Aktif kontrollü yüzey aşındırma mekanizmasının tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of active controlled surface abrasion mechanism
Yazar: DURMUŞ YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ÜVET
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Aşındırma = Abrasion ; Katmanlı üretim = Additive manufacturing ; Kimyasal çözücü = Chemical solvent

Özet:
Günümüzde endüstri 4.0 uygulamalarının arttığı ve üretimde yeni teknolojilerden yaygın bir kullanım alanına sahip olan katmanlı imalat teknolojileri ilerleyen teknolojik gelişmeler ile üretim ve üretim sonrası ardıl uygulamalarda popülaritesi gün geçtikçe artmaktadır. Üretim yapısı gereği eklemeli imalat teknolojisine sahip olan 3 boyutlu katmanlı imalat prototipleme cihazları, son kullanıcı ürün ihtiyacı açısından istenen yüzey özellikleri ve mukavemet gereklilikleri için halen geliştirilmeye ihtiyaç duymaktadır. Bu tez çalışmasında, 3 boyutlu yazıcılarla üretilen ABS polimerik malzemeli ürünlerin dış yüzeylerindeki katman geçiş izlerinin kimyasal solvent ile kimyasal tepkimeye uğratılarak fiziksel olarak aşındırılmasıyla önceki yüzey pürüzlülük durumuna göre daha iyi bir yüzeyin nasıl elde edileceği anlatılmaktadır. Cihazın elektronik ve mekanik aksamları tez içerisinde detaylı olarak anlatılmıştır. Sistemin en uygun şekilde çalışabilmesi ve optimum değerlerin uygulanabilmesi için mekanik yapı ve sensör birimlerinin farklı alternatifleri göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Bu cihaz ile yapılan uygulamalarda kimyasal aşındırıcı olarak kullanılan solvent ile farklı parametrelerdeki ayarların ürün yüzeyindeki değişimi ve etkisi incelenmiştir. Sıcaklık, basınç ve zaman parametrelerine bağlı olarak katmanlı imalat teknolojisinde 3 boyutlu yazıcılar ile üretilen ürünlerin mukavemet analiz değerleri arasındaki farklar da vurgulanmıştır. Bu çalışma ile farklı sektörlerde prototipleme için kullanılan 3 boyutlu yazıcıların yüzey özellikleri ve mukavemet yönündeki dezavantaj durumları iyileştirilerek, yüzey pürüzlülük değerinin kontrollü olarak azaltılarak pürüzsüz bir yüzeyin ve daha mukavemetli ürünlerin elde edilmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
Additive manufacturing technologies, which have a widespread use among new technologies in production, are increasing in popularity day by day in production and post-production applications with advancing technological developments. 3D additive manufacturing prototyping devices, which have additive manufacturing technology due to their production structure, still need to be developed for the desired surface properties and strength requirements in terms of end-user product needs. In this thesis, it is explained how to obtain a better surface compared to the previous surface roughness by physically etching the layer transition traces on the outer surfaces of ABS polymeric material products produced with 3D printers by chemical reaction with chemical solvent. The electronic and mechanical parts of the device are explained in detail in the thesis. It has been designed by considering the different alternatives of the mechanical structure and sensor units in order for the system to work in the most appropriate way and to apply the optimum values. In the applications made with this device, the change and effect of the solvent used as a chemical abrasive and the settings in different parameters on the product surface were examined. Depending on the temperature, pressure and time parameters, the differences between the strength analysis values of the products produced with 3D printers in additive manufacturing technology are also emphasized. With this study, it is aimed to obtain a smooth surface and more durable products by improving the surface properties and disadvantages of 3D printers used for prototyping in different sectors, by reducing the surface roughness value in a controlled manner.