Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak büyük ölçekli eklemeli imalatta çarpılma analizleri

Bu tez çalışmasında, farklı karışım oranları ile büyük ölçekli eklemeli imalatta üretilen malzemelerin mekanik özellikleri ve deformasyonları, üretilen numuneler üzerinde incelenmiştir. Eklemeli imalat ile üretilen parçalarda sıvıdan halden katıya hale geçişten dolayı parça üzerinde artık gerilmeler oluşur. Artık gerilmeler istenmeyen deformasyonlara neden olur. Büyük ölçekte üretilen parçalarda bu deformasyonlar daha belirgindir ve bu da üretimde önemli bir sınırlama getirir. Bu sınırlamaları aşmak için bu çalışmada ağırlıkça %15, %10, %5 ve %0 karbon elyaf takviyeli Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) numuneler, içindeki elyaf yönelimleri homojenleştirme tekniği kullanılarak üretilmiştir. Bu karbon fiber oranlarına göre modellenen parçaların deneysel olarak çarpılma miktarları incelenmiş, soğuma süreleri takip edilmiş ve sonlu elamanlar analizleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca numunelerin eğme dayanımları ASTM D790 standardına göre eğme testleri ile incelenmiştir. Sonlu eleman analizi sonuçları, deneysel sonuçlara göre %10-20 daha yüksek çarpılma göstermektedir. Tüm numuneler arasında maksimum eğme mukavemeti %5 karbon elyaf takviyeli numune için elde edilmiştir. Daha fazla miktarda (%10-%15) karbon lifi içeren numunelerde gözenek oluşumu eğme dayanımını azaltmıştır. Sonlu elemanlar analizi sonuçlarına göre saf ABS en yüksek çarpılmaya sahipken, %10 ABS-CF en az çarpılmaya sahiptir.