Direkt mürekkep yazımı için silisyum karbür mürekkep geliştirilmesi
Development of silicon carbide ink for direct ink writing
Yazar: ONUR KAĞAN ENNİ
Danışman: PROF. DR. FERHAT KARA
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Mürekkep = Ink ; Reoloji = Rheology ; Silisyum karbür = Silicon carbide ; Üretim yöntemleri = Production methods

Özet:
Teknolojik ve endüstriyel gelişmeler aynı anda birçok özelliği bünyesinde barındıran üstün performanslı malzemelere ve yeni üretim yöntemlerine duyulan ihtiyacı arttırmaktadır. Eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen ileri teknoloji seramik malzemeler bu ihtiyacı karşılayabilecek potansiyele sahiptir. Silisyum karbür sahip olduğu düşük yoğunluk, yüksek sertlik, tokluk, aşınma direnci gibi özellikleri sayesinde birçok alanda kullanılsa da geleneksel üretim yöntemleri bu malzemenin kullanım alanlarını daraltmaktadır. Eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen silisyum karbür malzemesi bu kısıtlamaları ortadan kaldırabilecektir. Bu tez çalışmasında eklemeli imalat yöntemlerinden biri olan direkt mürekkep ile yazma metoduyla üretime uygun silisyum karbür mürekkeplerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, farklı katı oranlarında akma noktalı silisyum karbür mürekkepleri geliştirilmiştir. Mürekkeplerin reolojik karakterizasyonları yapılmış ve 150-300 Pa akma değerlerine sahip hacimce %51-53 katı oranındaki mürekkepler başarılı bir şekilde yazılmıştır. Mürekkeplerin yazım sonrasında kendi ağırlığını taşıyabilme, yığılma, katmanların ve filamentlerin birbirlerine kaynaşma davranışları incelenerek optimum yazma parametreleri belirlenmiştir. 3 boyutlu yazıcı ile üretilen parçalar kurutulup sinterlenerek mikroyapı, yoğunluk özellikleri incelenmiştir. Silisyum karbür mürekkeplerinin direkt mürekkep ile yazma metoduyla üretilebildiği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Technological and industrial developments increase the need for high-performance materials and new production methods. Advanced ceramic materials produced by additive manufacturing methods have the potential to meet this need. Although silicon carbide is used in many areas thanks to its low density, high hardness, toughness, and wear resistance, traditional production methods narrow the usage areas of this material. Silicon carbide material produced by additive manufacturing methods will be able to eliminate these restrictions. This thesis study, it is aimed to develop silicon carbide inks suitable for the direct ink writing method which is one of the additive manufacturing techniques. In this context, silicon carbide inks with a yield point at different solid content have been developed. It has been observed that the inks having a yield point range of 150- 300 Pa and a solid content range of %51-53 have been successfully printed. Optimum printing parameters have been determined by examining the ability of inks to support their weight after printing, and the connection of layers and filaments to each other. The parts produced with a 3D printer were dried, sintered, and their microstructure and density properties were examined. It has been demonstrated that silicon carbide inks can be produced by direct ink writing method.