Dergiler / International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry / 2022 / Cilt: 6 - Sayı: 2

ABS ESASLI NUMUNELERİN 3D YAZICI İLE ÜRETİLMESİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

OPTIMIZATION OF 3D PROCESSING PARAMETERS USED FDM METHOD IN THE PRODUCTION OF ABS BASED SAMPLES

Sayfa
236–249
Yayın Tarihi
2022-10-19
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)

Optimum işlem parametresi doğrusal dolgu deseni, %90 dolgu oranı ve 0,19 mm katman kalınlığı olarak belirlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:3D yazıcılar ile imalat birçok girdi parametresi olmasından dolayı oldukça karmaşık bir süreçtir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada; ABS malzemelerin 3D yazıcılarda ergiyik yığma modelleme (FDM) ile üretilmesinde doluluk oranı (%50, %70 ve %90), dolgu deseni (doğrusal, sekizgen ve bal peteği) ve katman kalınlığı (0,19 mm, 0,29mm ve 0,39 mm) işlem parametrelerinin; yüzey pürüzlülüğü, çekme dayanımı ve imalat sürelerine etkileri varyans analizi (ANOVA) incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Optimum işlem parametresi doğrusal dolgu deseni, %90 dolgu oranı ve 0,19 mm katman kalınlığı olarak belirlenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:ABS · FDM · 3D baskı

Özet

3D yazıcılar ile imalat birçok girdi parametresi olmasından dolayı oldukça karmaşık bir süreçtir. Bu durum optimum üretim parametrelerin belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada; ABS malzemelerin 3D yazıcılarda ergiyik yığma modelleme (FDM) ile üretilmesinde doluluk oranı (%50, %70 ve %90), dolgu deseni (doğrusal, sekizgen ve bal peteği) ve katman kalınlığı (0,19 mm, 0,29mm ve 0,39 mm) işlem parametrelerinin; yüzey pürüzlülüğü, çekme dayanımı ve imalat sürelerine etkileri varyans analizi (ANOVA) incelenmiştir. Çıktı parametreleri üzerinde en etkili işlem parametresi katman kalınlığıdır. Azalan katman kalınlığının yüzey pürüzlülüğü ve çekme dayanımı üzerinde olumlu etkisi olurken, imalat süresi üzerinde olumsuz etkisi olmuştur. Taguchi L27 (33) deneysel tasarımına göre geçekleştirilen deneylerde optimazyon işleminde üç farklı çıktı parametresi değerlendiği için çoklu performans optimizasyonunda değerlendirme kriteri olarak gri ilişkisel derece kullanılmıştır. Optimum işlem parametresi doğrusal dolgu deseni, %90 dolgu oranı ve 0,19 mm katman kalınlığı olarak belirlenmiştir.

Abstract

Manufacturing with 3D printers is a very complex process due to many input parameters. This situation makes it difficult to determine optimum production parameters. In this study; hen the production of ABS materials with the fused deposition method (FDM) in 3D printers, the effects of process parameters, which are infill density (50%, 70%, and 90%), fill pattern (linear, octagonal and honeycomb), and layer thickness (0.19mm, 0.29mm and 0.39mm) were investigated on surface roughness, tensile strength, and manufacturing times by analysis of variance (ANOVA). The most effective process parameter on the output parameters was the layer thickness. While the decreasing layer thickness had a positive effect on the surface roughness and tensile strength, it had a negative effect on the manufacturing time. In the experiments carried out according to the Taguchi L27 (33) experimental design, since three different output parameters were evaluated in the optimization process, the gray relational degree was used as the evaluation criterion in the multiple performance optimizations. The optimum processing parameter was determined as linear fill pattern, 90% infill density and 0.19 mm layer thickness.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BİLGİN, M. (2022). ABS ESASLI NUMUNELERİN 3D YAZICI İLE ÜRETİLMESİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, Cilt: 6 - Sayı: 2, 236–249. https://ajindex.com/articles/539733

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (2)

  1. Mohan, N., Senthil, P., Vinodh, S., Jayanth, N., “A review on composite materials and process parameters optimisation for the fused deposition modelling process”, Virtual and Physical Prototyping, Vol. 12, Issue 1, Pages 47–59, 2017. 2.Rashid, A., “Additive manufacturing technologies. in: The international academy for production engineering” CIRP Encyclopedia of Production Engineering, Pages 20 – 45, Springer, Berlin, 2019. 3. Ngo, T.D., Kashani, A., Imbalzano, G., Nguyen, K.T.Q., Hui, D., “Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges”, Composites Part B: Engineering, Vol. 143, Pages 172–196, 2018. 4. ISO/ASTM International, “ISO/ASTM 52900: Additive manufacturing - General principles and Terminology”, International Standard, Pages 1–26, 2015. 5. Walker, J.L., Santoro, M., “Processing production of bioresorbable polymer scaffolds for tissue engineering. In: Bioresorbable polymers for biomedical applications”, Pages 181-203,
  2. Woodhead Publishing, United Kingdom, 2017. 6. Agarwal, K.M., Shubham, P., Bhatia, D., Sharma, P., Vaid, H., Vajpeyi, R., “Analyzing the ımpact of print parameters on dimensional variation of abs specimens printed using fused deposition modelling (FDM)”, Sensors International, Vol. 3, Pages 100149 – 100157, 2022. 7. 3D printing market size & share | analysis report (2021-2028), https://www.fortunebusinessinsights.c om/industry-reports/3d-printing-market-101902, March 5, 2022 8. Jaisingh Sheoran, A., Kumar, H., “Fused Deposition modeling process parameters optimization and effect on mechanical properties and part quality: Review and reflection on present research”, Materials Today: Proceedings, Vol. 21, Pages 1659–1672, 2020. 9. Vyavahare, S., Teraiya, S., Panghal, D., Kumar, S., “Fused deposition modelling: a review”, Rapid Prototyping Journal, Vol. 26, Issue 1, Pages 176–201, 2020. 10. Mohamed, O.A., Masood, S.H., Bhowmik, J.L., “Optimization of fused deposition modeling process parameters: a review of current research and future prospects”, Advances in Manufacturing, Vol. 3, Issue 1, Pages 42–53, 2015. 11. Turner, B.N., Strong, R., Gold, S.A., “A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and modeling”, Rapid Prototyping Journal, Vol. 20, Issue 3, Pages 192–204, 2014. 12.Z-ABS_Technical_Data_Sheet,https://cf.zortrax. com/wpcontent/uploads/2018/06/Z-ABS_Technical _ Data_Sheet_eng-1.pdf, March 10, 2022. 13. Solomon, I.J., Sevvel, P., Gunasekaran, J.