Eklemeli İmalatla 3 Boyutlu Metal Matrisli Kompozit Malzeme Yazdırma için Tikso-Yazıcı Nozulu Geliştirilmesi
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - 2027
- Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
- Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
- Başlama Tarihi: Nisan 2025
- Bitiş Tarihi: Aralık 2027
Proje Özeti
Bu proje, metal eklemeli imalat (MEİ) teknolojilerinde kullanılmak üzere, tiksotropik özellik sergileyen metal alaşımları için yenilikçi bir tikso yazıcı nozulu tasarımını ve geliştirilmesini hedeflemektedir. Düşük ergime sıcaklığına ve geniş katılaşma aralığına sahip alaşımların akışını kontrol eden bu nozul, 3B metal biriktirme ve baskı işlemlerini optimize edecektir. Proje kapsamında, nozul tasarımından başlayarak prototip üretimi, 3B nano parçacık takviyeli metal matrisli kompozit (MMK) malzeme örneklerinin üretimi ve bu örneklerin mikroyapısal karakterizasyonu ile mekanik testleri gerçekleştirilecektir.
Yöntem olarak, öncelikle katı model tasarım yazılımları kullanılarak tikso yazıcı nozulunun tasarımı yapılarak modelleri oluşturulacaktır. Tiksotropik alaşımların akış simülasyonları sonlu elemanlar analizi ile optimize edilecektir. Ardından, nozul geleneksel imalat yöntemleriyle üretilecek, boyutsal ve yüzeysel kalite kontrolleri yapılacak ve ısıtıcılar monte edilecektir. Nozul, CNC router'a entegre edilerek farklı geometrilerde 3B parçalar ve nano parçacık takviyeli MMK malzemeler yazdırılacaktır. Son olarak, üretilen MMK parçaların mikroyapısal karakterizasyonu (optik, SEM, EDS ve XRD) ve mekanik testleri (sertlik ve çekme testi) yapılacaktır.
Yaygın MEİ yöntemleriyle doğrudan 3B nano parçacık takviyeli MMK üretimi gerçekleştirilememektedir. Projenin özgün değeri, tiksotropik metallerin laminer akışından faydalanarak 3B baskı ile doğrudan nano parçacık takviyeli MMK üretimini mümkün kılacak yeni ve ekonomik bir MEİ yöntemi geliştirmesidir. Projemiz literatürde bu alandaki bilimsel boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır.
Beklenen sonuçlar arasında, ülkemiz endüstrisine yeni bir MEİ yönteminin kazandırılması, en az 7 bilimsel yayın yapılması ve 2 lisansüstü tez çalışmasının desteklenmesi yer almaktadır. Ayrıca, proje 11. ve 12. Kalkınma Planı hedefleriyle uyumlu olup, yüksek katma değerli metal ürün geliştirilmesine katkı sağlayacaktır. Sonuçların MEİ sektörüne fayda sağlaması ve üniversite-sanayi işbilirlikli yeni projeleri tetiklemesi beklenmektedir.