Atık kumaş takviyeli şekil hafızalı polimer malzeme ile iç mekan LED aydınlatma aygıtı tasarımı

Abstract

İç mekân donatı elemanı tasarımı için yeni nesil malzeme geliştirme faaliyetlerinin 21. yüzyılda arttığı gözlenmektedir. Geliştirilen malzeme türleri arasında yer alan akıllı malzemeler üstün özelliklere sahiptir. Önemli bir iç mekân donatı elemanı olan aydınlatma aygıtlarında sıklıkla tercih edilen metal veya cam gibi malzemelerle işlevsel ürünler elde etmek oldukça zordur. Buna karşın akıllı malzemeler çok yönlü çözümler üretmeye olanak sağlamaktadır. Bu nedenle çalışmada akıllı malzeme türleri arasında yer alan şekil hafıza özellikli termoplastik polimerler kullanılarak iç mekân LED aydınlatma aygıtı üretmek amaçlanmıştır. Tercih edilen akıllı malzeme ile fonksiyonel, enerji tasarrufu sağlayan ve çevreyi koruyan alternatif bir iç mekân LED aydınlatma aygıtı üretmenin mümkün olacağı varsayılmaktadır. Çalışmanın kapsamında atık kumaşlar, şekil hafıza özellikli polimerler, üç boyutlu baskı üretim teknikleri incelenmiş ve LED teknolojisi ile ilişkileri değerlendirilmiştir. Çalışmada nicel araştırma tekniklerinden deneysel yöntem kullanılmıştır. Deney çalışmalarında saf PLA, PETG, TPU, saf PLA/pamuk ve SAF PLA/kenevir malzeme kullanılmıştır. Elde edilen bulgularda görülmektedir ki; atık kumaşların geri dönüştürülerek kullanılması çevresel açıdan önemli olmakla birlikte, mevcut 3B baskı sistemlerine entegrasyonu için daha fazla laboratuvar araştırma ve geliştirme çalışmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma, 3B baskıda akıllı malzeme kullanımını teşvik etmekte ve sürdürülebilir malzeme geliştirme alanında yeni araştırmalara zemin hazırlamaktadır. Sonuç olarak araştırmanın iç mekân LED aydınlatma aygıtı tasarımında yenilikçi malzemelerin tercih edilmesine katkı sağlaması hedeflenmektedir. Tezin birinci bölümünde, çalışmanın amacı ve kapsamı açıklanmış; termoplastik polimer malzemelerle tasarlanacak iç mekân LED aydınlatma aygıtı çerçevesinde izlenecek yöntem ve araştırma süreci belirtilmiştir. İkinci bölümde, akıllı malzemeler, şekil hafızalı polimerler, atık kumaşlar, 3B/4B baskı teknikleri ve iç mekan LED aydınlatma teknolojisi gibi konular hakkında yapılan önceki çalışmalara yer verilmiş; literatür taraması doğrultusunda ilgili tanımlar ve teorik altyapı sunulmuştur. Üçüncü bölümde, çalışmada izlenen deneysel yöntem kapsamında kullanılan malzemeler (saf PLA, PETG, TPU, PLA/pamuk ve PLA/kenevir), üretim teknikleri ve test süreçleri açıklanmıştır. 3B baskı uygulamaları, malzeme hazırlığı ve üretim parametreleri ile birlikte detaylandırılmıştır. Dördüncü bölümde, deneysel uygulamalardan elde edilen bulgular değerlendirilmiş ve karşılaştırmalı analizler yapılmıştır. Beşinci bölümde ise, çalışmanın genel sonuçları ortaya konmuş; malzeme seçimlerinin tasarım üzerindeki etkileri tartışılmış ve gelecekte yapılabilecek çalışmalara yönelik öneriler geliştirilmiştir.