3D Yazıcıdan Çıkan Kompozit Malzemeler Aşınmaya Ne Kadar Dayanıklı?

Araştırmacılar: Dr. Çağın Bolat ve Erdi Yıldırım

İş Birliği: ASELSAN

Samsun Üniversitesi’nde yapılan dikkat çekici bir araştırma, 3 boyutlu yazıcılarla üretilen fiber takviyeli plastik malzemelerin zorlu ortamlardaki aşınma direncini ortaya koydu. Araştırma, özellikle savunma sanayii ve endüstriyel üretimde kullanılan PA6 ve ABS gibi yaygın plastiklerin, sıvı teması ve dış yükler karşısında nasıl tepki verdiğini test etti. Üretim aşamaları ASELSAN tesislerinde gerçekleştirildi.

Araştırmacılar, çalışmasında karbon fiber ile güçlendirilmiş polimer kompozitleri kullanarak, bu malzemelerin aşınma direncini, sıvı teması (tuzlu su, saf su) ve farklı yük seviyeleri altında detaylı bir şekilde inceledi. Üstelik bu üç etkinin birlikte analiz edilmesi, literatürde ilk kez bu çalışmayla gerçekleştirildi.

🔍 Çarpıcı Bulgular:

• Karbon fiber takviyesi, malzemelerin genel aşınma direncini belirgin şekilde artırıyor.
• PA6-CF (karbon fiberli PA6) parçalar, tüm testlerde en yüksek aşınma dayanımı gösterdi.
• Tuzlu suya maruz kalan parçalar, bazı durumlarda daha az aşındı çünkü suyun yapıya girişi malzemeyi daha esnek hale getirerek sürtünme kuvvetini azalttı.
• Distile su, özellikle ABS tabanlı malzemelerde ciddi aşınma oluşturdu.
• Yük arttıkça (5N’den 15N’ye), malzeme kaybı özellikle saf su emdirilmiş kompozitlerde daha fazla oldu.
• PA6 tabanlı parçalar, ABS’ye kıyasla yüksek sıcaklık dayanımı ve yüzey sertliği sayesinde daha iyi performans sergiledi.

🔧 Toplumsal ve Endüstriyel Katkı:

Bu çalışma, 3D yazıcılarla hızlı prototiplemeden seri üretime geçişte karşılaşılabilecek aşınma problemlerine ışık tutuyor. Özellikle savunma, otomotiv ve medikal sektörlerde kullanılan plastik parçaların uzun ömürlü ve güvenilir olmasını sağlamak adına önemli bir rehber niteliğinde.

🎯 Neden Önemli?

Bu tür malzemelerin üretimi, genellikle oldukça karmaşık ve zaman alıcıdır. Ancak 3D yazıcılar ve fiber takviyesi bir araya geldiğinde hem daha kısa sürede hem de daha dayanıklı ürünler üretmek mümkün hale geliyor.

📌 Sonuç:

“Yüksek dayanımlı 3D baskı” yalnızca bir mühendislik hayali değil, aynı zamanda uygulanabilir bir üretim stratejisi haline geliyor. Dr. Bolat’ın çalışması, bu alanda yapılacak tasarımların daha güvenli, sürdürülebilir ve çevresel koşullara dayanıklı olabileceğini gösteriyor.

Araştırma Başlığı: A comparative effort on the influence of liquid treatment media type, fiber addition, and deformation load on the wear performance of additively manufactured Polyamide 6 and Acrylonitrile butadiene styrene composites