Sandviç yapılardaki kafes boyutlarının eğme özelliklerine etkisi
Effect of lattice dimensions on bending properties of sandwich structures
Yazar: ÖMER YAY
Danışman: DOÇ. DR. SELİM GÜRGEN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Eklemeli imalat yöntemlerinin gelişimiyle farklı çekirdek yapı modelleri ile oluşturulan sandviç yapıların mekanik performansı ve ağırlık azaltımı çalışmaları kolay bir hale gelmiştir. En iyi mekanik performansı elde etmek için plakanın veya çekirdek yapı malzemesinin değişiminin yanı sıra malzemenin dağılımının veya şeklinin değişimi gibi birçok seçenek vardır. Ergiyik yığma modellemesi (EYM), esneklik, basit işleme, kısa üretim süresi, özel tasarım fırsatı ve bal peteği sandviç yapılarının işlevselliğini artırma yeteneğine sahip bir süreçtir. Ergiyik yığma modeli (EYM) prensibi ile çalışan 3B yazıcılar eklemeli imalat teknolojilerinde PLA ve ABS gibi termoplastik malzemelerin kullanımı ile en sık uygulanan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada 7075 alüminyum plakalar kullanılarak ve biyoçözünür malzemeye sahip PLA filamentten EYM yöntemi ile hazırlanan çekirdek yapı malzemesinin reçine ile birbirine yapıştırılması ile oluşturulan beş farklı sandviç yapının üç nokta eğme testi yapılmıştır. Dikdörtgen kafes tasarımı ile yapılan bu çalışmada diğer iki boyutlu farklı şekillerdeki kafes yapıları için de fikir oluşturması amaçlanmıştır. Kafes yapısının alanı aynı tutularak kenarlarının boyut değişimiyle mekanik performansı incelenmiştir. Oluşturulan numunelerin kafes alanları 12 mm²'dir. Numunelerden birinin kafes yapısı kare seçilirken diğer dört kafes yapısı aynı ölçülerdeki ikişer dikdörtgenin yatay ve dikey konumlandırılması ile oluşturulmuştur. Deney sonuçlarına göre kuvvete dik yöndeki kiriş sayısının karşıladığı kuvvete oldukça etkisinin olduğu, dikey konumlandırılanların diğerlerine göre oldukça düşük performans gösterdiği görülmüştür.

Abstract:
With the development of additive manufacturing methods, the mechanical performance and weight reduction studies of sandwich structures formed with different beam structure models have become easier. There are many options to achieve the best mechanical performance, such as changing the plate or core structure material, as well as changing the distribution or shape of the material. Fused Deposition Modelling (FDM) is a process with flexibility, simple processing, short production time, opportunity for custom design and the ability to increase the functionality of honeycomb sandwich structures. 3D printers working on the principle of Fused Deposition Modelling (FDM) are one of the most frequently applied methods in additive manufacturing technologies with the use of thermoplastic materials such as PLA and ABS. In this study, three-point bending tests of five different sandwich structures formed by using 7075 aluminium plates and bonding the core structure material prepared by FDM method from PLA filament with biodegradable material with resin were performed. In this study with rectangular lattice design, it is aimed to create an idea for other two-dimensional truss structures of different shapes. The area of the truss structure was kept the same and its mechanical performance was analysed by changing the size of its edges. The lattice areas of the specimens are 12 mm². While the truss structure of one of the specimens is square, the other four truss structures are formed by horizontal and vertical positioning of two rectangles of the same dimensions. According to the test results, it was seen that the number of beams in the direction perpendicular to the force has a significant effect on the force it provides, while the vertically positioned ones show a considerably lower performance compared to the others.