Yüksek Mekanik Özellikler ve Boyutsal Doğruluk Temelli Yaklaşımın Eklemeli İmalat Yönteminde Taguchi Metodu ile Optimizasyonu
Optimization of High Mechanical Properties and Dimensional Accuracy Based Approach with Taguchi Method in Additive Manufacturing
Yazar: Yanar, Firuze Nur; Kartal, Yunus
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 26 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Mechanical Engineering (Other) ; Makine Mühendisliği (Diğer) ; Biyo-çözünür polimer,Optimizasyon,Boyutsal kararlılık,Mekanik özellikler,Eriyik malzeme biriktirme yöntemi ; Biodegradable polymer,Optimization,Dimensional accuracy,Mechanical properties,Fused deposition molding

Bu çalışmada polilaktik asit (PLA) malzemenin eklemeli imalat ile nesnelere dönüştürülmesinde üretim parametrelerinin etkisi Taguchi L9 prensibine göre optimize edilmiştir. Çalışmada nesnelerin mekanik ve boyutsal doğruluk özellikleri incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre çekme dayanımı üzerinde en etkili parametrenin %71.17 etki oranı ile katman kalınlığı olduğu belirlenmiştir. Numunelerde ölçülen en yüksek çekme dayanımı 64.45 MPa’dır. Numunelerin yüzey sertlik özelliği üzerinde en etkili parametrenin katman kalınlığı olduğu belirlenmiştir ve analizin güvenilirlik oranı %97.46’dır. Ayrıca darbe dayanımı özelliğinde, en etkili parametrenin yazdırma hızı olduğu ve analizin güvenilirlik oranının %82.19 düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Darbe dayanımı testlerinde ölçülen en yüksek değerin 12.56 J olduğu tespit edilmiştir. Yüzey kalitesinin belirlenmesinde önemli verilerden biri olan yüzey pürüzlülüğünün tespit edilmesi amacıyla gerçekleştirilen yüzey pürüzlülüğü analizinde ölçülen en düşük yüzey pürüzlülük değeri 4.51 µm’dir. Ayrıca yüzey pürüzlülük değerinde en etkili parametrenin %81.19 etki oranı ile katman kalınlığı olduğu ve bu özelliği sırasıyla %6.20 etki oranı ile nozul sıcaklığının ve %2.19 etki oranı ile yazdırma hızının takip ettiği belirlenmiştir. Çekme numunesinin çekilen bölgesinin ve tokluk numunesinin çentik kısmının boyutsal doğruluğu üzerinde gerçekleştirilen incelemelerde, çekme numunesinin boyutsal doğruluğu üzerinde en etkili parametrenin % 59.16 değeri ile katman kalınlığı olduğu ve analizin güvenilirlik oranının %95.22 olduğu tespit edilmiştir. Darbe dayanımı numunesinin boyutsal doğruluğunu etkileyen en önemli parametrenin katman kalınlığı olduğu ve analizin güvenilirliğinin %88.09 olduğu belirlenmiştir.

In this study, the effect of production parameters on the production of polylactic acid (PLA) material into objects by additive manufacturing was optimized by Taguchi L9 method. The mechanical and dimensional accuracy properties of the objects were analyzed. According to the findings, it was determined that the most effective parameter on tensile strength was layer thickness with an effect ratio of 71.17%. The highest tensile strength measured in the samples is 64.45 MPa. The most effective parameter on the surface hardness of the samples was determined to be the layer thickness and the reliability rate of the analysis was 97.46%. It was also determined that the most effective parameter on the impact strength property was the printing speed and the reliability rate of the analysis was 82.19%. The highest value measured in impact strength tests was 12.56 J. The lowest surface roughness value measured in the surface roughness analysis performed to determine the surface roughness, which is one of the important data in determining the surface quality, is 4.51 µm. It was also determined that the most effective parameter in the surface roughness value was layer thickness with an effect ratio of 81.19%, followed by nozzle temperature with an effect ratio of 6.20% and printing speed with an effect ratio of 2.19%. In the investigations carried out on the dimensional accuracy of the tensile specimen's drawn region and the notch part of the toughness specimen, it was determined that the most effective parameter on the dimensional accuracy of the tensile specimen was the layer thickness with a value of 59.16% and the reliability rate of the analysis was 95.22%. It was determined that the most important parameter affecting the dimensional accuracy of the impact strength specimen was the layer thickness and the reliability of the analysis was 88.09%.