Zirkonya takviyeli termoplastik esaslı kompozitlerin katmanli imalat teknolojisi için geliştirilmesi
Development of zirconia reinforced thermoplastic based composites for additive manufacturing technology
Yazar: MUSTAFA G.A IRSHAID
Danışman: PROF. DR. HİLMİ YURDAKUL
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Çalışmaya konu olan araştırma konusu bulunmadan önce çeşitli yüksek lisans
ve doktora tezleri incelenmiş ve konuya yakın olarak yapılmış testler gözden geçirilmiştir.
Bu tezin en önemli özelliği ise daha önce hakkında çalışma yapılmamış olmasıdır.
Bu çalışma, belirlenen malzemelerin imalat teknolojileri kapsamında
kullanılarak geliştirilmesi yoluyla hazırlanmıştır. Üretilen zirkonya ZrO2 (Mg-PSZ)
seramik tozu, polimer olan polilaktik asit (PLA)'in yapısal özelliklerini incelemek ve
mukavemet artırmak amacıyla, 3D baskı ile şekillendirmede kullanılmak üzere, üretilen
1.75 mm çapındaki polilaktik filamentlerine hacimce %0, %1, %2, %3 ve %4
oranlarındaki katkılarla başarılı bir şekilde karışımlar elde edilmiştir. Daha sonra
Zirkonya, ve PLA Filament elde edilmiş daha sonra üç boyutlu baskı yöntemi kullanmak
suretiyle bu filamentlerden çeşitli numuneler elde edilmiştir. Çalışmaların ve üretimin
yapılmasında Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Makine
Mühendisliği Bölümü Laboratuarında yapılan çift vidalı ekstruder plastik ekstrüzyon
makinesi kullanılmıştır.
Çalışmanın en önemli kısmında saf PLA hammaddesine %1, %2, %3 ve %4
oranlarında zirkonyum (ZrO2 Mg-PSZ) eklenmiştir.
%1 ve %2 oranlarında zirkonyum eklendiğinde PLA'nın mukavemetinin arttığı
gözlemlenmiştir. %3 ve %4 oranlarında zirkonyum eklendiğinde ise PLA'nın mukavemet
oranının azaldığı gözlemlenmiştir.
Ayrıca %4 oranında zirkonyum eklenen PLA'nın uzama miktarında azalma
olduğu da gözlemlenmiştir.

Abstract:
Before finding subject of the study, Various master's and doctoral theses were
examined and tests conducted close to the subject were reviewed. The most important
speciality of this study is that is has not been studied before
This study has been prepared by using the determined materials within the scope
of manufacturing technologies. The produced zirconia ZrO2 (Mg-PSZ) ceramic powder
was added to the 1.75 mm diameter polylactide filaments produced by 3D printing, 0%,
1%, 2% by volume, in order to examine the structural properties of the polymer
polylactide acid (PLA) and to increase the strength, to be used in shaping with 3D
printing. Mixtures were successfully obtained with 3% and 4% additives. Later, Zirconia
and PLA Filament were obtained, and then various samples were obtained from these
filaments by using three-dimensional printing method. In the work and production, Twin
screw extruder plastic extrusion machine made in Kütahya Dumlupınar University
Engineering Faculty, Mechanical Engineering Department Laboratory was used.
In the most important part of the study, 1%, 2%, 3% and 4% zirconium (ZrO2
Mg-PSZ) was added to the pure PLA raw material.
It was observed that the strength of PLA increased when 1% and 2% zirconium
was added. It was observed that the strength ratio of PLA decreased when 3% and 4%
zirconium was added.
It was also observed when the elongation amount decreased in PLA with 4%
zirconium added.