Kontrollü solvent buharı ile 3B baskılardaki yüzey pürüzlülüğünün giderilmesi
Removing surface roughness in 3D prints with controlled solvent vapors
Yazar: HAVVA KİTAPÇİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM TAŞDELEN YÜCEDAĞ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kimyasal işlem = Chemical treatment ; Taguchi yöntemi = Taguchi method ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness ; Üç boyutlu baskı = 3D printing

Özet:
Üç boyutlu yazıcıyla üretim yapmanın en önemli dezavantajı, nesnenin katmanlar halinde oluşturulduğundan dolayı yazdırılan nesne yüzeyinin pürüzlü olmasıdır. Dolayısıyla yazdırma işleminden sonra bir son işleme gereksinim duyulur. Yapılan bu çalışmanın amacı da kontrollü bir şekilde pürüzlülük giderme işlemini yapmak ve bu işleme etki eden parametrelerin etkisini değerlendirmektir. Bu amaçla 200 µm ve 400 µm katman kalınlığındaki nesneler, üç boyutlu yazıcıda yazdırılmıştır. Açılara göre pürüzlülük değişimini inceleyebilmek için ise numunelerde 20 ve 45 açılı eğimler bulunmaktadır. Pürüzlülük giderme işlemleri için en çok tercih edilen yöntem, yazdırılan nesneleri çözücü buharına maruz bırakmaktır. Bu çalışmada çözücü olarak aseton kullanılmıştır. Belirlenen ikişer farklı sıcaklık, akış hızı ve zaman parametreleriyle deneyler yapılmıştır. Daha sonra profilometre ile numunelerin yüzey pürüzlülük ölçümleri yaptırılmıştır. Pürüzlülük ölçümleri sonucunda elde edilen Ra (ortalama yüzey pürüzlülüğü) değerleri kullanılarak Taguchi analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda, kullanılan deney düzeneği ve parametre seviyelerine göre pürüzlülüğü gidermek için en çok etkili parametrenin zaman, en az etkili parametrenin ise akış hızı olduğu bulunmuştur. Açılara göre yapılan değerlendirmede ise, katman kalınlığı fark etmeksizin, 45 eğimli numune yüzeyindeki ortalama yüzey pürüzlülüğü değerlerinin 20 eğimli numune yüzeyindeki değerlere göre daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
The most important disadvantage of producing with a 3D printer is that the surface of the printed object is rough because the object is created in layers. Therefore, any post-processing is required after printing. This study aims to perform the roughness removal process in a controlled way and to evaluate the effect of the parameters affecting this process. For this purpose, objects with 200 µm and 400 µm layer thicknesses were printed on a three-dimensional printer. To examine the roughness change according to the angles, there are 20 and 45 angled slopes in the samples. Exposing printed objects to solvent vapor is the most preferred method for deroughening operations. In this study, acetone was used as a solvent. Experiments were carried out with two different temperatures, flow rates, and time parameters determined. Then, roughness measurements of the samples were made with a profilometer. Taguchi analysis was performed by using Ra (average surface roughness) values obtained as a result of surface roughness measurements. As a result of the analysis, it was found that the most influential parameter for removing roughness was time and the least effective parameter was flow rate, according to the experimental setup and parameter levels. In the evaluation made according to the angles, it was observed that the average surface roughness values on the sample surface with a 45 inclination were higher than the values on the sample surface with a 20 slope, regardless of the layer thickness.