Investigation of the Effect of Bonding Parameters on the Mechanical Strength of the Joint in the Adhesive Bonding of PLA Materials Produced by Additive Manufacturing

Abstract

Geçmişten günümüze plastik malzemeler şekillendirme kabiliyetleri sayesinde endüstrinin her alanında yoğun olarak kullanılmaktadırlar. Özellikle son 10 yılda eklemeli imalat sektöründe masa tipi 3B yazıcıların yaygınlaşmasıyla termoplastikler en çok kullanılan plastik malzeme çeşidi olmuştur. Bununla beraber bu yöntemle üretilen parçaların montajı da bir o kadar önem kazanmıştır. Plastik malzemeler düşük yüzey enerjisine sahip oldukları için yapışkanlı birleştirme işleminin gerçekleştirilmesinde zorluklar vardır. Bu hususta en önemli işlem parametreleri yapıştırıcı tipi, parça yüzey temizliği ve yapıştırma kalınlığıdır. Bu çalışmada; eklemeli imalat yöntemi ile PLA levhalar üretilmiş ve iki farklı yapıştırıcı (Loctite 9492 ve Terason 9225) ile birleştirilmiştir. Yüzey hazırlığı için 320 ve 600 SiC zımpara kullanılarak mekanik zımparalama yapılmıştır. Üç farklı yapıştırıcı kalınlığı (0,3 0,18 ve 0,1mm) ile PLA-PLA malzeme çiftinden yapıştırma bağlantıları oluşturulmuştur. Bağlantılar çekme testine tabi tutularak mekanik özellikleri incelenmiştir. Sonuçlar, 3B baskıda farklı doluluk oranlarında (%100, %80, %60, %40 ve %20) yapılan baskı sonucunda, doluluk oranının yüksekmesiyle birlikte parça mukavemeti artış göstermiştir. Sonuçlar yapıştırma bağlantı mukavemetinin yapıştırıcı çeşidine bağlı olarak yapıştırma kalınlığının değişiminden ters korelasyonlu olarak etkilendiğini ortaya koymuştur. Yapıştırıcı kalınlığının artması Loctite EA 9492 bağlantılarının mukavemetini arttırırken, Teroson PU 9225 bağlantılarında ise tam tersi etki yaratmaktadır.