Journals / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2019 / Cilt: 21 - Sayı: 63

Investigation of the Effect of Infill Rate on Mechanical Properties of TPU and TPE Specimens Produced in 3D Printer

Doluluk Oranının 3B Yazıcıda Üretilen TPU ve TPE Numunelerinin Mekanik Özellikleri Üzerine Etkilerinin İncelenmesi

Pages
793–804
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

In TPU materials, mechanical properties increased up to 80% relative infill rate, while the relative infill rate was 100%.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The three-dimensional printer technologies have established themselves in many areas from industry to defense industry, from health to food.
📊
Key Findings & Data:Metals and composites, ceramics, chocolate, paste, hard and flexible plastics are the most commonly used materials in 3D printer technology.
💡
Conclusion & Impact:In TPU materials, mechanical properties increased up to 80% relative infill rate, while the relative infill rate was 100%.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:TPU · TPE · çekme

Abstract

The three-dimensional printer technologies have established themselves in many areas from industry to defense industry, from health to food. Metals and composites, ceramics, chocolate, paste, hard and flexible plastics are the most commonly used materials in 3D printer technology. In this study, single-axis tensile and compression test specimens were produced in 4 different infill rate (40, 60, 80 and 100%) and rectilinear filling pattern by using the most preferred TPU and TPE materials in three dimensional FDM technology. Surface roughness and hardness measurements were made on the samples. As a result of the studies carried out, it was determined that the mechanical properties of TPE materials increased as the relative infill rate increased. In TPU materials, mechanical properties increased up to 80% relative infill rate, while the relative infill rate was 100%.

Özet

Üç boyutlu yazıcı teknolojileri endüstriden savunma sanayine, sağlıktan gıda alanına kadar birçok alanda kendine yer edinmiş durumdadır. Metaller ve kompozitleri, seramikler, çikolata, hamur, sert ve esnek plastikler üç boyutlu yazıcı teknolojisinde en çok kullanılan malzemelerdir. Bu çalışmada, üç boyutlu FDM teknolojisinde en çok tercih edilen TPU ve TPE malzemeler kullanılarak, 4 farklı doluluk oranında (%40, 60, 80 ve 100) ve çizgi kafes (rectilinear) dolgu örüntüsünde tek eksenli çekme ve basma test numuneleri üretilmiştir. Üretilen numuneler üzerinden yüzey pürüzlülüğü ve sertlik ölçümleri yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, göreceli doluluk oranı attıkça, TPE malzemelerin mekanik özelliklerinin de arttığı belirlenmiştir. TPU malzemelerde ise %80 göreceli doluluk oranına kadar mekanik özelliklerin arttığı, buna karşılık göreceli doluluk oranı %100 olduğunda ise, mekanik özelliklerin azaldığı görülmüştür.

🔖

Cite This Article

EVLEN, H. (2019). Investigation of the Effect of Infill Rate on Mechanical Properties of TPU and TPE Specimens Produced in 3D Printer. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 63, 793–804. https://ajindex.com/articles/222235

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Çelik, D., Çetinkaya, K. 2016. Üç Boyutlu Yazıcı Tasarımları, Prototipleri Ve Ürün Yazdırma Karşılaştırmaları, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, Cilt 5, s. 151-163
  2. Atagür, M. 2016. Farklı Yapıya Sahip Kil Mineralleri İle TPU (Termoplastik Poliüretan) Kullanılarak Polimer Matrisli Kompozit Malzeme Üretimi ve Karakterizasyonu. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 74s, İzmir
  3. Can, C., 2008. Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Termoplastik Malzemelerin Modelleme Ve Analizleri. Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 140s, Trakya
  4. Kurt, H., 2018. Yeni sanayi ve üretim devrimi, 3 Boyutlu Yazıcılar. http://www.ka.net.tr/haber-detay.asp?Id=7&haber=[-makale-]-yeni-sanayi-ve-uretim-devrimi-3-boyutlu-yazicilar (Erişim Tarihi: 28.02.2019
  5. Çelik, D., 2015. Üç Boyutlu Yazıcı Tasarımı, Prototipi Ve Tersine Mühendislik Uygulamaları. Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Karabük
  6. Frick, A., Rochman, A., 2004. Characterization of TPU-elastomers by thermal analysis (DSC), Polymer Testing, Cilt 23, s. 413-417
  7. Dirim, A., 2015. Esnek Filament ile ve Esnek Reçine ile Üretim. https://www.tasarimdanimalata.com/esnek-filament-ve-esnek-recine-ile-uretim/ (Erişim Tarihi: 28.02.2019
  8. Yiğit, Ç. 2014. Geleceğin Teknolojisi 3B ve 3B yazıcılar. Http://Www.Elektrikport.Com/Teknik-Kutuphane/Gelecegin-Teknolojisi-3B-Ve-3B-Printerlar/14485#Ad-İmage-0 (Erişim Tarihi: 28.02.2019) [9] 3B yazıcı ile protez üretimi http://www.prototip.org/3B-yazici-ile-protez-uretimi/ (Erişim Tarihi: 28.02.2019
  9. Tabuani, D., Bellucci, F., Terenzi, A., Camino, G., 2012. Flame retarded Thermoplastic Polyurethane (TPU) for cable jacketing application, Polymer Degradation and Stability, Cilt 97, s. 2594-2601
  10. Günay M., Gündüz S., Yılmaz H., Yaşar N. ve Kaçar R., *. PLA esaslı numunelerde çekme dayanımı için 3D baskı işlem parametrelerinin optimizasyonu, Politeknik Dergisi, cilt *, s. *
  11. Chacon J.M., Caminero M.A., Garcia-Plaza E. and Nunez P.J., 2017. Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection, Materials and Design, Cilt: 124, s 143–157
  12. Xiao, J., Gao, Y., 2017. The manufacture of 3B printing of medical grade TPU, Progress in Additive Manufacturing, Cilt 2, s 117–123
  13. Evlen H., Özdemir M. A. ve Çalışkan A., *. Doluluk Oranlarının PLA ve PET malzemelerin mekanik öze