3 boyutlu yazıcılarda kullanılan poli(laktik asit) ve kompozit filamentlerinin mekanik ve baskı özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, 3 boyutlu (3B) yazıcılarda kullanımı gün geçtikçe artan poli(laktik asit) (PLA) ve kompozit filamentlerinin mekanik ve baskı özelliklerini etkileyen bazı çevresel şartlar incelenmiştir. Filament olarak PLA, PLA/Grafit ve PLA/polihidroksibütirat (PHB) kompozit filamentler kullanılmıştır. Çevresel şartlar olarak 25 °C sıcaklıktaki su ve %80 bağıl nemli ortam seçilmiştir. Filamentler 5, 10, 15, 20 gün süreler ile bu ortamlara maruz bırakılmış, daha sonra bu filamentlerden standart kemik numuneler basılmıştır. Filamentler ve basılan numunelere çekme testi uygulanmış, fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometresi (FTIR) analizleri yapılmış, numune yüzeylerinin yüzey pürüzlülükleri ölçülmüş ve kırılma yüzeylerinin taramalı elektron mikroskopu (SEM) görüntüleri alınmıştır. Yapılan deneyler sonucunda çevresel şartlara maruz kalmış PLA, PLA/Grafit kompozit filamentlerden yapılan 3B baskılarda baskı kalitelerinin ve çekme dayanımlarının azaldığı görülmüştür. Nemli ortama maruz kalan PLA/PHB kompozit filamentte ise baskı kalitesi ve çekme dayanımının arttığı görülmüştür.

In this study, some environmental conditions affecting the mechanical and printing properties of poly(lactic acid) (PLA) and composite filaments, which are increasingly used in 3 dimensional (3D) printers, were investigated. PLA, PLA/Graphite and PLA/polyhydroxybutyrate (PHB) composite filaments were used. Water at 25 °C and 80% relative humidity were chosen as environmental conditions. The filaments were exposed to these environments for 5, 10, 15, 20 days and then standard dog-bone samples were printed from these filaments. Tensile test was applied to filaments and printed samples, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyzes were made, surface roughness of sample surfaces were measured and scanning electron microscopes (SEM) images of fracture surfaces were taken. As a result of the experiments, it was observed that the print quality and tensile strength of 3D prints made from PLA, PLA/Graphite composite filaments that were exposed to environmental conditions decreased. It was observed that the print quality and tensile strength increased in PLA/PHB composite filament exposed to humid environment.