hammadde olarak polilaktik asit (PLA) filamantler kullanılmaktadır. PLA malzemeden üretilmiş parçaların servis şartları altında yüzey çizilmelerine dayanımı düşük olabilmektedir. 3D yazıcılarla üretilmiş parçaların yüzey çizilmelerine dayanımını artırmak amacıyla bu çalışmada üretilen silindirik parçanın yüzeyi üç farklı toz ve epoksi reçine kullanılarak kaplanmıştır. Aşınma dayanımını iyileştirmek amacıyla beyaz alümina, garnet ve seramik bilya tozları yüzey kaplamasında tercih edilmiştir. Kaplama işlemi için özel tasarlanıp imal edilen motorize bir düzenekle belirli devir sayısında döndürülen 3D imal edilmiş silindirik numune epoksi ve arkasından toz uygulamasıyla kaplanmıştır. Kaplama işlemi sonrası yüzey pürüzlülük analizleri gerçekleştirilmiştir. Pürüzlülük analizlerinde alansal taramalar yapılarak ortalama alansal pürüzlülük değerleri (Sa) irdelenmiştir. Alansal pürüzlülük değerleri tozların kaplama esnasında yüzeye yapışma karakteristiği ve yüzeyde tozların dağılımı hakkında da önemli bilgiler vermiştir. Yüzeyi kaplama sonrası yüzeyi partikül takviyeli kompozit haline gelen numuneler erozif aşınma testlerine maruz bırakılmıştır. Erozif aşınma testleri sonrası kütle kayıpları ve yüzey pürüzlülük analizleri gerçekleştirilerek aşınma dayanımı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Erozif sonrası yapılan yüzey analizlerinde kaplama tozlar ve aşındırıcı tozlar arası etkileşimin yüzey aşınma hasarına etkileri ortaya konmuştur. Uçak parçalarında sıkça ortaya çıkan yüksek hızlardaki eroziv aşınmanın, 3D yazıcılarla üretilmiş uçak parçalarında yüzeyde ne tür hasarlara sebep olabileceği konusunda yapılan çalışmayla bilgi birikimi sağlanmaya çalışılmıştır. Ayrıca 3D üretilen karmaşık geometrili parçaların yüzeylerini farklı bir metotla kaplama konusuna ihtiyaç bulunmaktadır. Sonuç olarak 3D imalatla üretilen komponentlerin yüzey kaplamasıyla ilgili alternatif bir yöntem denenmiş ve erozif aşınma dayanımına etkileri yüzey analizleri ile ortaya konulmaya çalışılmıştır.
3 Boyutlu imalat, Kaplama, Aşınma, Pürüzlülük
  • Avcu, E., Fi̇dan, S., Bora, M. Ö., Çoban, O., Taşkiran, İ., & Sinmazçeli̇k, T. (2013). Solid Particle Erosive Wear Behavior of Glass Mat Reinforced PPS Composites: Influence of Erodent Particle Size, Pressure, Particle Impingement Angle, and Velocity. Advances in Polymer Technology, 32(S1), E386–E398. https://doi.org/10.1002/adv.21286
  • Bhaduri, D., Penchev, P., Batal, A., Dimov, S., Soo, S. L., Sten, S., … Dong, H. (2017). Laser polishing of 3D printed mesoscale components. Applied Surface Science, 405, 29–46. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.211
  • Enhui, L., Jian, L., Yan, X., & Hongjing, Q. (2019). The influences of light source and roughness ranges on colour image-based visual roughness measurement performance. Measurement, 147, 106855. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.106855
  • Harsha, a. P., & Thakre, A. a. (2007). Investigation on solid particle erosion behaviour of polyetherimide and its composites. Wear, 262(7–8), 807–818. https://doi.org/10.1016/j.wear.2006.08.012
  • Kumar, R., Antonov, M., Beste, U., & Goljandin, D. (2020). Assessment of 3D printed steels and composites intended for wear applications in abrasive, dry or slurry erosive conditions. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 86, 105126. https://doi.org/10.1016/J.IJRMHM.2019.105126
  • Lanzetta, M., & Sachs, E. (2003). Improved surface finish in 3D printing using bimodal powder distribution. Rapid Prototyping Journal, 9(3), 157–166. https://doi.org/10.1108/13552540310477463
  • Thomas, T. R. (2014). Roughness and function. Surface Topography: Metrology and Properties, 2(1). https://doi.org/10.1088/2051-672X/2/1/014001
  • Zhou, L. Y., Zhang, H., Pei, X. Q., Friedrich, K., Eger, C., & Zhang, Z. (2013). Erosive wear of transparent nanocomposite coatings. Tribology International, 61, 62–69. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2012.11.021
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-8739-4297
Yazar: Ahmet Sevil
Kurum: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-5641-4654
Yazar: Ahmet Ondört
Kurum: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-3889-6909
Yazar: Satılmış Ürgün
Kurum: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-4385-4981
Yazar: Sinan Fidan (Sorumlu Yazar)
Kurum: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Aralık 2019

APA Sevil, A , Ondört, A , Ürgün, S , Fidan, S . (2019). 3 Boyutlu Yazıcı ile Üretilen Parça Yüzeylerini Toz Kaplama ve Kaplama Eroziv Aşınma Davranışlarının Karakterizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (17) , 1106-1115 . DOI: 10.31590/ejosat.652512