Stereolitografi yöntemiyle imal edilen prototiplerde işlem parametrelerinin artık gerilmelere etkisinin incelenmesi

Abstract

Geçmiş yıllarda, üretim teknolojilerinin çıkış noktası olan tasarım sürecinde özellikle yeni bir ürünün devreye alınması sırasında büyük sorunlar ile karşılaşılmaktaydı. Özellikle tasarım bittikten sonra, bu tasarımın ilk çıktılarını somut olarak ele almak ve mevcut hataları görerek gerekli düzeltmeleri yapmak neredeyse imkânsız veya çok yüksek maliyetlere sahip bir aşamaydı. Fakat son yıllarda ortaya çıkan "Hızlı Prototipleme Teknolojileri", gerek ürünün devreye alınma sürecini azaltması, gerekse bu süreçteki hataları en aza indirmesi sayesinde üretim teknolojilerinde maliyet düşürücü bir unsur olarak karsımıza çıkmaktadır. Diger bir yandan malzemelerde meydana gelen ve fiziksel-mekanik özelikleri etkileyen "artık gerilmeler" mühendisliğin temel konularından biri halini almıştır. Çünkü günümüz ekonomik koşullarında bir ürünün pazarda tutunabilmesi için yüksek kalite, düşük maliyet ve uzun ömür kriterleri karsımıza çıkmaktadır. Deneysel çalışmalar yardımıyla, "Hızlı Prototipleme Teknolojilerinin" en sık kullanılan yöntemi olan stereolitografi yöntemiyle imal edilen prototiplerde, imalat esnasında kullanılan bazı proses parametreleriyle artık gerilmeler arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Deney numuneleri epoksi bazlı reçineden 0,1 mm ve 0,15 mm katman kalınlıklarında üretilmiştir. Ayrıca bu numunelerin destek yapıları üçgen ve kare olarak değiştirilerek farklı prototiplerelde edilmiştir. Deneyler sonucunda bulunan sonuçlarda prototip imalatı sırasında katman kalınlığının artması basma gerilmelerini düşürdüğü fakat gerilmenin çekme yönüne dönmesiyle gerilmelerin katman kalınlığı ve destek yapılarıyla beraber olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Üçgen destek yapı kullanıldığında katman kalınlığının artması çekme gerilmelerini arttırmakta, buna rağmen kare destek yapı kullanıldığında katman kalınlığının artması çekme gerilmelerini azaltmaktadır. Basma gerilmesine maruz kalan yapılarda dayanımın yüksek olması isteniyorsa üçgen destek yapıları kullanılmalıdır. Buna karsın çekme gerilmesine maruz kalan yapılarda ise yüksek dayanım elde etmek için kare destek yapıları kullanılmalıdır.