The effect of filling patterns and ratios on the mechanical performance of PLA materials in fused deposition modeling

Esad Kaya; İsmail Bayar; Ali Fuat Akpınar

Makale detayları

The effect of filling patterns and ratios on the mechanical performance of PLA materials in fused deposition modeling

Yazarlar:

Esad Kaya | İsmail Bayar | Ali Fuat Akpınar

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları | Malzeme Üretim Teknolojileri | Katmanlı Üretim

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.13 Issue 3, pp.792-798

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001322970

pISSN:

2564-6605

Anahtar kelimeler:

Özet:

 In this study, the effect of Polylactic Acid PLA filament material and different filling ratios and filling patterns on its mechanical properties on tensile, compression and bending deformation behavior was investigated using the three-dimensional melt fused deposition modeling FDM method. In the research, parts were produced using triangular and triple-hexagonal patterns at 25, 50, 75 and 100 infilling ratios. The mechanical properties of the produced parts were evaluated by tensile, compression and three-point bending tests. The results show that mechanical properties increase in all test types with increasing infilling ratio. Optimum processes were determined by considering the mechanical properties of the selected production patterns and filling ratios. The results of mechanical tests were used to determine the best filling patterns and ratios. Samples produced with a triangular pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific tensile strength; samples produced with a triple hexagonal pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit ideal specific compressive strength; and samples produced with a triple hexagonal pattern and a 75 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific bending strength.

 In this study, the effect of Polylactic Acid PLA filament material and different filling ratios and filling patterns on its mechanical properties on tensile, compression and bending deformation behavior was investigated using the three-dimensional melt fused deposition modeling FDM method. In the research, parts were produced using triangular and triple-hexagonal patterns at 25, 50, 75 and 100 infilling ratios. The mechanical properties of the produced parts were evaluated by tensile, compression and three-point bending tests. The results show that mechanical properties increase in all test types with increasing infilling ratio. Optimum processes were determined by considering the mechanical properties of the selected production patterns and filling ratios. The results of mechanical tests were used to determine the best filling patterns and ratios. Samples produced with a triangular pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific tensile strength; samples produced with a triple hexagonal pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit ideal specific compressive strength; and samples produced with a triple hexagonal pattern and a 75 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific bending strength.

 In this study, the effect of Polylactic Acid PLA filament material and different filling ratios and filling patterns on its mechanical properties on tensile, compression and bending deformation behavior was investigated using the three-dimensional melt fused deposition modeling FDM method. In the research, parts were produced using triangular and triple-hexagonal patterns at 25, 50, 75 and 100 infilling ratios. The mechanical properties of the produced parts were evaluated by tensile, compression and three-point bending tests. The results show that mechanical properties increase in all test types with increasing infilling ratio. Optimum processes were determined by considering the mechanical properties of the selected production patterns and filling ratios. The results of mechanical tests were used to determine the best filling patterns and ratios. Samples produced with a triangular pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific tensile strength; samples produced with a triple hexagonal pattern and a 50 infilling ratio are predicted to exhibit ideal specific compressive strength; and samples produced with a triple hexagonal pattern and a 75 infilling ratio are predicted to exhibit optimal specific bending strength.

 Bu çalışmada üç boyutlu ergiyik biriktirmeli modelleme EBM yöntemi kullanılarak Polilaktik Asit PLA filament malzemesi ile farklı dolgu oranları ve dolgu desenlerinin çekme, basma ve eğme deformasyon davranışının mekanik özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Araştırmada, 25, 50, 75 ve 100 dolgu oranlarında, üçgen ve üçlü-altıgen desenler kullanılarak standart testlere uygun parçalar üretilmiştir. Üretilen parçaların mekanik özellikleri, çekme, basma ve üç nokta eğme testleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, dolgu oranı artışı ile tüm test türlerinde mekanik özelliklerin artığını göstermektedir. Çekme, basma ve eğme mukavemeti davranışları gözetilerek en uygun üretim deseni ve dolgu oranları belirlenmiştir. Ayrıca kasıtlı boşluklandırma kullanılarak özgül mukavemet değerleri kapsamında üretime olan etkisi gözetilmiştir. Çekme yükleri için 25 dolgu oranına sahip üçgen desenli numunelerde daha yüksek özgül mukevemet sağlanmıştır. Basma yükleri için optimum dayanım 50 dolgu oranına sahip üçlü altıgen desenli üretilen numunelerde ve eğme yükleri için ise 75 dolgu oranına sahip üçlü altıgen desenli olarak üretilen numunelerde gözlemlenmiştir.

Makale detayları

The effect of filling patterns and ratios on the mechanical performance of PLA materials in fused deposition modeling

Yazarlar:

Esad Kaya | İsmail Bayar | Ali Fuat Akpınar

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları | Malzeme Üretim Teknolojileri | Katmanlı Üretim

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.13 Issue 3, pp.792-798

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001322970

pISSN:

2564-6605

Additive Manufacturing

Fused Deposition Modelling

Production Parameters

PLAEklemeli İmalat

Eriyik Biriktirme Yöntemi

Üretim Parametreleri

PLA

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Esad Kaya | İsmail Bayar | Ali Fuat Akpınar

Yayıncı: Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar: Malzeme Tasarım ve Davranışları | Malzeme Üretim Teknolojileri | Katmanlı Üretim

Dergi: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.13 Issue 3, pp.792-798

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 7/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001322970

pISSN: 2564-6605

Sayı

Yazarlar:

Esad Kaya | İsmail Bayar | Ali Fuat Akpınar

Yayıncı:

Nigde Omer Halisdemir University

Ana Başlıklar:

Malzeme Tasarım ve Davranışları | Malzeme Üretim Teknolojileri | Katmanlı Üretim

Dergi:

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.13 Issue 3, pp.792-798

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

7/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001322970

pISSN:

2564-6605