Araç fren pedalının polimer kompozit malzemeden eklemeli üretim yöntemine uygun optimum tasarımı ve seri parça ikamesi olarak üretimi

Abstract

Polimer kompozit malzemeden parça üreten 3B yazıcı ve bant serme sistemleri (genel ismi ile eklemeli üretim sistemleri) hızla gelişmektedir. Ancak üretim hızları henüz düşüktür. Şu an için seri üretime dönük ancak düşük adetli parçalar için kullanımı verimli durmaktadır. Cihazın bu vasfından yararlanmak için seri üretimde kullanılan metal parçanın eklemeli üretime ve kompozit 3B yazıcının malzeme ve yazma sistemine uygun tasarlanması gerekmektedir. Bu çalışma halen üst segment binek ve ticari araçlarda bulunan el freni yerine kullanılan ayak fren pedalının, çelik yerine ikame olarak polimer kompozit parçadan eklemeli üretim yöntemi ile üretimi ve çelik parçadan istenen özelliklere uygunluğunun deneysel olarak incelenmesi üzerindedir. Tezin amacı polimer kompozit 3B yazıcıların parça yazdırma stratejilerine uygun parçanın istenen mekanik ve fiziksel özellikleri sağlayacak şekilde optimum tasarımının yapılması, yapılan tasarımın mekanik performansının uygunluğunun Sonlu Elemanlar Analizleri ile incelenmesi ve 3B yazıcı ile üretilerek nihai performansının, araç üreticisi tarafından gerçek parçadan beklenen isterlere uygunluğunun deneysel olarak incelenmesidir.

3D printer and tape laying systems (commonly known as additive manufacturing systems) that produce parts from polymer composite materials are developing rapidly. However, production speeds are still low. At the moment, it is efficient to use for low volume production. In order to benefit from this feature of the device, the metal part used in mass production must be designed in accordance with additive production and the material and writing system of the composite 3D printer. In this study, it is about the production of the foot brake pedal which is still used instead of the hand brake in upper segment passenger and commercial vehicles, from polymer composite part as a substitute for steel, by the additive production method and experimentally examining the suitability of the steel part with the desired properties. The aim of the thesis is to make the optimum design of polymer composite 3d printers in accordance with the part printing strategies in order to provide the desired mechanical and physical properties of the part, to examine the suitability of the mechanical performance of the design with Finite Element Analysis and to test the suitability of the final performance with the 3d printer to the requirements expected from the real part by the vehicle manufacturer.