3 BOYUTLU YAZICIDA ABS VE PLA FİLAMENTLER İLE FARKLI TABLA VE NOZUL SICAKLIKLARI KULLANILARAK ÜRETİLEN ÇEKME TEST NUMUNELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Muhammed Safa Kamer; Şemsettin Temiz

doi:10.17780/ksujes.997195

TR EN

3 BOYUTLU YAZICIDA ABS VE PLA FİLAMENTLER İLE FARKLI TABLA VE NOZUL SICAKLIKLARI KULLANILARAK ÜRETİLEN ÇEKME TEST NUMUNELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

3 boyutlu yazıcı ile çeşitli ürünlerin üretilmesi sırasında birçok parametre yer almaktadır. Bu parametrelerin değiştirilmesi ile üretim maliyetleri ve üretim süresi azaltılabilirken, üretilen ürünlerin mekanik özelliklerinde de değişimler yaşanmaktadır. Bu nedenle 3 boyutlu yazıcı ile üretilen ürünlerin çeşitli parametrelere göre mekanik özelliklerinin tespit edilmesi, bu ürünlerin kullanılacakları yerlere göre üretim parametrelerinin seçilebilmesi açısından önem kazanmaktadır. Bu çalışmada; Ultimaker 2 Extended 3 boyutu yazıcıda ABS ve PLA malzeme ile farklı tabla ve nozul sıcaklıkları kullanılarak çekme test numuneleri üretilmiştir. Tabla ve nozul sıcaklıklarının mekanik özellikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Üretilen numunelerin kütleleri, sertlikleri, yüzey pürüzlülükleri ölçülmüş ve üretilen numunelere çekme testi yapılmıştır. 3 boyutlu yazıcı ile üretilen çekme numunelerinin boyutlandırılmasında ASTM D638-14 standardı kullanılmıştır. Yapılan testler sonucunda ABS ve PLA malzemelerin her ikisinde de farklı tabla sıcaklıklarının kütle, sertlik, yüzey pürüzlülüğü, çekme dayanımı ve uzama bakımından çok fazla bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca ABS ve PLA malzemelerle üretilen çekme numunelerinde nozul sıcaklığının düşmesiyle kütle, üst yüzey sertlik ve çekme dayanımı değerlerinin azaldığı, aritmetik ortalama pürüzlülük değerlerinin arttığı, alt yüzey sertlik ve uzama değerlerinde ise kayda değer bir değişimin olmadığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

INVESTIGATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF TENSILE TEST SAMPLES PRODUCED WITH A 3D PRINTER USING DIFFERENT BED AND NOZZLE TEMPERATURES WITH ABS AND PLA FILAMENTS

Abstract

Many parameters are involved in the production of various products with a 3D printer. By changing these parameters, production costs and production time can be reduced, while changes are experienced in the mechanical properties of the products produced. For this reason, it gains importance to determine, the mechanical properties of the products produced with 3D printers according to various parameters, in terms of choosing the production parameters according to the places where these products will be used. In this study; tensile test specimens have been produced on the Ultimaker 2 Extended 3 dimension printer with ABS and PLA material using different bed and nozzle temperatures. The effects of bed and nozzle temperatures on mechanical properties have been investigated. Masses, hardness, surface roughness of the produced samples have been measured and tensile test has been performed on the produced samples. The ASTM D638-14 standard has been used for sizing the tensile specimens produced with a 3D printer. As a result of the tests, it has been determined that different bed temperatures did not have much effect in terms of mass, hardness, surface roughness, tensile strength and elongation in both ABS and PLA materials. In addition, it has been determined that the mass, upper surface hardness and tensile strength values decreased, the arithmetic average roughness values increased, and there was no significant change in the lower surface hardness and elongation values with the decrease of nozzle temperature in the tensile samples produced with ABS and PLA materials.

Keywords

Destekleyen Kurum

İnönü Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

FDK-2020-2351

Teşekkür

Bu çalışma; İnönü Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından FDK-2020-2351 nolu proje ile desteklenmiştir.

Kaynakça

Andó, M., Birosz, M., & Jeganmohan, S. (2021). Surface bonding of additive manufactured parts from multi-colored PLA materials. Measurement: Journal of the International Measurement Confederation, 169, 108583. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108583
Aslan, B., & Yildiz, A.R. (2020). Optimum design of automobile components using lattice structures for additive manufacturing. Materials Testing, 62(6), 633-639. https://doi.org/10.3139/120.111527
ASTM D638-14. (2014). Standard test method for tensile properties of plastics. ASTM International. West Conshohocken. PA. https://doi.org/10.1520/D0638-14
Aydin, M., Yildirim, F., & Canti, E. (2019). Investigation of the processing performance of PLA filament in different printing parameters. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, 3(2), 102-115.
Dilberoglu, U. M., Simsek, S., & Yaman, U. (2019). Shrinkage compensation approach proposed for ABS material in FDM process. Materials and Manufacturing Processes, 34(9), 993–998. https://doi.org/10.1080/10426914.2019.1594252
Gupta, P., Kumari, S., Gupta, A., Sinha, A.K., & Jindal, P. (2021). Effect of heat treatment on mechanical properties of 3D printed polylactic acid parts, Materials Testing, 63(1), 73-78. https://doi.org/10.1515/mt-2020-0010
Roj, R., Nurnberg, J., Theiss, R., & Dultgen, P. (2020). Comparison of FDM-printed and compression molded tensile samples, Materials Testing, 62(10), 985-992. https://doi.org/10.3139/120.111575
Schirmeister, C. G., Hees, T., Licht, E. H., & Mülhaupt, R. (2019). 3D printing of high density polyethylene by fused filament fabrication. Additive Manufacturing, 28(April), 152–159. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.05.003

Solmaz, M. Y., & Çelik, E. (2018). Investigation of Compression Test Performances of Honeycomb Sandwich Composites Produced by 3D Printing Method. Science and Engineering Journal of Firat University, 30(1), 277–286.
The Ultimaker 2 Extended specifications. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360011987939-The-Ultimaker-2-Extended-specifications/ Accessed 06.02.2021.
The Ultimaker 2 Extended user manual. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360011987819-The-Ultimaker-2-Extended-user-manual/ Accessed 06.02.2021.
Torun, A.R., Dike, A.S., Yıldız, E.C., Saglam, İ., & Choupani, N. (2021). Fracture characterization and modeling of Gyroid filled 3D printed PLA structures, Materials Testing, 63(5), 397-401. https://doi.org/10.1515/mt-2020-0068
Ultimaker ABS SDS. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360011962900-Ultimaker-ABS-SDS/ Accessed 15.02.2021.
Ultimaker ABS TDS. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360012759139-Ultimaker-ABS-TDS/ Accessed 15.02.2021.
Ultimaker PLA SDS. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360012759359-Ultimaker-PLA-SDS/ Accessed 15.02.2021.
Ultimaker PLA TDS. (2020). https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360011962720-Ultimaker-PLA-TDS/ Accessed 15.02.2021.
Uzun, M., & Erdogdu, Y. E. (2020). Investigation of the Effect of Using Unreinforced and Reinforced PLA in Production by Fused Deposition Modeling on Mechanical Properties. Igdir University Journal of the Institute of Science and Technology, 10(4), 2800–2808. https://doi.org/10.21597/jist.799230
Uzun, M., Gür, Y., & Usca, Ü. A. (2018). Manufacturing of new type curvilinear tooth profiled involute gears using 3D printing. Journal of Balıkesir Unıversity Institute of Science and Technology, 20(1), 1–9. https://doi.org/10.25092/baunfbed.398462
Yaman, U. (2018). Shrinkage compensation of holes via shrinkage of interior structure in FDM process. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 94(5–8), 2187–2197. https://doi.org/10.1007/s00170-017-1018-2
Yaman, U. (2019). Topoloji Optimizasyonu Yapılmış Parçaların 3B Yazıcılar ile Doğrudan Üretilmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(1), 236–244. https://doi.org/10.29109/gujsc.491244
Yaman, U., Butt, N., Sacks, E., & Hoffmann, C. (2016). Slice coherence in a query-based architecture for 3D heterogeneous printing. CAD Computer Aided Design, 75–76, 27–38. https://doi.org/10.1016/j.cad.2016.02.005
Yaman, U., Dolen, M., & Hoffmann, C. (2019). Generation of patterned indentations for additive manufacturing technologies. IISE Transactions, 51(2), 209–217. https://doi.org/10.1080/24725854.2018.1491076

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Muhammed Safa Kamer ^*
0000-0003-3852-1031
Türkiye

Şemsettin Temiz
0000-0002-6737-3720
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

3 Aralık 2021

Gönderilme Tarihi

18 Eylül 2021

Kabul Tarihi

25 Ekim 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 24 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.997195

IZ

https://izlik.org/JA25GM85LK

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Kamer, M. S., & Temiz, Ş. (2021). 3 BOYUTLU YAZICIDA ABS VE PLA FİLAMENTLER İLE FARKLI TABLA VE NOZUL SICAKLIKLARI KULLANILARAK ÜRETİLEN ÇEKME TEST NUMUNELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(4), 341-358. https://doi.org/10.17780/ksujes.997195

Determination of Energy Consumption During The Tensile Test Sample Production in 3D Printer Working with The Fused Deposition Modeling Method

Journal of the Institute of Science and Technology

https://doi.org/10.21597/jist.1198510

Farklı Baskı Açıları ve Dolgu Oranlarında Üretilen Polilaktik Asit Plakalarla Birleştirilmiş Yapıştırma Bağlantılarının Deneysel Analizi

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi

https://doi.org/10.31466/kfbd.1436278

Investigation of The Effect of CNC Milling Cutting Process on The Tensile Test of PLA Samples Produced Using Two Different 3D Printers with The FDM Method

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1559927

The effect of cutting parameters in CNC milling on mechanical properties of 3D-printed polylactic acid tensile test samples: axis speed, cutting direction and number of cutting tool teeth

Iranian Polymer Journal

https://doi.org/10.1007/s13726-025-01463-5

3 BOYUTLU YAZICIDA ABS VE PLA FİLAMENTLER İLE FARKLI TABLA VE NOZUL SICAKLIKLARI KULLANILARAK ÜRETİLEN ÇEKME TEST NUMUNELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

3 BOYUTLU YAZICIDA ABS VE PLA FİLAMENTLER İLE FARKLI TABLA VE NOZUL SICAKLIKLARI KULLANILARAK ÜRETİLEN ÇEKME TEST NUMUNELERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Anahtar Kelimeler

INVESTIGATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF TENSILE TEST SAMPLES PRODUCED WITH A 3D PRINTER USING DIFFERENT BED AND NOZZLE TEMPERATURES WITH ABS AND PLA FILAMENTS

Abstract

Keywords

Destekleyen Kurum

Proje Numarası

Teşekkür

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Investigation of Bending Strength of Honeycomb Sandwich Structures with Different Cell Diameters Produced by 3D Printer

Investigation of Bending Strength of Honeycomb Sandwich Structures with Different Cell Diameters Produced by 3D Printer

EFFECT OF PRINTING SPEED ON FDM 3D-PRINTED PLA SAMPLES PRODUCED USING DIFFERENT TWO PRINTERS

Determination of Energy Consumption During The Tensile Test Sample Production in 3D Printer Working with The Fused Deposition Modeling Method

Farklı Baskı Açıları ve Dolgu Oranlarında Üretilen Polilaktik Asit Plakalarla Birleştirilmiş Yapıştırma Bağlantılarının Deneysel Analizi

Investigation of The Effect of CNC Milling Cutting Process on The Tensile Test of PLA Samples Produced Using Two Different 3D Printers with The FDM Method

The effect of cutting parameters in CNC milling on mechanical properties of 3D-printed polylactic acid tensile test samples: axis speed, cutting direction and number of cutting tool teeth