Araştırma Makalesi

Eriyik yığma modelleme işlemi esnasında polipropilenin kristalizasyon davranışı

Cilt: 13 Sayı: 2 30 Haziran 2025
PDF İndir
TR EN

Eriyik yığma modelleme işlemi esnasında polipropilenin kristalizasyon davranışı

Öz

Eklemeli imalat teknolojileri, geleneksel imalat yöntemlerine kıyasla daha fazla esnekliğe izin veren doğaları nedeniyle giderek popülerleşmektedir. Bu teknolojilerin en yaygın kullanılan çeşidi olan eriyik yığma modelleme (EYM) işleminde çoğunlukla termoplastik polimer malzemeler katmanlar halinde serilerek üç boyutlu parçalar üretilir. Kristalizasyon davranışı sıcaklık değişimlerinden oldukça fazla etkilenen yarı kristal polimer malzemelerin EYM ile üretiminde, işlemdeki yüksek soğuma hızları mekanik özellikler üzerinde etkili olmaktadır. Bu çalışmada polipropilen türü yarı kristal malzemenin EYM işlemi esnasındaki kristalizasyon davranışı incelenmiştir. Bu bağlamda öncelikle katmanlı üretim metodunu simüle ederek sıcaklık profilini tahmin bir ısı transferi oluşturulmuş, bu model daha sonra kristalizasyon kinetiğini hesaplayan bir başka modelle iki taraflı olarak bağlanmıştır. Geliştirilen model farklı üretim parametrelerindeki kristalizasyon oranını eş zamanlı olarak tahmin edebilmektedir. Sonuçlar, malzeme kristalizasyon oranının ve buna bağlı olarak mekanik özelliklerin, EYM işlemi esnasındaki ısıtma ve soğutma işlemlerinin dikkatli şekilde ayarlanarak değiştirilebileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] I. Gibson, D. Rosen, and B. Stucker, Additive manufacturing technologies: 3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing, second edition. Springer New York, 2015. doi: 10.1007/978-1-4939-2113-3.
  2. [2] W. Yu, X. Wang, E. Ferraris, and J. Zhang, “Melt crystallization of PLA/Talc in fused filament fabrication,” Mater Des, vol. 182, p. 108013, Nov. 2019, doi: 10.1016/J.MATDES.2019.108013.
  3. [3] A. Costanzo, U. Croce, R. Spotorno, S. E. Fenni, and D. Cavallo, “Fused Deposition Modeling of Polyamides: Crystallization and Weld Formation,” Polymers 2020, Vol. 12, Page 2980, vol. 12, no. 12, p. 2980, Dec. 2020, doi: 10.3390/POLYM12122980.
  4. [4] O. Luzanin, D. Movrin, V. Stathopoulos, P. Pandis, T. Radusin, and V. Guduric, “Impact of processing parameters on tensile strength, in-process crystallinity and mesostructure in FDM-fabricated PLA specimens,” Rapid Prototyp J, vol. 25, no. 8, pp. 1398–1410, Sep. 2019, doi: 10.1108/RPJ-12-2018-0316/FULL/PDF.
  5. [5] O. S. Carneiro, A. F. Silva, and R. Gomes, “Fused deposition modeling with polypropylene,” Mater Des, vol. 83, pp. 768–776, Oct. 2015, doi: 10.1016/J.MATDES.2015.06.053.
  6. [6] A. Barzegar, S. Karimi, E. F. Sukur, H. S. Sas, and M. Yildiz, “Effect of fiber orientation on temperature history during laser-assisted thermoplastic fiber placement,” https://doi.org/10.1177/07316844221143448, vol. 42, no. 17–18, pp. 953–968, Nov. 2022, doi: 10.1177/07316844221143448.
  7. [7] H. Pérez-Martín, P. Mackenzie, A. Baidak, C. M. Ó Brádaigh, and D. Ray, “Crystallisation behaviour and morphological studies of PEKK and carbon fibre/PEKK composites,” Compos Part A Appl Sci Manuf, vol. 159, p. 106992, Aug. 2022, doi: 10.1016/J.COMPOSITESA.2022.106992.
  8. [8] C. McIlroy and R. S. Graham, “Modelling flow-enhanced crystallisation during fused filament fabrication of semi-crystalline polymer melts,” Addit Manuf, vol. 24, pp. 323–340, Dec. 2018, doi: 10.1016/J.ADDMA.2018.10.018.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

15 Mayıs 2025

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2025

Gönderilme Tarihi

24 Ocak 2025

Kabul Tarihi

10 Mart 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 13 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Çelik, M. (2025). Eriyik yığma modelleme işlemi esnasında polipropilenin kristalizasyon davranışı. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 13(2), 440-449. https://doi.org/10.29109/gujsc.1626366

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526