Eklemeli imalat yöntemleriyle üretilen kontrol fikstürlerinin geleneksel yöntemlerle üretilen kontrol fikstürleriyle karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Stereolitografi (SLA) yöntemi kullanılarak farklı reçine tipleri ile üretilen kontrol fikstürlerinin mekanik performansları ve üretim verimlilikleri kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Çalışmada kullanılan reçine türleri arasında Standart Reçine, ABS Like Pro 2 ve Tough 2.0 yer almakta olup, her bir malzeme ile üretilen numuneler çekme, eğilme ve sertlik testlerine tabi tutulmuştur. Çekme testleri, ISO 527-2 standardına uygun şekilde gerçekleştirilmiş numunelerin çekme dayanımı mukavemet değerleri belirlenmiştir. Eğilme dayanımı ise ASTM D790 standardına göre üç nokta eğilme yöntemiyle ölçülmüştür. Yüzey dayanımı açısından uygulanan Shore D sertlik testi ile numunelerin penetrasyon direnci değerlendirilmiştir. Deneysel süreç, Taguchi L27 deney tasarımı yöntemiyle planlanmış; elde edilen veriler varyans analizi ile incelenmiştir. Sonuçlar, özellikle reçine tipinin mekanik özellikler üzerinde belirleyici bir faktör olduğunu göstermiştir. Ayrıca, CAD modelleme sürecinde klasik dolu yapılar yerine kullanılan kafes yapıları, Altair Inspire yazılımı ile tasarlanmış ve Chitubox dilimleme programı aracılığıyla üretime aktarılmıştır. Bu sayede parça ağırlıklarında ortalama %32 oranında azalma sağlanmış, taşınabilirlik ve malzeme tasarrufu açısından kayda değer avantajlar elde edilmiştir. SLA yöntemiyle üretilen parçaların ±0,1 mm tolerans aralığında kaldığı saptanmış olup, bu doğruluk seviyesi kontrol fikstürü gibi hassas uygulamalar için yeterli bulunmuştur. Geleneksel yöntemlerde işlem süresi 5–5,5 saate ulaşırken, SLA yöntemiyle üretim süresi ardıl işlemler dahil yaklaşık 4 saat sürmekte ve daha düşük enerji ve malzeme tüketimi ile öne çıkmaktadır. Eİ’nin zaman, maliyet ve kaynak verimliliği açısından avantaj sunduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma SLA teknolojisinin endüstriyel fikstür üretiminde işlevsel ve verimli bir alternatif sunduğunu ortaya koymaktadır.

In this study, the mechanical performance and production efficiency of control fixtures produced using different resin types via the stereolithography (SLA) method were comprehensively analyzed. The resin types used in the study include Standard Resin, ABS Like Pro 2, and Tough 2.0, and samples produced with each material were subjected to tensile, flexural, and hardness tests. Tensile tests were performed in accordance with the ISO 527-2 standard to determine the tensile strength values of the samples. Bending strength was measured using the three-point bending method in accordance with the ASTM D790 standard. The Shore D hardness test was applied to evaluate the penetration resistance of the samples in terms of surface strength. The experimental process was planned using the Taguchi L27 experimental design method, and the obtained data were analyzed using variance analysis. The results showed that the type of resin is a decisive factor in mechanical properties. Additionally, lattice structures used instead of classical solid structures in the CAD modeling process were designed using Altair Inspire software and transferred to production via the Chitubox slicing program. This resulted in an average 32% reduction in part weight, providing significant advantages in terms of portability and material savings. It was determined that parts produced using the SLA method remained within a tolerance range of ±0.1 mm, and this level of accuracy was found to be sufficient for sensitive applications such as control fixtures. While the processing time in traditional methods reached 5–5.5 hours, the production time using the SLA method, including post-processing, took approximately 4 hours and stood out with lower energy and material consumption. This demonstrates that SLA offers advantages in terms of time, cost, and resource efficiency. In conclusion, this study demonstrates that SLA technology provides a functional and efficient alternative for industrial fixture production.