Effect of annealing on the mechanical properties of PLA parts produced by fused filament fabrication

Eklemeli imalat, mühendislik sistemlerinde yük taşıyan bileşenlerin üretimi için uygulanabilir bir teknoloji haline gelmiştir. Bu kapsamda, Eriyik Filament ile İmalat (EFİ), polimerik parçaların baskısı için en etkili ve ekonomik yöntemler arasındadır. EFİ yöntemine uygun çok sayıda termoplastik malzeme mevcuttur. Bunlar arasında Polilaktik asit (PLA), yenilenebilir, sürdürülebilir ve düşük maliyetli bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. EFİ ile üretilen PLA yapıların uygulamalarda daha etkili şekilde kullanılabilmesi için ilgili proses-yapı-özellik ilişkilerinin anlaşılmasına ihtiyaç vardır. Bu tez çalışması, ısıl işlem uygulamasının EFİ ile üretilmiş PLA parçaların mekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmıştır. Basılan numuneler amorf bir yapı sergilerken, 24 saat boyunca 80°C ile 140°C arasında değişen sıcaklıklarda uygulanan ısıl işlem, farklı kristal fazların oluşmasına neden olmuştur. 100°C'de uygulanan ısıl işlem, dayanım ve süneklik iyileştirmesi açısından en iyi sonuçları vermiş; bu kapsamda çekme dayanımı %6.5, kopma uzaması ise %33 artmıştır. Daha yüksek sıcaklıklarda ise mekanik özelliklerde düşüş yaşanmıştır. Farklı dolgu oranları incelendiğinde, %60 dolgu baskısı ve 100°C'deki ısıl işlemin en yüksek özgül dayanımı sağladığı tespit edilmiştir. Sonuçlar, ısıl işlem yönteminin EFİ tekniğiyle üretilen parçalarda mekanik özellikleri iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur.