Üç boyutlu yazıcı
Bu konu başlığı altında 56 tez
Heykel sanatında üç boyutlu baskı teknolojilerinin kullanımı
Heykel Sanatı tarih öncesi çağlardan itibaren üretim tekniklerinin dönemlere uygun olarak değiştiği aşamalara sahiptir. Zaman içerisinde değişen ve evrimleşen teknikler, hey-kelin tasarım ve yapılma sürecine etki etmektedir. Tekniklerde ve kullanılan malzemelerde yaşanan en büyük değişiklikler, Antik Yunan döneminde ve Sanayi devrimi sonrasında oluşan toplum düzeninde sanat kavramının özerkleşmesinden sonra yaşanan Modernizm döneminde gerçekleşmiştir. Sanayi devriminden sonra üretim sistemlerinin de-ğişmesi ve 19. Yüzyıl'dan itibaren yaşanan makineleşme, 20. Yüzyıl'daki teknolojik gelişmelere temel oluşturmuştur. 1970'li yıllarda üç boyutlu yazıcıların ortaya çıkışı ve 2000'li yıllarda ticarileşip insan yaşamına adapte olmaya başlaması ile birlikte heykel sanatında kullanımlarının görülmesi tarihsel süreçte heykele eklemlenen tekniklerin en sonuncusu olarak göze çarpmaktadır. Bu araştırma kapsamında, üç boyutlu baskı teknolojilerinin heykel sanatında tasarım, üretim tekniklerine etkileri sanatçıların eserleri üzerinden sorgulanmaktadır.
Üç boyutlu yazıcılarda farklı plastik malzemeler kullanılarak üretilen dişli çarkların aşınma dayanımlarının deneysel incelenmesi
Bir mekanizma elemanı olarak çalışan dişliler hareket iletirlerken belirli bir yüke maruz kalırlar ve aşınırlar. Bu nedenle dişlilerin ömürlerinin tayini için aşınma miktarlarının belirlenmesi büyük önem taşır. Bu çalışmada üç boyutlu yazıcı ile üretilen plastik düz dişli çarkların aşınması, önce teorik olarak incelenmiştir. Bu aşamada dişlilerin aşınma derinlikleri, Archard denklemi temelinde hazırlanan bir Matlab programı kullanılarak belirlenmiştir. Daha sonra düz dişliler EYM (Eriyik Yığma Modelleme) teknolojisi ile ABS, PETG VE PLA olmak üzere üç farklı plastik malzeme seçilerek üretilmiş, daha sonra deneysel çalışmalara hazır hale getirilmiştir. Bu teknoloji, üretim aşamasında iç doluluk oranı ve dış çeper kalınlığında değişim yapılmasına imkân vermektedir. Üretilen dişlilerin aşınma deneyleri çelik bir dişli ile FZG adlı kapalı devre güç dolaşım sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu deney sistemi ile dişli numunelerin çalışma anında maruz kaldığı yük ve dönme hızları kontrol edilebilmektedir. FZG test düzeneği sayesinde düz dişliler üzerindeki yükler çeşitlendirilerek aşınma davranışları incelenmiştir. Test düzeneği belirli periyotlarla durdurulmuş, dış çeper kalınlıkları ve dolgu yoğunlukları farklı plastik dişlilerin aşınma miktarları kütlesel olarak ölçülerek, plastik sınıflarının aşınma davranışı hakkında karşılaştırma yapılmıştır.
Araç fren pedalının polimer kompozit malzemeden eklemeli üretim yöntemine uygun optimum tasarımı ve seri parça ikamesi olarak üretimi
Polimer kompozit malzemeden parça üreten 3B yazıcı ve bant serme sistemleri (genel ismi ile eklemeli üretim sistemleri) hızla gelişmektedir. Ancak üretim hızları henüz düşüktür. Şu an için seri üretime dönük ancak düşük adetli parçalar için kullanımı verimli durmaktadır. Cihazın bu vasfından yararlanmak için seri üretimde kullanılan metal parçanın eklemeli üretime ve kompozit 3B yazıcının malzeme ve yazma sistemine uygun tasarlanması gerekmektedir. Bu çalışma halen üst segment binek ve ticari araçlarda bulunan el freni yerine kullanılan ayak fren pedalının, çelik yerine ikame olarak polimer kompozit parçadan eklemeli üretim yöntemi ile üretimi ve çelik parçadan istenen özelliklere uygunluğunun deneysel olarak incelenmesi üzerindedir. Tezin amacı polimer kompozit 3B yazıcıların parça yazdırma stratejilerine uygun parçanın istenen mekanik ve fiziksel özellikleri sağlayacak şekilde optimum tasarımının yapılması, yapılan tasarımın mekanik performansının uygunluğunun Sonlu Elemanlar Analizleri ile incelenmesi ve 3B yazıcı ile üretilerek nihai performansının, araç üreticisi tarafından gerçek parçadan beklenen isterlere uygunluğunun deneysel olarak incelenmesidir.
Üç boyutlu yazıcı ile üretilen farklı iç geometrilere sahip PLA
Bu çalışmada üç boyutlu bir yazıcı ile üretilen farklı kesitlere sahip PLA malzeme esaslı plakaların serbest titreşim frekanslarının deneysel testler ile analizi ve karşılaştırılması incelenmiştir. Üç boyutlu yazıcı ile üretilen 190x190 mm PLA numunelerinin her biri farklı kesitlere sahiptir. Bu kesitler üçgen yapı, kare yapı, altıgen yapı ve tam dolu olacak şekilde ve ayrıca yapıların iç yoğunluk oranları %20 ve %60 olacak şekilde üretimi iki farklı yoğunlukta gerçekleştirilmiştir. Plaklar'ın her biri, serbest bir şekilde titreşebilecek şekilde desteklere bağlanıp, modal sarsıcı tarafından üretilen sinüs taramasına maruz bırakılmıştır. Deney sonucu elde edilen Frekans-Genlik grafikleri sonucu doğal frekansları belirlenmiştir. Her bir plaka için bulunan doğal frekanslar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçların karşılaştırmada en yüksek frekansların sırasıyla üçgen, kare, petek ve dolgulu kesit plakalardan elde edilebildiği görülmüştür. Ayrıca iki farklı yoğunluğa sahip iç yapıların, %20 yoğunluktaki frekansları, %60 yoğunluktaki frekanslarına oranla daha yüksek frekanslar olduğu tespit edilmiştir.
Üç boyutlu animasyonların hazırlık aşamasında üç boyutlu yazıcı kullanımının avantajları
ÖZET ÜÇ BOYUTLU ANİMASYONLARIN HAZIRLIK AŞAMASINDA ÜÇ BOYUTLU YAZICI KULLANIMININ AVANTAJLARI GÜRBÜZ, Ali Aycan Yüksek Lisans Tezi, Grafik Anasanat Dalı Tez Danışmanı: Doç. Dr. Alpaslan DUYSAK Temmuz, 2014, 85 sayfa Günümüzde animasyonun hayatımızdaki yeri oldukça fazladır. Animasyonların hazırlık aşamalarında belirlenen teknik yöntemler, yapılacak animasyonların kalitesine etki eder. Bilgisayar yardımı ile üç boyutlu olarak hazırlanan animasyonların fiziksel gerçekliğe uygunluğu, dijital ortamdaki hali ile farklılıklar gösterebilmektedir. Üç boyutlu yazıcı teknolojilerinin sağladığı kolaylıklar sayesinde, dijital ortamda hazırlanan karmaşık objeler üç boyutlu yazıcılar ile rahatlıkla fiziksel objelere çevrilerek üretilebilmektedir. Dijital ortamda hazırlanan gerçekçi ve hareket eden objeler, üç boyutlu yazıcılardan üretilerek fiziksel gerçekçiliği test edilebilir. Bu çalışmada, üç boyutlu yazıcıların tarihi ve gelişimi, animasyon sektöründeki önemi ve animasyon sektöründe neden tercih edildiğine değinilmiştir. Üç boyutlu yazıcı teknolojisi kullanılarak yapılacak olan animasyonlarda hangi konulara dikkat edilmesi gerektiği örnek olay çalışması üzerinden anlatılmıştır. Bu çalışma araştırma modellerinden biri olan örnek olay tarama modeliyle yapılmıştır. Örnek olay tarama modeli ile yapılan araştırmalarda genel taramalara oranla daha ayrıntılı ve gerçeğe yakın bilgiler elde edilir. Bu çalışmadaki örnek olayda üç boyutlu yazıcı teknolojisi kullanılarak üç boyutlu değirmen modeli animasyonu yapılmıştır. Örnek olaydan yola çıkarak üç boyutlu yazıcı kullanımının ve üç boyutlu animasyon yapımının aşamaları, hangi programların kullanıldığı üzerinde durulmuş ve bu tekniği kullanmak isteyenlere kılavuz olması amaçlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Üç Boyutlu Yazıcı, Animasyon, Animasyon Teknikleri.
13. yy'a ait geç dönem Bizans kafataslarının 3 boyutlu yöntem ile restorasyonu ve dijital prototiplendirmesi
3 boyutlu modelleme ve yazıcıların sağlık alanında kullanımı gün geçtikçe artmaya ve geliştirilmeye devam etmektedir. 3 boyutlu modellemenin kullanım alanlarından biri de osteolojik materyal ve veriler üzerindedir. Anatomi, antropoloji, adli bilimler ve arkeoloji bilimleri açısından eski kemik kalıntılarının arşivlenmesi ve korunması, osteolojik materyaller üzerinde yapılacak çalışmalar için en önemli gerekliliklerden biridir. Eski ve yıllanmış kemik yapılar yıllar içerisinde deforme olmakta ve saklanmalarında zorluklar yaşanabilmektedir. Tez çalışmasında, Bursa Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Anatomi Anabilim Dalı Osteoloji Koleksiyonu'nda yer alan 33 adet nispeten deforme olmuş ve 13. yy'a ait geç dönem Bizans kafatasları kullanılmıştır. Kafatasları kodlanıp, 3 boyutlu Hscan Prince Lazer tarayıcıyla modelleme yapılarak STL 3 boyutlu dosya formatında dijital arşiv olarak saklanmıştır. Deformiteler mümkün olduğunca restore edilip, eksik kemik yapılarının, mandibula hariç, yeniden modele eklenmesi gerçekleştirilmiştir. Deformitelerin restorasyonunda "Simetriye Dayalı Yeniden Yapılandırma" ve "Geometriye Dayalı Yeniden Yapılandırma" yöntemi kullanılarak, dijital restore edilmiş prototipler elde edilmiştir. Çalışmada ayrıca 3 boyutlu modellerden antropometrik noktalar arasındaki dijital ölçümler ile gerçek kemikler üzerindeki ölçümler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalarda SPSS istatistik yazılımı kullanılmıştır. Prototiplendirilmiş kafataslarının plastik örneklendirilmesinde Zaxe X1 yazıcı ve PLA türü plastik materyal kullanılmıştır. 3 boyutlu tarama ile elde edilen eski kafatası materyallerini, dijital ortamda ve basılı olarak prototiplendirip, arşivlendirip, gerçek kemiklere yakın morfometrik veriler alıp daha kalıcı, tekrar kullanılabilir, daha hassas materyal olarak araştırma ve eğitim amacıyla kullanmayı hedeflemekteyiz. Çalışmada aynı zamanda restore edilerek prototiplendirilmiş tarihi kafataslarından 3 boyutlu yazıcı ile çıktı alınması ve birer sert plastik örneklerinin de arşive ve eğitime kazandırılması hedeflenmektedir. Anahtar Kelimeler: Kafatası, 3 boyutlu modelleme, restorasyon, morfometri.
Farklı kalınlıkta şeffaf plaklarla yapılan ortodontik tedavinin etkinliği
Maksiller dişlerde hafif çapraşıklığı olan vakalarda farklı kalınlıktaki şeffaf plak tedavisinin etkinlik, memnuniyet ve ağrı düzeylerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Çalışmamızda 28 birey randomize olarak ayrılarak şeffaf plaklarla tedavi edildi (n=14). Grup 1 için 0,5 mm, Grup 2 için ise 0,75 mm kalınlıkta plaklar kullanıldı. Hastaların ağız içi taramayla oluşturulan sanal modelleri üzerinde 3Shape Ortho AnalyzerTM programı ile dijital tedavi planlamaları oluşturuldu. Model ve plak üretimi 3-boyutlu yazıcılar ve vakumlu plak cihazlarıyla yapıldı. Bireylerin plak takılmadan hemen önce (T0), takıldıktan sonraki 4. saat (T1), 2. gün (T2), 1. hafta (T3), 1. ay (T4) ve dişlerinin hizalanmasının sona erdiği zamanda (T5) memnuniyet ve ağrı düzeyleri, tedavi başı ve sonundaki modelleri karşılaştırıldı. Başlangıç ve bitim lateral sefalometrik radyografileriyle analizler yapılarak sanal modellerdeki değişimler değerlendirilmiştir. Tedavi sonrası ölçülen iskeletsel değerler gruplar arası farklılık göstermedi. Grup içi karşılaştırmalarda maksiller dentoalveolar ölçümler için U1-SN açısı haricindeki tüm değerlerde değişim anlamlıydı (p<0.05). Maksiller interkanin, interpremolar, intermolar mesafelerdeki ve dental ark uzunluğundaki artış Grup 2'de daha fazlaydı. Tüm zamanlarda gruplar arası ağrı düzeylerinde anlamlı farklılık yokken; değerler Grup 1'de daha düşüktü. Gruplarda en yüksek ağrı düzeyine T1 zamanında ulaşıldığı ve değerlerin zamanla azaldığı saptandı. Grup 1'deki memnuniyet düzeyinin yüksek olduğu görüldü. Tedavi süresi açısından gruplar arasında anlamlı fark saptanmadı. Grup 1'deki hastalarda memnuniyet düzeyi daha yüksek, ağrı düzeyi daha düşük iken, Grup 2'deki hastalarda dentoalveolar değişim miktarı daha yüksek idi. 0,5 mm'lik plak ile tedavi hasta konforu açısından avantajlı iken; 0,75 mm'lik plağın tedavi etkinliğinin daha yüksek olduğu söylenebilir.
Farklı indirekt bonding taşıyıcılarının braket transfer doğruluğunun in vitro olarak karşılaştırılması
İn vitro olan bu çalışmada iki farklı materyalden hazırlanan (IBT reçine ve LT Clear reçine) indirekt bonding taşıyıcılarının transfer doğruluğu karşılaştırılmıştır. Çalışmada 16 hastanın çene modeli 3Shape Ortho AnalyzerTM programına aktarıldı. Her modelde bir taraftaki 2.Premolar diş ile karşıt arktaki 2.premolar diş arasındaki dişler (toplamda 10 diş) referans alındı. Çene modellerine braketler bilgisayar programında ideal pozisyonlarında yerleştirildi. İndirekt bondingte kullanılacak olan taşıyıcılar 3D tasarlanıp yazıcıdan üretildi. Taşıyıcılardaki braketlerin aktarılacağı çalışma modelleri de 3D yazıcılardan üretildi. Braketlerin transfer edildiği çalışma modellerinin "Smart Optics Vinyl Open Air" cihazı ile taraması yapıldı. VRMesh programı sayesinde braketli modellerin çakıştırması lineer (bukko-lingual, insizo-gingival, mesio-distal) ve açısal (rotasyon, angulasyon ve tork) olarak yapıldı. IBT reçine ve LT Clear reçine grupları arasında doğrusal ve açısal düzlemlerde anlamlı bir fark bulunmadı. Doğrusal düzlemde iki taşıyıcı grubu için de en fazla sapma gösteren değer okluzogingival hareketken, açısal düzlemde en az sapma gösteren değer rotasyon hareketi olarak tespit edilmiştir. LT Clear ve IBT gruplar arasında açısal ve doğrusal sapmalar için belirgin bir yön eğilimi görülememiştir. İki grubun doğrusal konumlandırma doğruluğu bukkolingual ölçümlerde mesiodistal ölçümlere göre yüksek, mesiodistal ölçümlerde insizogingival ölçümlere göre yüksek olduğu görülmüştür. Açısal konumlandırma doğruluğu rotasyon ölçümlerinde tork ölümlerine göre, tork ölçümleri angulasyon ölçümlerine göre yüksek olduğu görülmüştür. Çalışmada kullanılan programların, transfer kaşıklarının değişmesi ve çalışmanın in vitro yerine in vivo yapılması sonuçlarda değişiklik oluşturabilir. Çalışma titizlikle yapılmış olsa da tekniğin geliştirilebilmesi için üzerinde daha fazla çalışma yapılması gerekiyor.
Üç boyutlu yazıcı ile üretilen farklı daimi restorasyon reçinelerinin renk özelliklerinin ve aşınma dirençlerinin karşlaştırılması
Bu in vitro çalışmanın amacı; 3 boyutlu (3B) yazıcı ile üretilen farklı daimi restorasyon reçinelerinin, farklı üretim kalınlıklarında, değişen ışık kaynakları altında, termal yaşlandırma öncesi ve sonrası renk özelliklerini değerlendirmektir. Çalışmamız aynı zamanda farklı daimi restorasyon reçinelerinin aşınma dirençlerini de karşılaştırmayı amaçlamıştır. Çalışmamızda üç farklı daimi restorasyon reçinesi (P-Crown, Print Crowntec, VarseoSmile Crown Plus) kullanılmıştır. Örnek boyutları 10x10 mm disk şeklinde ve 1, 1.5, 2 mm kalınlıklarda olacak şekilde tasarlanmıştır. Her kalınlık için n=15 olacak şekilde toplam 145 adet örnek 3B baskı yöntemiyle üretilmiştir. Örneklerin üretimi, DLP teknolojisi ile çalışan bir 3B yazıcı (Varseo XS, BEGO, Bremen, Almanya) ile yapılmıştır. Örnekler, 50 μm tabaka kalınlığı, 90o baskı açısı ile üretilmiştir. Üretim sonrası örnekler üreticinin talimatları doğrultusunda kıl fırça ila cilalanmış daha sonra pomza ve cila pastası ile parlatılmıştır. Örneklerin renk özelliklerini incelemek için bir masaüstü spektrofotometre (CM-3600A, Konika-Minolta Sensing, Inc., Osaka, Japonya) kullanılmıştır. Renk ölçümleri 5 farklı ışık kaynağında (D65, D50, F2, F11, A), gri arka plan kullanılarak termal yaşlandırma öncesi ve sonrasında aynı şekilde yapılmıştır. Yaşlandırma öncesi renk ölçümleri tamamlanan örneklere 10.000 döngü termal yaşlandırma (5-55oC) uygulanmıştır. Termal yaşlandırma sonrası örnekler 24 saat distile suda bekletilmiştir daha sonra ikinci renk ölçümleri yine aynı şekilde yapılmıştır. Renk ölçümünden elde edilen veriler kullanılarak, örneklerin ışık kaynakları altında gösterdikleri renk farklılığı (ΔE00) hesaplanmıştır. Bunun için CIEDE2000 formülü kullanılmıştır ve D65 ( Gün ışığı) kontrol grubu olarak kabul edilmiştir. Renk ölçümleri tamamlandıktan sonra aşınma miktarını belirlemek için 2 mm kalınlıktaki örnek grupları çiğneme testi için ayrılmıştır. Çiğneme simülatöründe 240.000 çiğneme döngüsü uygulanmıştır. Çiğneme testi öncesi ve sonrası örnek yüzeyleri lazer tarayıcı (SD Mechatronik Laser Scanner LAS- 20, Münih, Almanya) ile taranmıştır. Taranan veriler Geomagic DesignX tersine mühendislik programına aktarılmıştır. Aşınma öncesi ve sonrası veriler çakıştırma yöntemi uygulanarak hacim kaybı mm3 cinsinden elde edilmiştir. Çalışmada elde edilen bulguların istatistiksel analizleri için IBM SPSS Statistics 22 programı kullanılmıştır. Parametrelerin normal dağılıma uygunluğu Kolmogorov-Smirnov testi ile değerlendirilmiştir. ΔE00 değerleri normal dağılım gösteren değerlere üç yönlü tekrarlanan Anova testi uygulanmıştır. Gruplar arası ve grup içi (yaşlandırma öncesi ve sonrası) değerler, post-hoc Bonferroni çoklu karşılaştırma testi ile analiz edilmiştir. Aşınma verisi normal dağılım göstermediğinden markalar arası karşılaştırmada, Kruskal Wallis testi kullanılmıştır (p=0,05). Çalışmamızda yapılan istatistiksel analiz sonucunda ışık kaynağının, restorasyon reçinesinin, restorasyon kalınlığının ve termal yaşlandırmanın renk özellikleri üzerindeki etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,05). Tüm restorasyon gruplarında ve restorasyon kalınlıklarında, A tipi ışık kaynağındaki ΔE00 değerleri klinik kabul edilebilir değerin üzerinde bulunmuştur. Kalınlık artışı ΔE00 değerlerinde istatiksel olarak anlamlı derecede düşüşe neden olmuştur (p<0,05). P- Crown reçinesi termal yaşlandırma öncesi ve sonrası diğer reçine gruplarına göre istatistiksel olarak daha az renk değişimi göstermiştir (p<0,05). Termal yaşlandırma sonrası tüm örneklerin ΔE00 değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı derecede düşüş görülmüştür (p<0,05). Yapılan istatistiksel analiz sonucunda örneklerin aşınma değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0,05). Bu in vitro çalışmanın amacı; 3 boyutlu (3B) yazıcı ile üretilen farklı daimi restorasyon reçinelerinin, farklı üretim kalınlıklarında, değişen ışık kaynakları altında, termal yaşlandırma öncesi ve sonrası renk özelliklerini değerlendirmektir. Çalışmamız aynı zamanda farklı daimi restorasyon reçinelerinin aşınma dirençlerini de karşılaştırmayı amaçlamıştır. Çalışmamızda üç farklı daimi restorasyon reçinesi (P-Crown, Print Crowntec, VarseoSmile Crown Plus) kullanılmıştır. Örnek boyutları 10x10 mm disk şeklinde ve 1, 1.5, 2 mm kalınlıklarda olacak şekilde tasarlanmıştır. Her kalınlık için n=15 olacak şekilde toplam 145 adet örnek 3B baskı yöntemiyle üretilmiştir. Örneklerin üretimi, DLP teknolojisi ile çalışan bir 3B yazıcı (Varseo XS, BEGO, Bremen, Almanya) ile yapılmıştır. Örnekler, 50 μm tabaka kalınlığı, 90o baskı açısı ile üretilmiştir. Üretim sonrası örnekler üreticinin talimatları doğrultusunda kıl fırça ila cilalanmış daha sonra pomza ve cila pastası ile parlatılmıştır. Örneklerin renk özelliklerini incelemek için bir masaüstü spektrofotometre (CM-3600A, Konika-Minolta Sensing, Inc., Osaka, Japonya) kullanılmıştır. Renk ölçümleri 5 farklı ışık kaynağında (D65, D50, F2, F11, A), gri arka plan kullanılarak termal yaşlandırma öncesi ve sonrasında aynı şekilde yapılmıştır. Yaşlandırma öncesi renk ölçümleri tamamlanan örneklere 10.000 döngü termal yaşlandırma (5-55oC) uygulanmıştır. Termal yaşlandırma sonrası örnekler 24 saat distile suda bekletilmiştir daha sonra ikinci renk ölçümleri yine aynı şekilde yapılmıştır. Renk ölçümünden elde edilen veriler kullanılarak, örneklerin ışık kaynakları altında gösterdikleri renk farklılığı (ΔE00) hesaplanmıştır. Bunun için CIEDE2000 formülü kullanılmıştır ve D65 ( Gün ışığı) kontrol grubu olarak kabul edilmiştir. Renk ölçümleri tamamlandıktan sonra aşınma miktarını belirlemek için 2 mm kalınlıktaki örnek grupları çiğneme testi için ayrılmıştır. Çiğneme simülatöründe 240.000 çiğneme döngüsü uygulanmıştır. Çiğneme testi öncesi ve sonrası örnek yüzeyleri lazer tarayıcı (SD Mechatronik Laser Scanner LAS- 20, Münih, Almanya) ile taranmıştır. Taranan veriler Geomagic DesignX tersine mühendislik programına aktarılmıştır. Aşınma öncesi ve sonrası veriler çakıştırma yöntemi uygulanarak hacim kaybı mm3 cinsinden elde edilmiştir. Çalışmada elde edilen bulguların istatistiksel analizleri için IBM SPSS Statistics 22 programı kullanılmıştır. Parametrelerin normal dağılıma uygunluğu Kolmogorov-Smirnov testi ile değerlendirilmiştir. ΔE00 değerleri normal dağılım gösteren değerlere üç yönlü tekrarlanan Anova testi uygulanmıştır. Gruplar arası ve grup içi (yaşlandırma öncesi ve sonrası) değerler, post-hoc Bonferroni çoklu karşılaştırma testi ile analiz edilmiştir. Aşınma verisi normal dağılım göstermediğinden markalar arası karşılaştırmada, Kruskal Wallis testi kullanılmıştır (p=0,05). Çalışmamızda yapılan istatistiksel analiz sonucunda ışık kaynağının, restorasyon reçinesinin, restorasyon kalınlığının ve termal yaşlandırmanın renk özellikleri üzerindeki etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,05). Tüm restorasyon gruplarında ve restorasyon kalınlıklarında, A tipi ışık kaynağındaki ΔE00 değerleri klinik kabul edilebilir değerin üzerinde bulunmuştur. Kalınlık artışı ΔE00 değerlerinde istatiksel olarak anlamlı derecede düşüşe neden olmuştur (p<0,05). P- Crown reçinesi termal yaşlandırma öncesi ve sonrası diğer reçine gruplarına göre istatistiksel olarak daha az renk değişimi göstermiştir (p<0,05). Termal yaşlandırma sonrası tüm örneklerin ΔE00 değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı derecede düşüş görülmüştür (p<0,05). Yapılan istatistiksel analiz sonucunda örneklerin aşınma değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0,05). Anahtar Kelimeler: Eklemeli üretim, 3B yazıcı, Renk değişimi, Aşınma direnci
Üç boyutlu yazıcı ile üretilen yüzeyler ve bu yüzeylerin giysi üretimi açısından değerlendirilmesi
Üç boyutlu baskı, teknolojinin ilerlemesi ile birlikte ortaya çıkan katmanlı üretim yöntemi ve üç boyutlu obje imalatı yapabilen yenilikçi bir teknolojidir. Çağın ilerlemesi ve gelişmesi ile üretim yöntemlerinde yeni teknolojiler keşfedilmiş ve üç boyutlu baskı teknolojisi de bu üretim sistemlerinden biri olmuştur. Zaman ilerledikçe üç boyutlu yazıcılar üretilmeye ve yaygınlaşmaya başlayarak çeşitli sektörlerde kullanılır hâle gelmiştir. 3D yazıcılar iş gücünün ve zaman kayıplarının önemli derecede giderilmesinde rol oynamış, üretimde farklı cihazlara olan ihtiyacı en aza indirgemiştir. Birçok sektörde kullanıldığı gibi tekstil ve moda tasarımı alanında da kendine yer edinen bu teknoloji özgün, geleceğe dönük, sanatsal açıdan güçlü tasarımların oluşmasında, birçok tasarımcının çağın ötesinde bir düşünce tarzı benimsemesinde rol oynamıştır. Tasarım alanında gelişme sağlayan bu teknoloji giysilerin yanı sıra tamamlayıcı aksesuarların da üretiminde yer almış, yeni tasarımcıların fikirlerini hayata geçirmelerine imkân sağlamıştır. Üç boyutlu yazıcı teknolojisi bünyesinde çok çeşitli üretim yöntemi barındırdığı gibi farklı ve çeşitli hammadde seçeneklerine sahip olması ve zaman veya mekân farketmeksizin çalışabilme imkânı sunması ile üretimde yüksek performans sağlamaktadır. Bu çalışmada üç boyutlu baskı teknolojisi kullanılarak işlevsel özelliği olan giysi üretimi yapılmış, elde edilen bilgiler görseller yardımıyla sunulmuştur. Üç boyutlu yazıcı ile yazdırılmış yüzeylerden 4 adet işlevsel özellik (karanlıkta parlama, parça eklenebilme, hareket mekanizması) kazandırılmış giysi elde edilmiştir. Çalışmada, Creality Ender 3 V2 3B yazıcı, Esun marka PLA+ filament çeşitleri kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: 3D Teknolojisi, 3D Yüzey Üretimi, Giysi
Polimer esaslı kompozit malzemelerin eklemeli imalat ile üretilerek özelliklerinin geliştirilmesi
Yüksek mukavemet, yüksek darbe dayanımı ve düşük yoğunluğun önem arz ettiği günümüz mühendislik malzemelerinde sandviç kompozit yapılar oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Gelişen üç boyutlu yazıcı teknolojisi özellikle karmaşık şekilli mühendislik malzemelerinin üretiminde zor ve uzun proses basamaklarına sahip geleneksel üretim yöntemlerinin yerini almaya başlamışlardır. Yapılan bu tez çalışmasında ticari akrilonitril bütadien stiren (ABS) ve ticari polikarbornat akrilonitril bütadien stiren alev geciktirici (PC/ABS) filamentleri ile düz plaka numuneler FDM yazıcıda basılmış olup mekanik özellikleri incelenmiştir. Elde edilen çekme testi sonucuna göre ABS ve PC/ABS malzemelerine ait maksimum gerilmenin sırasıyla 27,79 MPa ve 29,09 MPa olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Darbe testi sonuçlarına göre ABS ve PC/ABS malzemelerine ait absorbe edilen enerji sırasıyla % 17,69 ve %32,70 olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen verilere göre kompozit yapının darbe dayanımının ve absorbe ettiği enerjinin daha yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ticari olarak temin edilen ABS ve PC/ABS filamentlerinin mekanik özelliklerine kıyasla elde edilen sandviç numunelerin mekanik özelliklerinin daha düşük olduğu sonucu elde edilmiş olup yazıcı parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin olacağı öngörülmüştür. Üç boyutlu yazıcıların kullanım alanlarının artmasıyla negatif Poisson oranına sahip malzemeler üzerine de çalışmalar arttığı bilinmektedir. Malzemelerin karakteristik özelliklerinin belirlenmesinde etken olan Poisson oranı genelde 0,3 civarındadır. Negatif Poisson oranına sahip öksetik yapıların pozitif Poisson oranına sahip malzemelere kıyasla daha yüksek enerji sönümleme gibi mekanik özelliklere sahip olduğu bilinmektedir. Yapılan bu tez çalışmasında aynı zamanda ABS ve PC/ABS malzemelerden elde edilen geleneksel balpeteği çekirdek yapı sandviç kompozit yapı ile öksetik yapıya sahip çift ok kafa ve tetrachiral çekirdek geometrilerine sahip basma ve darbe test numuneleri FDM ile üretilerek mekanik özellikleri incelemeyi amaçlamıştır. Tetrakiral geometrik yapının hem ABS hem de PC/ABS kompozit sandviç numuneler için sırasıyla 3106,23 N ve 3312,70 N'luk maksimum kuvvete ulaştıkları görülmüştür.
3 Boyutlu (3D) yazıcıda üretilen polilaktik asit (PLA) numunelerinin mekanik özelliklerine dolgu maddesi yoğunluğunun etkisi
Bu çalışmada, 3D yazıcı ile üretilen PLA (Polilaktik Asit) numunelerinin mekanik, termal ve maliyet analizleri gerçekleştirilmiş ve poliüretan köpük ile epoksi reçine dolgu malzemelerinin bu özelliklere etkileri incelenmiştir. ASTM D638 ve D5023 standartlarına uygun olarak hazırlanan %10 ve %20 doluluk oranlarına sahip PLA numuneleri, dolgu malzemeleri ile desteklenmiş ve çekme, eğme testleri gibi mekanik testlere tabi tutulmuştur. Ayrıca, dolgu malzemelerinin dağılımı ve termal davranışlarını incelemek için SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve TGA (Termal Gravimetrik Analiz) yöntemleri kullanılmıştır. Çekme testi sonuçlarına göre, poliüretan köpük dolgu, PLA'nın rijitliğini %16-22 oranında artırmış, ancak maksimum gerilme ve uzama değerlerinde yalnızca %10-15 düzeyinde sınırlı bir iyileşme sağlamıştır. Buna karşılık, epoksi reçine dolgu, PLA'nın mekanik dayanımını artırarak maksimum gerilme değerlerinde %20, uzama değerlerinde ise %15'e kadar bir artış sağlamıştır. Eğme testi sonuçlarında, kontrol grubu (dolgu malzemesi içermeyen PLA), en yüksek elastisite modülü (3177 N/mm²) ve maksimum gerilme değerlerine (91,59 N/mm²) sahip olurken, dolgu malzemeleri ile desteklenmiş PLA numunelerinde bu değerlerde %10-30 arasında bir düşüş gözlemlenmiştir. Ancak, epoksi reçine dolgulu PLA, poliüretan dolgulu PLA'ya kıyasla %15 daha iyi mekanik performans sergilemiştir. Termal analizler, poliüretan dolgunun PLA'nın termal kararlılığını %5-7 arasında bir miktar düşürdüğünü, epoksi reçinenin ise termal kararlılığı %8-10 artırdığını göstermiştir. SEM görüntüleri, poliüretan dolgunun matriks içinde düzensiz bir şekilde dağıldığını ve kümelenmelere yol açtığını ortaya koyarken, epoksi reçinenin PLA ile daha homojen bir dağılım ve güçlü bir ara yüzey bağı oluşturduğunu göstermiştir. Maliyet analizi sonuçları, poliüretan dolgulu PLA'nın düşük maliyetli uygulamalar için uygun olduğunu, epoksi reçine dolgulu PLA'nın ise maliyetinin %19 daha yüksek olmasına rağmen, yüksek performans gerektiren uygulamalar için avantajlı olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, bu çalışma, dolgu malzemelerinin PLA'nın mekanik ve termal özelliklerini geliştirme potansiyelini ortaya koymuş, dolgu türü ve doluluk oranının optimize edilmesi gerektiği vurgulanmıştır. Bu çalışma, PLA'nın özelleştirilerek farklı endüstriyel alanlara uyarlanabileceğini göstermektedir.
Special mixed concrete pouring by using 3D printer technology
3D printers represent one of the most significant advancements in contemporary technology, offering a wide range of applications from the medical industry to the food sector, and from aerospace engineering to household applications. This technology has also been embraced in the construction industry, with its application targeted at large-scale productions. The 3D Concrete Printing technology is a noteworthy development that provides increased flexibility in architectural and structural design, presenting cost-effective (with low dependence on skilled labor) and rapid construction methods. In recent years, various 3DCP technologies have been developed. In this study, current technological advancements are presented, and a 3D concrete printer has been developed on a laboratory scale. Additionally, concrete mixtures compatible with this 3D concrete printer have been tested. Another objective of the study is to design a specialized nozzle to ensure the accurate pouring of concrete into specific positions. Through experiments conducted with 3D printing technology and suitable concrete mixtures, various parameters of concrete, such as workability, buildability, and compressive strength, have been determined.
Katmanlı imalat yöntemi ve talaşlı imalat yöntemi için optimizasyon yöntemlerinin denenmesi ve karşılaştırılması
Gelişen teknoloji ve bilgisayar programları sayesinde mühendislik parça analizleri ve optimizasyonları günümüzde bilgisayar programları aracılığı ile yapılabilmektedir. Bilgisayar programları sadece analiz için değil ayrıca tasarımdaki değişiklikler ile parçanın hafifletilmesi sonucu malzeme maliyetinin düşürülmesinde de aktif rol almaktadır. İmalat yöntemleri ve bu yöntemlerin birbirleri ile olan karşılaştırmaları daima araştırma konusu olmuştur. Bir parçayı imal etmek için hangi yöntem(ler)in seçileceği, o işletme açısından büyük önem arz etmektedir. Tasarlanan parçanın çalışma koşulları altında maruz kalınan yükleri ve dayanımı üretici için çok önemlidir. Bu tezde, katmanlı imalat ve talaşlı imalatın avantaj / dezavantajları araştırılmış ve bu yöntemler Pet-G malzeme kullanımı için karşılaştırılmıştır. Katmanlı imalat yönteminde bir FDM (Fused Deposition Modeling-Ergiterek Biriktirme Yoluyla Modelleme) tipi 3B(üç boyutlu) yazıcı kullanılmıştır. Talaşlı imalat yöntemi için ise bir CNC Router (Computer Numerical Control Router-Bilgisayarlı Sayısal Kontrol Yönlendiricisi) kullanılmıştır. Söz konusu imalat yöntemlerine göre oluşturulan bir parça tasarımı ve iki kez optimizasyonundan sonra mekanik özellikleri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Yapılan optimizasyonlar sonrasında hedeflenen kütle azalımı sağlanmıştır. İkinci optimizasyon sonrası numune, tasarım programına göre ilk halinden kütle olarak yaklaşık % 63 oranında hacimsel ve kütlesel olarak küçülmüştür. Yaklaşık olarak 300 gram olan numunenin kütlesi, 100 grama düşürülmüştür. Katmanlı imalatla üretilen numunelerin, talaşlı imalatla üretilen numunelere göre yoğunluk değerleri düşük, yüzey pürüzlülük değerleri yüksek çıkmaktadır. Yüksek yüzey pürüzlülük değerinin istenmediği yerlerde ve karşılıklı çalışan parçalarda (yataklar, miller vb.) talaşlı imalat yönteminin kullanılmasının daha avantajlı olduğu görülmüştür. Yapılan testler sonucunda, talaşlı imalatla üretilen numunelerin mukavemet değerlerinin daha yüksek çıktığı gözlemlenmiştir.
Besin taklidi sıvıların 3 boyutlu yazıcılar ile üretilmiş geçici restorasyon materyalinin mekanik özelliklerine etkisinin karşılaştırmalı değerlendirilmesi
AMAÇ: Çalışmanın amacı besin taklidi sıvıların, üç farklı üretim yöntemi kullanılarak üretilmiş geçici restorasyon materyalinin mekanik özelliklerine etkisinin karşılaştırmalı incelenmesidir. YÖNTEM: Çalışmada üç farklı yöntemle geçici kron materyali üretilmiştir: (1) Geleneksel yöntem (GY), (2)Kazıma yöntemi KY), (3)3 boyutlu yazıcı yöntemi (3DY). Her bir üretim yönteminden 76 adet toplamda 228 örnek hazırlanmıştır. Örnekler her bir grupta 19 adet test örneği olacak şekilde 12 gruba ayrılmıştır. Test örnekleri 37 ˚C de 7 gün boyunca: distile su, 0.02N sitrik asit, heptan ve %50 lik etanol solüsyonunda bekletilmiştir. Ardından yıkanıp, kurutulmuştur. Mekanik özellikleri 3 nokta bükme testiyle değerlendirilmiştir. Kırılan test örneklerin sertlikleri knoop dijital mikro-sertlik test cihazında (100gf/15sn) ölçülmüştür. Verilerin analizinde Tek yönlü varyans analizi (ANOVA), Tukey istatistiksel analizi kullanılmıştır. BULGULAR: 3DY ile üretilen örneklerin sertlik verilerine göre, distile su(16.4±4.6) ve sitrik asit(17.7±4.3) solüsyonlarında bekletilen örneklerde, alkol(23±2.6) ve heptan(24.5±3.9) solüsyonlarına göre (P≤0.01) anlamlı fark gözlenmiştir. Elastik dayanım verilerine göre, heptan(127.7±10.2 MPa) solüsyonunda bekletilen örneklerde, alkol(139.7±7.4 MPa) (P=0.027) ve sitrik asit(143.5±15.8 MPa) (P=0.002) solüsyonundan anlamlı fark gözlenmiştir. GY ile üretilen örneklerde elastik dayanım verilerinde sitrik asit(93.7±11.3 MPa) solüsyonunda bekletilen örneklerde alkol(81.3±9.4) solüsyonuna göre(p=0.02) anlamlı fark gözlenmiştir. Elastik modül verilerinde Heptan(2701±612.9 MPa) solüsyonunda bekletilen örneklerin ortalama elastik modül değeri ile alkol(2326±445.1 MPa) solüsyonunda bekletilen örneklerin ortalama elastik modül değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmaktadır (P=0.039). SONUÇLAR: Çalışmanın ışığında hastalara uzun dönem geçici restorasyonlar kullandırılıcağında 3 boyutlu yazıcılar ile üretilen geçici restorasyonların kullanımı önerilebilir. Hastalar karma beslense bile 3 boyutlu yazıcılar ile üretilen kronların dayanımı geleneksel ve kazıma yöntemi ile üretilen restorasyonlardan daha az etkilenecektir. Anahtar kelimeler: 3 Boyutlu Yazıcı, Besin Taklidi Sıvılar, Tabakalı Üretim,
Mikrodalga tabanlı meme kanseri tespiti için anten geliştirilmesi
Bu çalışmada, öncelikle meme kanseri teşhisi için gerçekleştirilen çalışmalar incelenmiş kullanılan anten modellerinin geliştirilmesi adına farklı anten modelleri tasarımı yapılmıştır. Mikrodalga görüntüleme uygulamaları için geliştirilen, farklı ölçü parametreleri, farklı şekil ve alt taban malzemeleri ile üretilmiş olan mikroşerit antenler laboratuvar ortamında, 3D yazıcı teknolojisi kullanılarak basılmış, meme fantom modelleri kullanılarak anten ve meme modelinin farklı düzlem ve uzaklıklarda ölçümler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen ölçümler doğrultusunda her bir anten modeli için elde edilen veriler düzenlenerek hazır hale getirilmiştir. Farklı antenler kullanılarak elde edilen her bir veri seti karşılaştırılarak antenlerin meme kanseri teşhisinde ne kadar başarılı olduğu test edilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Farklı 3 boyutlu yazıcı teknolojileri kullanılarak üretilen geçici restoratif materyallerin dönüşüm derecelerinin değerlendirilmesi
Amaç: Bu çalışmanın amacı, farklı 3 Boyutlu (3B) yazıcı teknolojileri kullanılarak üretilen geçici restorasyon malzemelerinin dönüşüm derecesini değerlendirmek ve geleneksel olarak üretilmiş polimetil metakrilat (PMMA) ile karşılaştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Araştırmada stereolitografi (SLA), dijital ışık işleme (DLP) ve likit kristal ekran (LCD) 3B yazıcıları kullanıldı. Kontrol grubu, geleneksel olarak üretilmiş otopolimerizan PMMA olarak belirlendi. Çalışmaya altı farklı 3B yazıcı dahil edildi: DWS, Formlabs, Asiga, Mega, and Vega, Photon. 3B yazıcılar ile üretilecek numuneler bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı (Materialise 3-matic) ile dikdörtgenler prizma geometrisinde (10×4×2,5 mm) tasarlandı. Örnekler 3B yazıcılarda yatay yönde (0 derece), 50 μm tabaka kalınlığında (n=15) üretildi. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrofotometre (FT-IR) ölçümleri rezinin sıvı hali (n=15), baskıdan sonra ve kürlemeden sonra olmak üzere 3 aşamada gerçekleştirildi. Kontrol grubu örneklerinin (n=15) FT-IR ölçümleri iki aşamada gerçekleştirildi. Spektrumlarından elde edilen verilere dayanarak Verilerin istatistiksel analizi tek yönlü ANOVA ve post-hoc Tukey testleri ile yapıldı (α=.05). Bulgular: FT-IR analizi sonucu farklı 3B yazıcı teknolojileri kullanılarak üretilen numunelerin DC değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmadı (P<0,05). Kontrol grubu olan PMMA ve Formlabs (Form 3) 3B yazıcı arasında DC değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulundu (P=0,042). Sonuç: Üç boyutlu yazıcılar, kontrol grubu olan PMMA ile karşılaştırılabilir DC değerleri göstermiştir. DC, farklı 3B yazıcı teknolojilerinden etkilenmemiştir. Anahtar kelimeler: 3B Yazıcı, Eklemeli Üretim, Geçici Restorasyon, Dönüşüm Derecesi
3D yazıcılar için polimer esaslı kompozit filament üretimi
Günümüzde birçok alanda kullanılan malzemelere yüklenen görevlere her geçen gün artmaktadır. Özellikle canlı organizmalarda tedavi amaçlı kullanılan ürünlerin yelpazesini genişletmek ve yeni ürünlerin üretilmesi oldukça önemlidir. Günümüzde canlı organizmalar ile uyumlu bir şekilde istenilen işlevi yerine getiren ürünlerin birçoğu, 3D yazıcılarda üretilebilmektedir. Canlı organizmaya yerleştirilen bir biyomalzemenin işlevini doğru bir şekilde yerine getirebilmesi için birden fazla özelliğe sahip olması istenmektedir. Bu ihtiyacı karşılayacak birden fazla hammadden oluşan filamentler ile 3D yazıcılarda çeşitli geometrik şekillere sahip parçalar üretilebilir. Böylece hem üretim maliyeti düşmekte hem de arzu edilen özelliklere sahip ürünler elde edilebilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, biyouyumluluğu iyi olan Polilaktik Asit (PLA), Hidroksiapatit (HA) ve Titanyum dioksit (TiO2) malzemelerin belli oranlarda karıştırılarak FDM 3D yazıcılarda kullanılmak üzere ekstrüzyon yöntemiyle filamentler üretildi. Daha sonra üretilen bu filamentlerin kullanılarak ISO 527-2 5A standardına uygun çekme numuneleri ve 20x20x20 mm ebatlarında küp numuneler baskı sıcaklığı, kenarlık basma hızı ve iç dolgu hızı gibi 3D baskı parametreleri altında 3D yazıcı ile basıldı. Hem ektrüzyon ile üretilen filamentlerin hem de hazır alınan filamentler ile 3D yazıcıdan elde edilen ürünlerin fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri tespit edildi. Üretilen 3D baskı örneklerinde yapılan çekme, boyutsal, pürüzlülük, XRD, FTIR, SEM, EDX, DSC ve TGA analizlerde, sentetik HA yerine alternatif olarak doğal HA kullanılabileceği gösterilmiştir. Kompozit filamentler ile yapılan 3D baskılarında %0.5-2 boyutsal sapmalar meydana gelmiştir. Kompozitlere ait 3D baskı örneklerinde en fazla pürüzlülük değeri X eksen düzlemlerinde 14.5 µm, Y eksen düzlemlerinde 16.7 µm ve Z eksen düzlemlerinde 14.2 µm olmuştur. DSC analizine göre kompozitlerin camsı geçiş sıcaklığı 68°C ve erime sıcaklığı 165°C civarında elde edilmiştir. Çekme analizine göre gerilme mukavemeti ve kırılma gerilimi en fazla 220°C baskı sıcaklığı, 2880 mm/dak baskı hızı ile %95 PLA, %4 HA ve %1 TiO2 karışımından elde edildi. Maksimum gerilme 62.4 N/mm2 ve kopma uzaması ise 1.76 mm olarak elde edildi.
Ai-enabled optimization of 3D-printed microneedles for simultaneous epidermal and dermal delivery
Conventional needle technologies are being revolutionized by nano- and micro-fabrication methods to create microneedles, organization of microscale needles on an array, which aim to reduce penetration pain and tissue damage while providing precise channels for administering bioagents and collecting body fluids. This thesis explores the advancements in 3D printing methods for microneedle fabrication and particularly focusing on their applications in biomedical engineering and healthcare. For the case of sampling body fluids, a finger-actuated microneedle array integrated with a microfluidic chip was visualized for simple and efficient self-collection of blood and interstitial fluid, eliminating the need for healthcare workers. The processes of fluid extraction and flow within the device were simulated to optimize efficiency. The thesis also explores the integration of artificial intelligence in 3D printing of microneedles, using machine learning and deep learning algorithms to optimize manufacturing processes and predict fabrication outcomes. This multidisciplinary approach enhances the quality control and precision of biodegradable microneedles fabricated through fused deposition modeling 3D printing and chemical etching. In the context of biomedical applications, for the case of Basal Cell Carcinoma skin cancer treatment, microneedles loaded with Marshmallow root extract and Imiquimod are explored, offering controlled release and targeted delivery with minimal side effects. This approach enhances therapeutic efficacy while minimizing patient discomfort and infection risks. Another significant focus is on the customization of microneedle arrays for treating various skin diseases, such as skin cancers and infections, which occur at different skin depths. By engineering the design of the microneedles in nonlinear ways with diverse needle heights on the array, the thesis introduces concurrent drug delivery to various skin layers. Additionally, varying the base diameter of the needles in the array facilitates prolonged or intermittent drug release, depending on the biodegradation kinetics of these needles. This approach enabled long-lasting simultaneous epidermal and dermal drug delivery. The thesis concludes that microneedle arrays hold significant potential in drug delivery due to their ability to administer treatments in a painless and minimally invasive manner, paving the way for more personalized and advanced healthcare solutions.
Granül termoplastik malzemelerin ekstrüzyon esaslı eklemeli imalat şartlarının incelenmesi ve optimizasyonu
Eklemeli imalat, karmaşık yapılı geometrilerin limit olmadan kısa sürede ve uygun maliyetle, malzemelerin birbirine eklenmesi suretiyle üretildiği bir imalat teknolojisidir. Eskişehir Teknik Üniversitesi, Makine Mühendisliği Dijital Tasarım ve Dijital İleri İmalat araştırma laboratuvarında gerçekleştirilen doktora çalışması ile filament bazlı malzemelerin eriyik ergitme metoduyla üretim yapabilen büyük hacimli Ar-Ge ve test amaçlı üç boyutlu yazıcı imal edilmiştir. Üç boyutlu yazıcının granül bazlı malzemeleri işleyebilmesi için yüksek lisans çalışması ile de granül beslemeli ekstrüzyon sistemi kurulmuştur. Bu tez çalışmasında PEEK malzemeyi işleyebilmek ve imal edilecek test numunelerinin fiziksel, kimyasal ve mekanik özeliklerini belirlemek için deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Devamında geri dönüşümlü PEEK malzeme ekstrüde edilemediği için termoplastik performans ABS granül malzemesi kullanılarak üretilecek test numunesinin özelliklerini belirlemede çekme deneyi ve test numunesi ASTM D638 Tip-1 standardına istinaden çekme test numuneleri imal edilmiştir. Taguchi L9 formatı ile test numunelerinin Çekme Deneyleri, DSC testleri yapılmış ve Varyans analizi ile bulgular incelenmiştir. Deneysel çalışmaların incelenmesi ve üç boyutlu yazıcı optimizasyonu sonrası imal edilmiş numunelerde iyileştirilmiş farklar gözlemlenmiş ve granül malzeme için en uygun parametreler belirlenmiştir.
Üç boyutlu yazıcıyla yumuşak doku üretimi
Bu çalışmada 3 boyutlu tarayıcı yardımıyla görüntüleri elde edilmiş olan kulak burun ve parmak görüntüleri, 3 boyutlu yazıcı ile bastırılmıştır. Elde edilen sert yapıdaki numunelerin, aljinat yardımıyla kalıpları çıkartılarak RTV-830 kodlu PDMS kiti ile hazırlanan %10 boraks pentahidrat içeren ve boraks pentahidrat içermeyen iki adet yumuşak doku numunesi hazırlanmış ve aljinat kalıplara dökülmüştür. Daha sonra morfolojik ve fiziksel yapısı incelenen yumuşak doku numunesinin kalıp içerisinde yeterli seviyede akışmadığı ve süngerimsi bir yapı oluşturduğu gözlemlenmiştir. Daha sonra shore 10 sertlik yapısında, akışkanlığı daha yüksek RTV-2 kodlu PDMS kiti kullanılarak aynı aşamalar tekrarlanmıştır. %10 boraks pentahidrat içeren ve boraks pentahidrat içermeyen olmak üzere iki numune hazırlanmıştır. Morfolojik ve fiziksel olarak uygun sertliğe ulaşılmıştır. Ardından hazırlanmış olan numunelerde çekme ve sertlik deneyi, antibakteriyel test, SEM ve SEM EDX analizleri yapılmıştır. Boraks katkılı silikon polimerin çekme mukavemeti katkısız polimere göre artarken, uzama miktarı azalmıştır. Boraks pentahidrat katkısı sertliği arttırmış, aynı zamanda antibakteriyel özellik ve hidrofilik özellik katmıştır.
Çağdaş seramik sanatında fraktal geometri ve 3 boyutlu (3d) yazıcıların kullanımı
Fraktal örüntüler, birbirinin tekrarı olan, doğada kendiliğinden ve matematiksel denklemlerle oluşan karmaşık, sonsuz döngüye sahip örüntülerdir. Doğada farklı bağlam ve örüntülerde kendiliğinden var olan fraktal yapılar, günümüzde matematiksel yapılarla dijital olarak oluşturulmakta ve birçok alanda kullanılmaktadır. Sanat tarihinde altın oran, Fibonacci sayı dizilimi gibi yansımalarla mimariden, resme birçok yapıtta gözlemlenen fraktal geometri, özellikle bilgisayar, yazılım ve üç boyutlu yazıcı teknolojisi alanlarındaki gelişmeler ve bu gelişmelerin sanat ve tasarım alanına girmeye başlaması ile sanat üretiminde yeni anlayışları doğurmuştur. Üç boyutlu yazıcılar plastik, seramik, metal gibi akışkan materyalleri kullanmaktadır. Ayrıca bu alanda yapılan çalışmalar ile nanokomposit malzemeler, farklı plastik karışımlar veya endüstride kullanılan malzemelerden oluşturulan karışımlar içeren toz metaller kullanılmaya başlanmıştır. Bu yeni olanaklar, seramik sanatçıları tarafından da günümüzde farklı bir şekillendirme yöntemi olarak kullanılmakta ve yeni seramik formların ortaya çıkmasına olanak sağlamaktadır. Dijital dünyada yaşanan gelişmeler ve fraktal geometrinin sanatta kullanımı, günümüzde üretim sürecinde yeni kapılar açmaktadır. Yapılan bu çalışmada, günümüzde dijital dünyanın getirdiği olanaklarla insanlık için hayati öneme sahip doğanın içinde bulunan, doğayla yakınlaşmamızı sağlayan fraktal örüntülerin sanat eserlerinde etkileri gözlemlenmektedir.
4. sınıf kesirler ünitesinin öğretiminde 3B yazıcıların kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına etkisi
Araştırmada, ilkokul 4. sınıf matematik dersi, kesirler ünitesinin öğretiminde, 3B yazıcıların öğrencilerin akademik başarılarına olan etkisinin belirlenmesi ve bu yazıcılar hakkında öğrencilerin görüşlerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda araştırma, 2019-2020 eğitim-öğretim yılı birinci yarıyılında Afyonkarahisar'da bulunan bir devlet ortaokulunun dördüncü sınıflarında öğrenim gören 38 öğrenci ile gerçekleştirilmiştir. Rastgele olarak belirlenmiş deney ve kontrol gruplarında 19'ar öğrenci bulunmaktadır. Araştırmada, nicel ve nitel araştırma desenlerinin bir arada yer aldığı gömülü karma deseni kullanılmıştır. Üç boyutlu yazıcıların kesirler ünitesi öğretiminde öğrencilerin akademik başarılarına olan etkisini belirlemek amacıyla araştırmanın nicel kısmında yarı-deneysel desenlerden eşitlenmemiş kontrol gruplu öntest-sontest modeli kullanılmıştır. Araştırmanın nitel bölümünde ise sadece deney grubuna uygulanan yapılandırılmış görüşme formundaki açık uçlu sorular ile araştırmanın katılımcılar üzerinde ne gibi bir etki yarattığı, katılımcıların 3B yazıcılar hakkındaki görüşleri, 3B yazıcıların matematik dersinde kullanımı ve matematik dersine etkisi sorularak uygulama hakkında dönütler alınmıştır. Ayrıca deney grubu öğrencilerinden uygulamanın devam ettiği süreç boyunca günlük tutmaları istenmiştir. Deney grubundaki öğrencilere ilgili ünite konuları, üç boyutlu yazıcılar yardımıyla hazırlanan etkinliklerle desteklenmiş 5E öğrenme halkası modeline uygun ders planları kullanılarak anlatılırken, kontrol grubundaki öğrencilere ise 5E öğrenme halkası modeline uygun mevcut programa göre anlatılmıştır. Araştırmada veri toplama araçları olarak; Kesirler Ünitesi Akademik Başarı Testi (KÜABT), deney grubundaki öğrencilerin dört hafta boyunca beraber yaptıkları etkinliklerin gözlemlenmesi ve baştan sona tüm sürecin değerlendirilmesi amacıyla Öğrenci Günlük Formu ile yine sadece deney grubundaki öğrencilere uygulanan Yapılandırılmış Görüşme Formu kullanılmıştır. Araştırmadan elde edilen nicel veriler, istatistik programı ile analiz edilmiş, deney ve kontrol gruplarının öntest ve sontest puanlarının birlikte normal dağılım göstermemesi nedeniyle non-parametrik ANCOVA testi kullanılmıştır. 4. Sınıf matematik dersinde normal öğretim programı çerçevesinde 5E öğrenme halkası modeline uygun 3B yazıcıların kullanıldığı etkinliklerin uygulandığı deney grubu ve normal öğretim programı çerçevesinde 5E öğrenme halkası modeline uygun öğretimin yapıldığı kontrol grubunun KÜABT öntest puanlarına göre düzeltilmiş KÜABT sontest puanları arasında manidar bir farklılığın olduğu görülmüştür. Ayrıca, bu araştırmada nitel verilerin analizi için nitel veri analiz programı kullanılmıştır. Deney grubu öğrencilerinin süreç boyunca tuttukları günlükler betimsel analize tabi tutulmuştur. Sadece deney grubu öğrencilerinden dokuz öğrenci ile yapılan yapılandırılmış görüşme verilerinin analizi ise içerik analizleri yapılmıştır. Analizler sonucunda, 3B yazıcıların kullanıldığı derslerde öğrencilerin çok zevk alıp eğlendikleri, konuyu daha kolay öğrendikleri tespit edilmiştir. Ayrıca öğrenciler ünite konularını daha iyi anladıklarını, yapılan etkinliklerin hayal güçlerini geliştirdiğini, iş birliği yapmayı öğrendiklerini ve derslerin sıkıcı olmadığını belirtmişlerdir.
Üç boyutlu yazıcılar için yeni bir ekstruder tasarımı ve optimizasyonu
3B yazıcılar geleneksel üretim araçlarının aksine hammaddenin katmanlar halinde üst üste eklenerek üretim yapılması prensibini kullanır. Her biri farklı teknoloji kullanan yirmiden fazla farklı yazıcı türü vardır. Malzeme ekstrüzyonu prensibini kullanan 3B yazıcılar en sık kullanılan 3B yazıcı türüdür. Bu çalışmada malzeme ekstrüzyonu ile üretim yapan 3B yazıcılar ile yapılan üretimlerde karşılaşılan üretim sorunları tespit edilmiştir. Çalışmada tespit edilen her bir üretim sorunu detaylı görseller ile sunulmuş, sorunun sebeplerine dair bilgiler verilmiş ve bazı çözüm önerileri tavsiye edilmiştir. Elde edilen bulgular üretim sorunlarının önemli bir kısmının 3B yazıcıların ekstruder olarak adlandırılan sistemi ile ilgili olduğu görülmüştür. Filamentin davranışının tespit edilmesi amacıyla nozul içerisindeki newton tipi olmayan akış analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular nozul çapının, nozul açısının, filamentin nozul içerisindeki sıcaklığının ekstruder tasarımında önemli parametreler olduğunu göstermiştir. Nozul sıcaklıklarının filamentin istenen sürede eritilebilmesi için önemli olduğu tespit edilmiştir. Düşük nozul sıcaklıklarında filamentin homojen bir şekilde eritilemediği tespit edilmiştir. Yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar doğrultusunda ekstruder üzerinde bulunan her bir elemanın optimizasyonu gerçekleştirilmiş ve yeni bir ekstruder üretilmiştir.