Yazar "Ercan, Necati" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 4 / 4
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    3B eklemeli üretim yöntemiyle üretilmiş hücresel kafes yapılı sandviç panellerin mekanik davranışlarının incelenmesi
    (Bursa Teknik Üniversitesi, 2019) Ercan, Necati; Yunus, Doruk Erdem
    Eklemeli üretim, üç boyutlu model verileri kullanılarak malzemelerin katmanlar halinde üst üste biriktirilmesiyle nesnelerin oluşturulduğu üretim yöntemidir. Birçok farklı çeşidi olan eklemeli üretim teknolojileri arasında, dünyada en yaygın kullanıma sahip eklemeli üretim yöntemi Eriyik Yığma Modelleme olarak bilinmektedir. Eriyik Yığma Modelleme eklemeli üretim yöntemi, termoplastik malzemenin belirli bir sıcaklıkta eritilmesi ve katmanlar halinde uygun takım yolu boyunca üst üste biriktirilmesiyle modelin oluşturulduğu üç boyutlu eklemeli üretim yöntemi olarak tanımlanabilir. Modern yapı teknolojileri, toplam ağırlığı azaltmak ve aynı zamanda yeterli dayanıma sahip yapılar üretebilmek için kompozit malzemelerin kullanımına önem vermektedir. Kullanılan bu kompozit malzemelerden biri de sandviç yapılardır. Düşük ağırlıklarından dolayı tercih edilen sandviç yapılar yüksek eğilme dayanımı, titreşim sönümleme, enerji emilimi ve ısı yalıtımı gibi birçok farklı özelliklerinden dolayı da çeşitli endüstri alanlarında kullanılmaktadır. Sandviç yapıların imalatında eklemeli üretimin kullanılması çok çeşitli avantajlar sağlamıştır. Bu avantajların en önemlisi, geleneksel yöntemlerle üretilmesi oldukça zor ya da imkânsız olan periyodik hücresel çekirdeğin yapısını ve geometrisini değiştirerek, geniş bir ölçekte fonksiyonel özelliklerin programlanabilmesine imkân sağlayabilmesidir. Ayrıca periyodik hücresel yapılar, düşük yoğunlukta yüksek rijitlik, yüksek eğilme dayanımı ve yüksek enerji emilimi gibi birçok avantaja sahiptir. Eklemeli üretimin vermiş olduğu geometrik özgürlük neticesinde çok çeşitli hücresel malzemeler, sandviç panellerde çekirdek olarak kullanılabilmekte ve istenilen fonksiyonel özellikler hücre şeklinin değiştirilmesiyle sağlanabilmektedir. Eklemeli üretimin sunmuş olduğu bu avantajlardan dolayı, bu tez çalışmasında eklemeli üretim ile üretilen hücresel kafes yapılarının mekanik özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada, sandviç yapıya sahip basma ve eğme numunelerinin çekirdek bölümünde, farklı birim hücre şekilleri kullanılmıştır. Sandviç yapıların çekirdek bölümünde kullanılan birim hücre şekilleri yatay bal peteği, dikey bal peteği, yatay truss, dikey truss, kübik, gyroid ve iskelettir. Kullanılan bu farklı hücre şekillerinin her birinin birim hücre boyutları sabit ve 5mm×5mm×5mm değerindedir. Tüm hücresel yapılar, yalnızca hücre kalınlıkları değiştirilerek %20, %40 ve %60 izafi yoğunluk değerinde olacak şekilde, bilgisayar destekli tasarım programı yardımıyla tasarlanmıştır. Farklı izafi yoğunluk ve birim hücre şekilleri kullanılarak oluşturulmuş sandviç yapıdaki basma ve eğme numunelerinin mekanik özellikleri karşılaştırılmış ve en iyi mekanik özelliklerin elde edildiği birim hücre şekilleri tespit edilmiştir. Basma numuneleri, Ultimaker 3 Extended üç boyutlu eklemeli üretim cihazı kullanılarak, polilaktik asit (PLA) ve karbon fiber takviyeli polilaktik asit (CFR-PLA)malzemesinden üretilmiştir. Eğme numuneleri ise Ultimaker 3 Extended cihazı kullanılarak, PLA malzemesinden üretilmiştir. Ayrıca eklemeli olarak üretilmiş periyodik hücresel çekirdeğe sahip eğme numunelerinin alt ve üst yüzeylerine, vakum infüzyon yöntemiyle üretilen karbon fiber kompozit plakaların yapıştırılmasıyla sandviç kompozit eğme numuneleri üretilmiştir. Basma numunelerine ASTM C365 standardına ve eğme numunelerine ise ASTM C393/C393M standardına uygun olarak basma ve üç nokta eğme testleri uygulanmıştır. Testler Shimadzu 250kN test cihazında yapılmıştır. Bu tez çalışması sonucunda basma özelliklerinin birim hücre şekline, izafi yoğunluğa ve malzemeye bağlı değişimleri incelenmiştir. En yüksek basma dayanımı ve elastisite modülünün çekme baskın deformasyon davranışı gösteren dikey truss, dikey bal peteği ve kübik birim hücrelerine sahip numunelerde ortaya çıktığı gözlemlenmiştir. Ayrıca izafi yoğunluğu arttırmak mekanik özellikleri belirli ölçüde arttırmıştır. Eğme özelliklerinin ise birim hücre şekline ve karbon fiber plaka takviyesine bağlı değişimi incelenmiştir. Alt ve üst yüzeylere takviye edilen karbon fiber kompozit plakaların eğme dayanımı, elastisite modülü, tokluk ve enerji emme kabiliyetini önemli ölçüde arttırdığı bu çalışma ile ortaya çıkarılmıştır.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Lattice optimization of fiber-reinforced polymer parts fabricated by additive manufacturing: the impact of Bezier curve order on mechanical properties
    (Emerald Group Publishing Ltd, 2024) Kofoglu, Muhammed; Yunus, Doruk Erdem; Ercan, Necati
    PurposeLattice structures are widely used for achieving optimal topology in additive manufacturing. However, the use of different lattices in a single design can result in stress concentrations at the transition points. This study aims to investigate the influence of Bezier curves on mechanical properties during the transformation from one lattice structure to another. It specifically focuses on the transition from a hexagonal to diamond lattice, using Bezier curves of various orders.Design/methodology/approachThe curves were designed by passing them through the same control points for different orders, such as third, fifth and seventh. The samples were sliced for 3D printing, and a tensile test was conducted. Young's modulus and energy absorption abilities were measured to compare the mechanical properties of the models created with Bezier curves for the transformation between hexagonal and diamond models.FindingsThe analysis revealed a gradual change in mechanical properties from the hexagonal to the diamond lattice. Moreover, different orders of Bezier curves exhibited varying mechanical properties during the transformation between the two lattices. As the order of the Bezier curve increased, the mechanical properties smoothly changed from the hexagonal to diamond lattice. This prevented stress concentrations or mechanical behavior mismatch caused by sudden deformations at the transitions between the curves used in the design.Originality/valueThe study's innovative use of Bezier curves of different orders to smoothly transformation between hexagonal and diamond lattices in additive manufacturing offers a practical solution to prevent stress concentrations and mechanical inconsistencies during such design transitions.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    The flexural and compressive properties of sandwich composites with different 3D-printed core structures
    (2024) Caran, Rabia; Yılmaz, Ayten Nur Yüksel; Ercan, Necati; Yunus, Doruk; Bedeloglu, Ayse Celik
    In this study, different core structures are produced with polylactic acid (PLA) and carbon fiber reinforced PLA (CFR-PLA) filaments using a 3D printer with fused deposition modeling (FDM) technique. An alternative new core structure is proposed to the honeycomb and square core structures commonly used in the literature. Then, sandwich composites are produced by bonding carbon fiber-epoxy plates to the lower and upper surfaces of these core structures. The effect of carbon fiber reinforcement and core types on the mechanical properties of sandwich composites was investigated. The core structures produced with carbon fiber-reinforced PLA showed lower compressive strength but higher compressive modulus than those produced with pure PLA. Among the core structures, the designed structure showed the highest compressive strength with a value of 9.867 MPa, which is 32.18% and 54.36% higher than the honeycomb and square structure. While the flexural strength and flexural stiffness of the sandwich composites increased with carbon fiber reinforcement, the designed sandwich composite showed approximately 1.40 and 3.15 times the flexural strength of the honeycomb and square sandwich composites, respectively.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Viscoelastic characterization and extrusion performance of a novel ink for metal direct ink writing
    (Emerald Group Publishing Ltd, 2025) Ercan, Necati; Saray, Onur; Parlak, Mahmut Ekrem
    PurposeThis study aims to improve the extrudability and stability of polyvinyl alcohol-polyethylene glycol (PVA-PEG)-based water-soluble binders by modifying their composition with carboxymethyl cellulose (CMC). The primary objective is to determine the optimal CMC concentration that enhances critical solid loading capacity, suppresses binder segregation and phase separation and promotes stable and consistent extrusion. Furthermore, this work seeks to establish quantitative relationships between the rheological properties and extrudability of inks to be used in Direct Ink Writing.Design/methodology/approachA comprehensive analysis of the physical, rheological and mechanical behavior of CMC-modified binders was conducted. Rheological characterization involved the assessment of zero-shear viscosity, extrusion viscosity, yield stress, storage modulus, loss modulus and phase angle. An innovative extrusion testing setup was developed to simulate Solvent Cast Direct Ink Writing (SC-DIW) process conditions, enabling real-time detection of flow instabilities such as clogging and phase separation. The optimum solid loading range was determined based on extrusion force profiles. In addition, three-point bending tests were performed on green parts to evaluate mechanical strength and validate interlayer cohesion after extrusion.FindingsThe results show a CMC concentration of 1.5 Wt.% improves the stability of the PVA-PEG binder, preventing phase decomposition and separation and ensuring stable flow. The critical powder loading ratio for the binder with 1.5 Wt.% CMC was determined to be within the range of 85-87.5 wt. Moreover, an optimal balance of extrudability and post-extrusion green part strength can be achieved using a binder containing 1.5 Wt.% CMC. In addition, a successful extrusion process can be achieved using CMC-modified binders when G ', tau y, mu ex and mu 0 are lower than 3 x 105 Pa, 820 Pa, 100 Pa.s and 50,000 Pa.s., with alpha values ranging from 0.5 to 0.6.Originality/valueThis research introduces a novel strategy for stabilizing PVA-PEG-based binders by integrating CMC to suppress phase decomposition and separation and improve extrudability in SC-DIW processes. This study provides, for the first time, a predictive framework linking rheological thresholds to extrusion performance through a custom-designed extrusion simulation test. Findings of this study are expected to significantly advance the design of high-solid-loading inks for extrusion-based metal additive manufacturing.