Eriyik biriktirme yöntemi ile üretilen karbon fiber katkılı malzemelerde fiber katman konumlarının mekanik özelliklere etkisi
The effect of fiber layer positions on mechanical properties in carbon fiber reinforced materials manufactured by fused depositing modeling
Yazar: YAKUP FURKAN POLAT
Danışman: DOÇ. DR. VOLKAN YILMAZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Lifler = Fibers ; Polimerler = Polymers ; Çekme deneyi = Tensile experiment ; Üretim yöntemleri = Production methods

Özet:
Son yıllarda endüstride ihtiyaçların artması ile birlikte çeşitli imalat yöntemleri yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Eklemeli imalat yöntemleri de bunlardan bir tanesidir. Tasarlanan ve ihtiyaç duyulan parçaların tasarımlarına herhangi bir sınırlama getirmeden üretim yapma şansı tanıyan bu imalat yöntemleri ayrıca kullandığı ham malzeme çeşitliliği ile de endüstride avantajlı bir konuma gelmektedir. Yöntem sayesinde metal ve polimer malzemelerle üretim yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında ise; polimer malzeme ile yapının güçlenmesi için sürekli karbon fiber kullanılıp, eklemeli imalat yöntemlerinden olan Eriyik Biriktirme Yöntemi ile baskı işlemi yapılmıştır. Basılan numunelere çekme testleri yapılmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Polimer malzeme olarak Onyx ve sürekli fiber malzemesi olarak karbon fiber kullanılmıştır. Fiberli numunelerin fiber katılmadan basılan Onyx numunesi ile karşılaştırılması yapılmıştır. Onyx ile basılan numunenin 16 MPa çekme dayanımına ulaştığı ve yapıya sürekli karbon fiber takviyesi eklenerek basılan numunede 58 MPa değerine ulaşıldığı belirlenmiştir. Bu sonuçlarla birlikte yapıya karbon fiber katılmasının çekme dayanımını olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Karbon fiber yoğunluğunun da çekme dayanımını etkilediğine ayrıca dikkat çekilmiştir. Polimer ve karbon fiberli katman konumlarının yapıda lokasyonlarının değiştirilerek ortaya çıkarılan yeni numunelerin çekme dayanımları bu çalışma kapsamında ayrıca incelenmiş ve çekme testleri sonucunda ortaya çıkan çekme dayanımları karşılaştırılmıştır. Yapılan çekme deneylerinin sonuçlarına göre katman lokasyonlarının değiştirilmesinin çekme dayanımı değerini değiştirdiği ve iyileştirdiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In recent years, with the increasing needs in the industry, various manufacturing methods have been widely used. Additive manufacturing methods are one of them. These manufacturing methods, which give the chance to produce without any limitations on the designs of the parts that are designed and needed, also come to an advantageous position in the industry with the variety of raw materials used. Metal and polymer materials can be produced with this manufacturing method. In this thesis, in order to strengthen the structure with polymer material, continuous carbon fiber was used and printing was carried out with Fused Deposition Modeling, which is one of the additive manufacturing methods. Tensile tests were performed on the printed samples and the results were evaluated. Onyx was used as the polymer material and carbon fiber was used as the continuous fiber material. Comparison of the fibered samples with the Onyx sample printed without adding fiber was made. It was determined that the sample printed with Onyx reached a tensile strength of 16 MPa and a value of 58 MPa was reached in the printed sample by adding continuous carbon fiber reinforcement to the structure. With these results, it has been observed that the addition of carbon fiber to the structure has a positive effect on the tensile strength. It was also noted that the density of carbon fiber also affects the tensile strength. The tensile strengths of the new samples, which were revealed by changing the locations of the polymer and carbon fiber layers in the structure, were also examined within the scope of this study and the tensile strengths obtained as a result of the tensile tests were compared. According to the results of the tensile tests, it was observed that changing the layer locations changed and improved the tensile strength value.