Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 6

Eklemeli İmalat ile Üretilen PLA Esaslı Malzemenin Çekme Dayanımının Makine Öğrenmesi Algoritmaları Kullanarak Tahmini

Estimation of Tensile Strength of PLA Based Material Produced by Additive Manufacturing Using Machine Learning Algorithms

Sayfa
15–25
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlar, makine öğrenmesi algoritmaları kullanılarak çekme dayanımını Kısmi En Küçük Kareler algoritması ile %98,3 doğrulukla tahminlediğini göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Endüstri 4.0'ın önemli bileşenlerinden olan eklemeli imalat ve yapay zekâ tekniklikleri günümüzde birçok alanda sıklıkla kullanılmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışmada eriyik yığma modelleme yönteminde farklı işleme parametreleri kullanılarak çekme numuneleri üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, makine öğrenmesi algoritmaları kullanılarak çekme dayanımını Kısmi En Küçük Kareler algoritması ile %98,3 doğrulukla tahminlediğini göstermiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Eklemeli imalat · Makine öğrenmesi · Eriyik yığma modelleme

Özet

Endüstri 4.0'ın önemli bileşenlerinden olan eklemeli imalat ve yapay zekâ tekniklikleri günümüzde birçok alanda sıklıkla kullanılmaktadır. Eklemeli imalat yöntemleri kendi içerisinde yedi sınıfa ayrılmaktadır. Eriyik yığma modelleme eklemeli imalat yönteminin sıklıkla tercih edilen yöntemlerinden birisidir. Eriyik yığma modelleme imalat tablası üzerinde kullanılan filament malzemenin katman katman birleşimi ile parça üretimi gerçekleştirilir. Çalışmada eriyik yığma modelleme yönteminde farklı işleme parametreleri kullanılarak çekme numuneleri üretilmiştir. Çekme numuneleri ASTM standartlarına göre çekme deneyi yapılarak, çekme dayanımına ait değerler ile veri seti oluşturulmuştur. Malzeme üretim sürecinde toplanan sıcaklık, hız, katman özelliklerine dair veri seti kullanılarak üretilen malzemenin çekme dayanımı değerleri üç farklı makine öğrenmesi modeli kullanılarak tahmin edilmiştir. Sonuçlar, makine öğrenmesi algoritmaları kullanılarak çekme dayanımını Kısmi En Küçük Kareler algoritması ile %98,3 doğrulukla tahminlediğini göstermiştir.

Abstract

Additive manufacturing and artificial intelligence techniques, which are important components of Industry 4.0, are frequently used in many areas today. Additive manufacturing methods are divided into seven classes within themselves. The fused deposition method is one of the most preferred methods of additive manufacturing. The part is produced by the layer-by-layer combination of the filament material used on the fused deposition method (FDM) manufacturing table. In the study, tensile samples were produced by using different processing parameters in the FDM method. Tensile samples were tested according to ASTM standards, and a data set was created with the values of tensile strength. The tensile strength values of the material produced using the data set on temperature, velocity, layer properties collected during the material production process were estimated using three different machine learning models. The results showed that using machine learning algorithms, the tensile strength can be predicted with an accuracy of 98,3% by the Partial Least Squares algorithm.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÖZSOY, K., SAYIN, H. (2022). Eklemeli İmalat ile Üretilen PLA Esaslı Malzemenin Çekme Dayanımının Makine Öğrenmesi Algoritmaları Kullanarak Tahmini. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 6, 15–25. https://ajindex.com/articles/494162

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. A. Erçetin, K. Aslantaş and Ö. Özgün, “Micro-end milling of biomedical TZ54 magnesium alloy produced through powder metallurgy,” Machining Science and Technology, vol. 24, no. 6, pp. 924-947, 2020
  2. A. Erçetin, “Sıcak presleme yöntemiyle üretilen Nb takviyeli Mg matrisli kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özellikleri,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 9, s. 5, ss. 2116-2127, 2021
  3. W. Wu, J. Jiang, H. Jiang, W. Liu, G. Li, B. Wang, M. Tang and J. Zhao, “Improving bending and dynamic mechanics performance of 3D printing through ultrasonic strengthening,” Materials Letters, vol. 220, pp. 317–320, 2018
  4. O.A. Mohamed, S.H. Masood, J.L. Bhowmik and A.E Somers, “Investigation on the tribological behavior and wear mechanism of parts processed by fused deposition additive manufacturing process,” Journal Manufacturing Process, vol. 29, pp. 149–159, 2017
  5. E. Karaman ve O. Çolak, “Eriyik biriktirme yönteminde farklı üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisi,” ALKÜ Fen Bilimleri Dergisi, c. 1, s. 2, ss. 90-99, 2019
  6. J. Zhang, P. Wang and R.X. Gao, “Deep learning-based tensile strength prediction in fused deposition modeling,” Computers in Industry, vol. 107, pp. 11-21, 2019
  7. H. K. Dave, N.H. Patadiya, A.R. Prajapati and S.R. Rajpurohit, “Effect of ınfill pattern and ınfill density at varying part orientation on tensile properties of fused deposition modeling-printed poly-lactic acid part,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol. 235, no. 10, pp. 1811-1827, 2021
  8. F.G. Aytekin, “Fotolitografi işleminde uv sertleştirme parametrelerinin deney tasarımı ile eniyilenmesi,” Yüksek Lisans tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli, Türkiye, 2014
  9. G. Zhiqiang, S. Zhihuan, X.D. Steven and H. Biao, “Data mining and analytics in the process ındustry: the role of machine learning,” IEEE Access, vol. 5, pp. 20590–20616, 2017
  10. N.M. Mehat, S.M. Kassim and S. Kamaruddin, “Investigation on the effects of processing parameters on shrinkage behaviour and tensile properties of injection moulded plastic gear via the taguchi method,” In Journal of Physics: Conference Series, vol. 908, no. 1, pp. 12-49, 2017
  11. B. Aksoy and M. Koru, “Estimation of casting mold ınterfacial heat transfer coefficient in pressure die casting process by artificial ıntelligence methods,” Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 45, pp. 8969-8980, 2020