Binder jetting tipi 3 boyutlu yazıcılarda yapıştırıcı tipinin ürünün mekanik özelliklerine etkisinin deneysel olarak araştırılması

Binder jetting teknolojisi bir eklemeli imalat yöntemidir. Bu teknolojide bir toz yatağı üzerine seçici olarak püskürtülen sıvı bağlayıcı ile tozların bağlanması sağlanır. Bu işlem katman katman nihai parça üretilene kadar tekrarlanır. Bu yöntem ile parça üretmek için, çeşitli seramikler, metaller, polimerler dahil olmak üzere pek çok toz halinde bulunan hammadde kullanılabilir. Aynı zamanda üretim aşamasında herhangi bir ısı girdisi olmadığında artık gerilmelerin oluşmaması, renkli ve hızlı üretime imkan tanıması gibi özellikleri sebebiyle son yıllarda öne çıkan yötemlerdendir. Bu çalışmada Binder jetting yöntemiyle üretiminde başarılı sonuçlar alınamayan HA (Hidroksiapatit) malzemesinin farklı tipte bağlayıcılar ile (toz ve sıvı) güçlü bir bağlanma sağlanarak başarılı sonuçlar alınması amaçlanmıştır. Hammadde olarak HA (Hidroksiapatit) toz halde kullanılmıştır. Toz bağlayıcı olarak PVA (Polivinil Alkol) ve Akrilik kullanılmıştır. Bu malzemeler toz halde HA tozlarıyla ağırlıkça %20, %30 ve %40 oranlarında karıştırılmıştır. Ayrıca bağlayıcı olarak %98 Su içeren HP45 kartuş ve ZB10 Bağlayıcı olmak üzere 2 farklı malzeme kullanılmıştır. Toplamda 6 farklı toz karışımı 2 farklı sıvı bağlayıcı ile numune üretimleri yapılmıştır. Binder Jetting yöntemiyle üretilen numuneler sinterlenmeden önceki hali için literatürde green part ifadesi kullanılmaktadır. Bu çalışmada numuneler üretildikten sonra sinterleme işlemi yapılmamıştır. Tüm test ve analizler green part üzerinde uygulanmıştır. Üretilen numunelerin mikro yapıları SEM ve XRD analizleri ile incelenmiştir. Numunelerin bağıl yoğunluk değeri ortalama %90 çıkmıştır ve proziteler düzensiz ve şekilsiz bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Akrilik ile yapılan üretimler beklenen sonuçları verememiş PVA ya göre çok düşük dayanımlarda kalmıştır. Ayrıca kullanılan HP 45 sıvı bağlayıcı ile ZB 10 bağlayıcıları karşılaştırıldığında ZB10 bağlayıcısının daha güçlü bir bağlanma sağladığı ve toz bağlayıcıların çözülmesinde HP45 e göre daha başarılı olduğu görülmüştür. %60HA ile %40 PVA karışımı ile sıvı bağlayıcı olarak kullanılan ZB10 varyasyonuyla üretilen numunelere yapılan basma testi sonuçlarında en rijit ve en yüksek dayanıma sahip olan varyasyon olduğu tespit edilmiştir.