Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Y.Lisans, 2025 - 2026
Bu çalışma, grafen takviyeli polilaktik asit (PLA) matrisli kompozitlerin eklemeli imalat yöntemiyle üretilmesini ve bu kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerinin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Yaygın olarak kullanılan Fused Deposition Modeling (FDM) – Eriyik Yığma Modelleme (EYM) metodu, üç boyutlu (3D) baskı alanında bilinen bir yöntemdir ve mevcut çalışma, bu yöntemin grafen içeren PLA kompozitlerinin üretimindeki potansiyelini ortaya koymayı hedeflemektedir. Projenin temel motivasyonlarından biri, grafen takviye fazının PLA polimeri içinde en uygun oranlarını saptamak ve kompozitlerin hazırlanması için EYM yöntemi ile üretim süreçlerini optimize etmektir. Böylelikle, grafen konsantrasyonunun kompozit örneklerin mekanik ve termal özelliklerine olan etkisi belirlenecektir.
Projenin ilk adımı, Grafen ile PLA matrisinin karıştırılmasını ve akabinde filament üretimini içermektedir. Ardından, bu filamentlerin EYM yöntemi ve 3D baskı ile çeşitli geometrik formlara dönüştürülmesi gerçekleştirilecektir. Üretilmesi planlanan örneklerin performansı, mekanik ve termal karakterizasyon teknikleri ile değerlendirilecektir. Projede kapsamında kompozit numunelerin düzlem içi özellikleri (elastisite modülü ve çekme mukavemeti gibi) çekme testi ile belirlenirken düzlem dışı karakteristikleri de (eğme modülü ve eğme mukavemeti gibi) üç nokta eğme testi ile tespit edilecektir. Charpy/Izod testi ise malzemenin darbeye karşı dayanıklılığı ile ilgili veri sağlayacaktır. Partikül katkılı kompozitlerin ve saf halde matrisin yüzey sertlik değerleri Shore-D tipi sertlik aparatı ile belirlenecektir. Hazırlanan numunelerin termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termal gravimetrik analiz (TGA) ile saptanacaktır. Böylelikle kompozit yapıların ısıl geçişleri, erime davranışları ve hangi sıcaklık aralıklarında bozunmaya başladığı gibi temel ısıl parametreleri belirlenecektir. 12. Kalkınma Planı Vizyonu Doğrultusunda hazırlanan TÜBİTAK 2024-2025 Öncelikli Ar-Ge ve Yenilik Konuları dokümanı içeriğinde “Eklemeli imalat teknolojilerine uygun malzemeler geliştirilmesi” alt başlığında bu yöntemle hazırlanacak monolitik ve/veya kompozit malzemelerin üretimi teşvik edilmektedir. İlaveten ekolojik ve doğa dostu bir polimer olarak bilinen PLA’nın da matris bileşeni olarak kullanımı projenin diğer bir avantajı olarak görülebilir. Dolayısıyla çevre duyarlılığı yüksek ve ileri bir teknoloji ile fabrikasyonu planlanan nanopartikül katkılı polimer kompozitlerin karakteristikleri tespit edilerek literatüre katkı sağlanması planlanmaktadır.