3B BASILABİLİR FÜME SİLİKA TAKVİYELİ FOTODUYARLI POLİMERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ - INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES ON 3D PRINTABLE FUMED SILICA ADDED PHOTOCURABLE POLYMERS
Mehmet Fahri Saraç Aslı Oranlı İsmail Aktitiz Berrin Saygı Yalçın Remzi Varol
AbstractSon yıllarda, eklemeli imalat sektörü ve teknolojisinin ilgisine ve önemine paralel olarak, üç boyutlu (3B) parça üretimi için kullanılan fotokürlenebilir polimer reçineler üzerine yapılan çalışmalar büyük ilgi görmektedir. Eklemeli imalat yöntemlerinden biri olan Streolitografi (SLA) yöntemi, yüksek hızlı işleme ve parça üretimi hassasiyeti açısından diğer yöntemlerden ayrılmasının yanı sıra mekanik ve diğer karakteristik özelliklerinin değiştirilmesine izin vermektedir. Özellikle polimer kompozit malzemelerin mekanik dayanımını arttırmak için birçok çalışma günümüze kadar yapılmaktadır. Kil, Al2O3, SiO2, BaTiO3, ZrO2 gibi seramik malzemeler mekanik dayanımı artırmak için takviye malzemesi olarak örnek verilebilir. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlara sahip füme silika katkılı polyester esaslı akrilat fotokürlenebilir reçinenin mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. 167 m /gr yüzey alanına sahip füme silika, üç farklı (0.25%, 0.5% ve 1%) konsantrasyon da fotokürlenebilir reçineye eklenmiştir. Çekme testi, dinamik mekanik analiz (DMA) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) sonuçlarına göre, SLA kompozitlerinin artan füme silika konsantrasyonu ile birlikte mekanik dayanımının artmasına rağmen termal kararlılığında azalma (depolama ve kayıp modülü) görülmüştür. Füme silikanın yüksek yüzey alanı nedeniyle, fotokürlenebilir reçine içerisinde füme silika %1 konsantrasyonuna kadar çok iyi disperse olduğu gözlemlenmiştir. In recent years, parallel to the interest and importance of additive manufacturing sector and technology, the studies on photocurable polymer resins which will be used fort he production of 3-D parts have attracted great interest in recent years. Streolithography (SLA) method, which is one of the additive manufacturing methods, is distinguished from other methods in terms of high speed machining and part production precision. Moreover, it allows for the production of functional polymeric structures by enhancing their mechanical, thermal, electrical properties, etc. In particular, it has been known that studies to increase the mechanical strength of polymer composite materials are very common. Ceramic materials such as clay, Al2O3, SiO2, BaTiO3, ZrO2, etc are used as reinforcing materials for mechanical strength. In this study, the improvement of mechanical properties of polyester based acrylate photocurable resin by reinforcement with fumed silica fillers were 2 investigated. Fumed silica with 167 m /gr surface were added into photocurable resin at three different (0.25%, 0.5% and 1%) concentration. According to the tensile test, dynamic mechanical analyzer (DMA) and scanning electron microscope (SEM) observation, even though mechanical properties enhances, thermal stability (storage and loss modulus) values of SLA composites are decreased as increasing amount of fumed slica. Due to its high surface area of reinforcement agent, it is clearly seen that fumed slica completely dispersed in the photocurable resin up to 1% fumed slica concenration.