Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi

Yunus Kartal; Deniz Doğan; Memik Taylan Daş; Ayşegül Ülkü Metin

doi:10.29137/umagd.1288835

EN TR

Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı biyouyumlu malzemelerin üretimi için alışılagelmiş kartezyen eksenlerinin haricinde tablada bulunan ve ekseni etrafında dönen dördüncü eksene sahip dört boyutlu (4D) eklemeli imalat cihazı tasarımı ve üretimidir. Bu kapsamda çeşitli mekanik ve elektronik aksesuar veya bileşenlerin teorik ve teknik detayları verilmektedir. Çalışma kapsamındaki dört boyutlu yazıcı üretilen malzemelerin özelliklerinin atmosfer koşullarından etkilenmesini engellemek amacıyla izole bir ortamda çalışmaktadır. Tasarımı ve üretimi gerçekleştirilen cihazda ultraviyole ışın altında poli(2-hidroksietil metakrilat) üretilmiş ve mekanik özellikleri incelenmiştir.

Keywords

Eklemeli imalat, dönerek kaplama, biyouyumlu malzeme, kalıp içerisinde imalat, ultraviyole ışın (UV) ile polimerizasyon

Supporting Institution

TÜBİTAK Araştırma Destek Programları Başkanlığı (ARDEB)

Project Number

123M213

Thanks

Bu çalışma Kırıkkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje numarası 2022/36. Bu çalışma TÜBİTAK Araştırma Destek Programları Başkanlığı (ARDEB) tarafından desteklenmiştir. Proje numarası 123M213.

References

Alsayed, A. A. (2021). Physics of Open Fractures: Reconsidering Tissue Viability, Contamination Risk and Importance of Wound Debridement. Journal of Applied Mathematics and Physics, 09(01), 176–182. https://doi.org/10.4236/jamp.2021.91012
Attaran, M. (2017). The rise of 3-D printing: The advantages of additive manufacturing over traditional manufacturing. Business Horizons, 60(5), 677–688. https://doi.org/10.1016/j.bushor.2017.05.011
Barkane, A., Platnieks, O., Jurinovs, M., & Gaidukovs, S. (2020). Thermal stability of UV-cured vegetable oil epoxidized acrylate-based polymer system for 3D printing application. Polymer Degradation and Stability, 181, 109347. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2020.109347
Birkelid, A. H., Eikevåg, S. W., Elverum, C. W., & Steinert, M. (2022). High-performance polymer 3D printing – Open-source liquid cooled scalable printer design. HardwareX, 11, e00265. https://doi.org/10.1016/j.ohx.2022.e00265
Eichholz, K. F., Gonçalves, I., Barceló, X., Federici, A. S., Hoey, D. A., & Kelly, D. J. (2022). How to design, develop and build a fully-integrated melt electrowriting 3D printer. Additive Manufacturing, 58(April). https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102998
Garmabi, M. M., Shahi, P., Tjong, J., & Sain, M. (2022). 3D printing of polyphenylene sulfide for functional lightweight automotive component manufacturing through enhancing interlayer bonding. Additive Manufacturing, 56. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102780
Gopinatha, S., & Nagarajanb, N. (2015). Journal of Applied Research and Technology. Journal of Applied Research and Technology, 13, 374–381.
Guoqing, Z., Junxin, L., Jin, L., Xiaoyu, Z., & Anmin, W. (2019). 3D metal printer dust filter structural optimal design and key performance research. Materials and Design, 183, 108114. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108114
Hachimi, T., Naboulsi, N., Majid, F., Rhanim, R., Mrani, I., & Rhanim, H. (2021). Design and Manufacturing of a 3D printer filaments extruder. Procedia Structural Integrity, 33(C), 907–916. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2021.10.101
Hong, S. Y., Kim, Y. C., Wang, M., Kim, H. I., Byun, D. Y., Nam, J. Do, Chou, T. W., Ajayan, P. M., Ci, L., & Suhr, J. (2018). Experimental investigation of mechanical properties of UV-Curable 3D printing materials. Polymer, 145, 88–94. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2018.04.067

Invernizzi, M., Natale, G., Levi, M., Turri, S., & Griffini, G. (2016). UV-assisted 3D printing of glass and carbon fiber-reinforced dual-cure polymer composites. Materials, 9(7). https://doi.org/10.3390/MA9070583
Izadifar, M., Chapman, D., Babyn, P., Chen, X., & Kelly, M. E. (2018). UV-Assisted 3D Bioprinting of Nanoreinforced Hybrid Cardiac Patch for Myocardial Tissue Engineering. Tissue Engineering - Part C: Methods, 24(2), 74–88. https://doi.org/10.1089/ten.tec.2017.0346
Kim, Y. C., Hong, S., Sun, H., Kim, M. G., Choi, K., Cho, J., Choi, H. R., Koo, J. C., Moon, H., Byun, D., Kim, K. J., Suhr, J., Kim, S. H., & Nam, J. Do. (2017). UV-curing kinetics and performance development of in situ curable 3D printing materials. European Polymer Journal, 93(May), 140–147. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.05.041
Le Duigou, A., Grabow, M., Castro, M., Toumi, R., Ueda, M., Matsuzaki, R., Hirano, Y., Dirrenberger, J., Scarpa, F., D’Elia, R., Labstie, K., & Lafont, U. (2023). Thermomechanical performance of continuous carbon fibre composite materials produced by a modified 3D printer. Heliyon, 9(3), e13581. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e13581
Lee, S., Kim, Y., Park, D., & Kim, J. (2021). The thermal properties of a UV curable acrylate composite prepared by digital light processing 3D printing. Composites Communications, 26(May), 100796. https://doi.org/10.1016/j.coco.2021.100796
Li, Y., Zhong, J., Wu, L., Weng, Z., Zheng, L., Peng, S., & Zhang, X. (2019). High performance POSS filled nanocomposites prepared via UV-curing based on 3D stereolithography printing. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 117(July 2018), 276–286. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.11.024
Mantelli, A., Romani, A., Suriano, R., Diani, M., Colledani, M., Sarlin, E., Turri, S., & Levi, M. (2021). Uv-assisted 3d printing of polymer composites from thermally and mechanically recycled carbon fibers. Polymers, 13(5), 1–15. https://doi.org/10.3390/polym13050726
Minetola, P., Galati, M., Iuliano, L., Atzeni, E., & Salmi, A. (2018). The Use of Self-replicated Parts for Improving the Design and the Accuracy of a Low-cost 3D Printer. Procedia CIRP, 67, 203–208. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.12.200
Ozkan, B., Sameni, F., Bianchi, F., Zarezadeh, H., Karmel, S., Engstrøm, D. S., & Sabet, E. (2022). 3D printing ceramic cores for investment casting of turbine blades, using LCD screen printers: The mixture design and characterisation. Journal of the European Ceramic Society, 42(2), 658–671. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.10.043
Priavolou, C., Troullaki, K., Tsiouris, N., Giotitsas, C., & Kostakis, V. (2022). Tracing sustainable production from a degrowth and localisation perspective: A case of 3D printers. Journal of Cleaner Production, 376(August), 134291. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134291
Pruksawan, S., Chee, H. L., Wang, Z., Luo, P., Chong, Y. T., Thitsartarn, W., & Wang, F. K. (2022). Toughened Hydrogels for 3D Printing of Soft Auxetic Structures. Chemistry - An Asian Journal, 17(19). https://doi.org/10.1002/asia.202200677
Rouf, S., Raina, A., Irfan Ul Haq, M., Naveed, N., Jeganmohan, S., & Farzana Kichloo, A. (2022). 3D printed parts and mechanical properties: Influencing parameters, sustainability aspects, global market scenario, challenges and applications. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 5(3), 143–158. https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2022.02.001
SÜRMEN, H. K. (2019). Eklemeli İmalat (3B Baski):Teknoloji̇ler Ve Uygulamalar. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 24(2), 373–392. https://doi.org/10.17482/uumfd.519147
Vavoulas, A., Vaiopoulos, N., Hedström, E., Xanthis, C. G., Sandalidis, H. G., & Aletras, A. H. (2016). Using a modified 3D-printer for mapping the magnetic field of RF coils designed for fetal and neonatal imaging. Journal of Magnetic Resonance, 269, 146–151. https://doi.org/10.1016/j.jmr.2016.06.005
Vu, A. A., Burke, D. A., Bandyopadhyay, A., & Bose, S. (2021). Effects of surface area and topography on 3D printed tricalcium phosphate scaffolds for bone grafting applications. Additive Manufacturing, 39. https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.101870
Zi, B., Wang, N., Qian, S., & Bao, K. (2019). Design, stiffness analysis and experimental study of a cable-driven parallel 3D printer. Mechanism and Machine Theory, 132, 207–222. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.11.003

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Yunus Kartal ^*
0000-0002-5102-7655
Türkiye

Deniz Doğan
0000-0003-2561-2946
Türkiye

Memik Taylan Daş
0000-0002-9872-8977
Türkiye

Ayşegül Ülkü Metin
0000-0001-8494-601X
Türkiye

Early Pub Date

July 13, 2023

Publication Date

July 14, 2023

Submission Date

April 27, 2023

Acceptance Date

June 21, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 15 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.29137/umagd.1288835

IZ

https://izlik.org/JA47NC59NZ

APA

Kartal, Y., Doğan, D., Daş, M. T., & Metin, A. Ü. (2023). Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi. International Journal of Engineering Research and Development, 15(2), 840-847. https://doi.org/10.29137/umagd.1288835

AMA

1.Kartal Y, Doğan D, Daş MT, Metin AÜ. Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi. IJERAD. 2023;15(2):840-847. doi:10.29137/umagd.1288835

Chicago

Kartal, Yunus, Deniz Doğan, Memik Taylan Daş, and Ayşegül Ülkü Metin. 2023. “Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi Için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı Ve Üretimi”. International Journal of Engineering Research and Development 15 (2): 840-47. https://doi.org/10.29137/umagd.1288835.

EndNote

Kartal Y, Doğan D, Daş MT, Metin AÜ (July 1, 2023) Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi. International Journal of Engineering Research and Development 15 2 840–847.

IEEE

[1]Y. Kartal, D. Doğan, M. T. Daş, and A. Ü. Metin, “Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi”, IJERAD, vol. 15, no. 2, pp. 840–847, July 2023, doi: 10.29137/umagd.1288835.

ISNAD

Kartal, Yunus - Doğan, Deniz - Daş, Memik Taylan - Metin, Ayşegül Ülkü. “Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi Için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı Ve Üretimi”. International Journal of Engineering Research and Development 15/2 (July 1, 2023): 840-847. https://doi.org/10.29137/umagd.1288835.

JAMA

1.Kartal Y, Doğan D, Daş MT, Metin AÜ. Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi. IJERAD. 2023;15:840–847.

MLA

Kartal, Yunus, et al. “Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi Için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı Ve Üretimi”. International Journal of Engineering Research and Development, vol. 15, no. 2, July 2023, pp. 840-7, doi:10.29137/umagd.1288835.

Vancouver

1.Yunus Kartal, Deniz Doğan, Memik Taylan Daş, Ayşegül Ülkü Metin. Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi. IJERAD. 2023 Jul. 1;15(2):840-7. doi:10.29137/umagd.1288835

Kırıkkale University, Faculty of Engineering and Natural Science, 71450 Yahşihan / Kırıkkale, Türkiye.

ijerad@kku.edu.tr

Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi

Design and Manufacturing of 4D Additive Manufacturing Device For The Production of Biocompatible Materials

Abstract

Keywords

Project Number

Biyouyumlu Malzemelerin Üretimi için 4D Eklemeli İmalat Cihazı Tasarımı ve Üretimi

Abstract

Keywords

Supporting Institution

Project Number

Thanks

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Early Pub Date

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite