Kompozit eklemeli imalat için polimer matrisli sürekli fiber takviyeli kompozit parça üretilebilirliğinin araştırılması

Abstract

Eklemeli imalat ürünlerin CAD verilerinin geometrik olarak bölünmesi ve bu bölümlerin fiziksel olarak birbirine eklenmesiyle üretimin gerçekleştirildiği bir imalat teknolojisidir. Eklemeli imalatta her geçen gün malzeme ve proses çeşitliliği hızla artmaktadır. 3D yazıcı olarak da isimlendirilen bu yöntemlerle karmaşık geometriler kolayca üretilebilmektedir. Polimer esaslı eklemeli imalat yöntemleri ile üretilen parçalar düşük mekanik özelliklere sahip olmaktadır. Endüstriyel kullanım için daha yüksek mekanik özellikler gerekmektedir. Bu sorunu aşmak için polimer matrisli kompozit parça üretimi çalışmaları yapılmaktadır. Kompozit malzeme için kullanılan takviye malzemesinin toz veya kesintili parçacıklı formda olduğu çeşitli çalışmalar yapılmış ve kısmen başarılı sonuçlar alınmıştır. Son zamanlarda ise daha yüksek mukavemete sahip olan parçalar elde edebilmek için sürekli fiber takviye malzemesinin kullanımı üzerine yapılan çalışmalar artmaktadır. Bu çalışmada; matris malzemesi olarak ışıkla kürlenen epoksi reçine, takviye malzemesi olarak sürekli cam/karbon fiber kullanılarak bir eklemeli imalat prosesi geliştirilmiştir. Kompozit parça üretiminde ilk adım olarak kompozit fiberin üretilmesi için bir nozul tasarlanmış ve üretilmiştir. UV ışık güç yoğunluğu ve kullanılan nozul çapı değişken parametreler olarak irdelenmiş, çalışmalarda takviye malzemesi olarak karbon ve cam fiber kullanılarak kompozit fiber üretiminde kürlenme davranışları incelenmiştir.