3 Boyutlu Yazıcılarda Akışkan Soğutmalı Ekstrüzyon Kafa Tasarımı

3 boyutlu yazıcılarda mühendislik materyallerinin kullanılabilmesi için, 3 temel iklimlendirme uygulaması gerekmektedir. Bunlar, 3 boyutlu yazıcının bulunduğu kapalı hacmin iklimlendirilmesi, malzemeyi besleyen sistemin soğutulması ve malzemenin, ısıtıcı blok öncesindeki bütünlüğünü bozmaması için gerekli soğutucu blok (heatsink) bölgesinin iklimlendirilmesidir. Bu çalışmada besleyici motorun torkunu kaybetmeden çalışması için gerekli sıcaklık değerinde tutulması ve yapıyı oluşturacak materyalin akışının bozulmaması için gerekli iklimlendirmenin sağlanması için bir tasarım yapılmıştır.Bu çalışmanın amacı endüstriyel amaçlı kullanılmak üzere, düşük işletme ve yatırım maliyetleri ile temin edilebilecek 3 boyutlu yazıcılar için, yüksek mukavemet, termik dayanımlı ve multi-materyal parçaların üretimini sağlamak üzere gerekli şartların belirlenmesi ve buna uygun ekstrüzyon başlık tasarımının yapılmasıdır.

Fluid Cooled Extruder Head Design for 3D Printers

In order to use engineering materials, it is necessary to apply 3 basic air conditioning in 3D printers. These are the air conditioning of the closed volume in which the 3D printer is located, the cooling of the system feeding the material, and the conditioning of the heatsink zone necessary for the material not to disturb the integrity of the material prior to the heater block. Within the scope of this study, the design required to maintain the required heat value for the operation of the feeder motor without losing its torque and to provide the necessary air conditioning to prevent the flow of material to form the structure is determined. the aim of this study is to determine the necessary conditions for the production of high strength, heat resistant and multi-material parts for 3D printers which can be provided with low operating and investment costs for industrial purposes and to make the extruder head design accordingly.

PDF

___

Mesa, R. J., Gras, G.G., Rodriguez, J. A., Plana, V. G., “A Comparative Study of the Thermal Behavior of Three Different 3D Printer Liquefiers”, Mechatronics, Volume 56, December 2018, Pages 297-305, 2018.
Pollard, D., Ward, C., Herrmann, G., Etches, J., “Filament Temperature Dynamics in Fused Deposition Modelling and Outlook for Control”, Procedia Manufacturing, Volume 11, 2017, Pages 536-544, 2017.
Lopez, L. R., Silva, A. F., Carneiro, O. S., “Multi-Material 3D Printing: the Relevance of Materials Affinity on the Boundary Interface Performance” Additive Manufacturing, Volume 23, October 2018, Pages 45-52, 2018.
Tlegenov, Y., Hong, G. S., Lu, W. F., “Nozzle Condition Monitoring in 3D Printing”, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Volume 54, December 2018, Pages 45-55, 2018.
Lee, C. Y., Liu, C. Y., “The Influence of Forced-Air Cooling on a 3D Printed PLA Part Manufactured by Fused Filament Fabrication”, Additive Manufacturing 25, 196-203, 2019.
Wittbrodt, B., Pearce, J. M., “The Effects of PLA Color on Material Properties of 3-D Printed Components”, Department of Materials Science & Engineering, Michigan Technological University, 8, 110-165, http://dx.doi.org/10.1016/j.addma.2015.09.006, 2015.
“Polietilen_tereftalat”, https://0.wikipedia.org/wiki/Polietilen_tereftalat
Akbulut, U., “Naylon Torbalar Naylon mu? Deği̇lse Naylon Nedir?”, http://www.uralakbulut.com.tr/wp-content/uploads/2009/11/NAYLON-TORBALAR.pdf, 2009.
Sabic, “Ultem™ Resins”, https://www.sabic.com/en/products/specialties/ultem-resins/ultem-resin.
Polikarbonat, “Poli̇karbonat Nedi̇r”, https://www.polikarbonat.com/polikarbonat-nedir/, 2019.
Ustaömer, D., Usta, M., “Bazı Kimyasal Maddeler Kullanılarak Üretilmiş Orta Yoğunlukta Liflevhaların (MDF) Isıl Iletkenliği”, Kastamonu Univ., Orman Fakültesi Dergisi, 17 (4): 603-607, 2017.
Madran, Ö., “Fourier Isı İletim Yasası”, https://www.muhendisbeyinler.net/fourier-isi-iletim-yasasi/, 2018.
Dyga, R., Troniewski, L., “Convective Heat Transfer for Fluids Passing Through Aluminum Foams”, Archives of Thermodynamics, Cilt 36(2015), No. 1, 139-156, 2015.
Cui, J., Lei, C., Xing, Z., Li, C., Ma, S., “Predictions of the Mechanical Properties and Microstructure Evolution of High Strength Steel in Hot Stamping”, Journal of Materials Engineering and Performance, cilt 21, konu 11, s 2244-2254, 2012.