Topoloji optimizasyonu metodu ile farklı yüzey dokularının eklemeli imalat yöntemleriyle üretimi ve yapıştırma performansının incelenmesi
Production of different surface textures with additive manufacturing methods with the topology optimization method and investigation of the bonding performance
Yazar: VEYSEL ARİF YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. SİNAN FİDAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Endüstri Ürünleri Tasarımı = Industrial Design ; Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Yüzey dokusu = Surface texture ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Bu tez çalışması, topoloji optimizasyonu yöntemi kullanılarak oluşturulan yüzey dokularının eklemeli imalat yöntemleriyle üretimi ve performans testlerinin incelenmesini amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, FDM teknolojisi kullanılarak üretim yapılan Creality CR-6 SE yazıcı ve PLA baskılarda CURA ve ABS baskılarda Simplify3D yazılımı seçilmiş, ABS ve PLA malzemeleri için standart üretim parametreleri belirlenerek farklı yüzey dokularında numuneler üretilmiştir. Daha sonra profilometre ile yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmış, aynı zamanda HDI 120 tarama cihazı ile de yüzey topografyaları taranmış, yüzey dokularının mekanik dayanıma etkisinin incelenebilmesi kapsamında, yüzeylerin aralarına polimer yapıştırıcı ile yapıştırma bağlantısı gerçekleştirilmiştir. Sonrasında elde edilen numuneler 3 nokta eğme testine tabi tutulmuştur. Aynı zamanda PLA ve ABS malzemelerin en uygun biçimde baskısına olanak veren standart ayarlar ile ABS ve PLA çekme numuneleri hazırlanmıştır. Sonrasında çekme testine bu numuneler tabi tutulmuştur.  Ve elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Yapılan testler sonucunda, topoloji optimizasyonu yöntemi kullanılarak oluşturulan yüzey dokularının eklemeli imalat yöntemleriyle üretim sürecinde mekanik özelliklerine etkisi olduğu; yüzey dokuları, FDM cihazları için verilen standart parametrelerin mekanik ve yüzey özelliklerinde farklılıklar olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
This thesis study aims to investigate the production of surface textures generated using the topology optimization method with additive manufacturing methods and the examination of performance tests. To this end, the Creality CR-6 SE printer was selected for production using FDM technology, and CURA software was selected for PLA prints and Simplify3D software for ABS prints. Standard production parameters were determined for ABS and PLA materials, and samples with different surface textures were produced. Later, surface roughness measurements were made with a profilometer, and surface topographies were also scanned with an HDI 120 scanning device. In order to investigate the effect of surface textures on mechanical strength, bonding was performed between the surfaces with polymer adhesive. The obtained samples were then subjected to a 3-point bending test. At the same time, ABS and PLA tensile specimens were prepared with standard settings that allow optimal printing of PLA and ABS materials. These samples were then subjected to a tensile test. And the obtained results were analyzed comparatively. As a result of the tests carried out, it was determined that the surface textures generated using the topology optimization method have an effect on their mechanical properties during the production process with additive manufacturing methods; surface textures, standard parameters given for FDM devices have differences in mechanical and surface properties.