LEE- Katı Cisimlerin Mekaniği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 10
  • Öge
    Plastik malzemelerde üretim parametrelerinin malzeme dayanımına etkisinin incelenmesi, optimizasyonu ve çamaşır makinesi kapak kancasına uygulanması
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-01) Bolat, Ermiş ; Altayi Oğuz ; 503191507 ; Katı Cisimler Mekaniği
    Plastikler, düşük maliyetlerle yüksek mekanik özelliklere ulaşabilmesi, seri üretime uygunlukları ve geri dönüştürülebilirlik özellikleriyle endüstrinin birçok alanında kullanılmaktadır. Maliyet iyileştirme projelerinde, yeterli dayanım sağlandığı koşullarda akla ilk gelen malzeme çeşidi olarak plastik malzemeler gündeme gelmektedir. Çamaşır makinelerinin de bir çok bölgesinde plastik malzeme kullanılmaktadır. Rekabetin üst seviyeye ulaştığı beyaz eşya sektöründe geçmişten günümüze olan sürece bakıldığında maliyetlerin önem kazandığı ve plastik malzeme kullanımının arttığı görülmektedir. Gelişen teknolojiler ve elde edilen bilgi birikimleri ile yapılan analizler plastik malzemelerin kullanımının önünü açan bir etken olarak rol almaktadır. Plastik enjeksiyon ile üretim, seri üretime uygunluk ve karmaşık geometrilerin üretilebilirliği açısından en çok tercih edilen üretim yöntemlerinden birisidir. Plastik enjeksiyonda çok fazla parametre olması, üretim sonucunda elde edilen ürünün de kalitesinde farklılıklar oluşturmaktadır. Geliştirilen Moldflow analizleri sayesinde bu zorluklar aşılıp büyük zaman kayıplarından kurtularak gerçeğe yakın simülasyonların elde edilmesi mümkün hale gelmektedir. Özellikle fiber katkılı malzemelerin enjeksiyon davranışlarının yalnızca tecrübelerle tahmin edilmesinin zor olması, Moldflow analizlerinin önemini arttırmaktadır. Plastik enjeksiyon prosesi malzemenin dayanımı üzerinde de önemli bir etkiye sahip olmaktadır. Üretilen parçanın içinde malzemenin dağılımına göre farklı bölgelerde farklı dayanım değerlerine ulaşılabilmektedir. Moldflow analizleri ile enjeksiyon koşullarının belirlenmesi ile enjeksiyon sonrası parçanın geometrik, ölçüsel ve görsel kalitesinin tahmin edilmesinin yanı sıra dayanım özellikleri hakkında yorumlara xxiv Sensitivity: Public ulaşmak da mümkün olabilmektedir. Özellikle fiber katkılı malzemelerin parça içindeki fiber dağılım ve yönlenmeleri, parçanın bazı bölgelerinde dayanım artışını sağlarken bazı bölgelerde de zayıflamalara neden olabilmektedir. Yapılacak analizlerle parçanın spesifik bir bölgesinde, parçanın karşılaştığı zorlanma yönündeki dayanımının analiz ile elde edilebilmesi tasarımcıya gerçek parçada oluşacak sonuçları simüle edebilme imkanı sağlamaktadır. Çalışmada çamaşır makinesinin ön kapak gruplarında plastik kanca kullanımı amaçlanmıştır. Mevcut zamak malzemenin verdiği dayanıma cam fiber katkılı malzemenin vereceği zorlanmaya maruz kalan kritik bölgedeki dayanım artışı ile ulaşarak daha ucuz malzeme kullanımına ulaşmak istenmiştir. Çamaşır makinesinin çalışma koşullarında karşılaştığı kritik yüklenme durumu ortaya konularak yapısal analizle parçanın kritik bölgesinde maruz kaldığı gerilme değerleri belirlenmiştir. Sonrasında plastik kanca için yapılan prototip kalıp üzerinde farklı bölgelerdeki yolluk girişleri analiz edilerek optimum yolluk girişi bölgesi belirlenmiştir. Enjeksiyon koşullarında girdi olan parametreler değişken olarak tanımlanarak bu parametrelerin parça dayanımına ve diğer proses çıktılarına etkisi incelenmiştir. Her bir proses üzerinde ayrı ayrı çalışılarak karma etkiler de yorumlanmıştır. Bilgisayar ortamında yapılan çalışmalar tamamlandıktan sonra deneysel bir çalışma kurgulanıp uygulamaya sokulmuştur. Öncesinde Moldflow üzerinde yapılan proses çalışmaları enjeksiyona uygulanacak bir program halinde planlanıp prototip kalıp üzerinden baskılar alınmıştır. Alınan baskıların fiber dağılımları ışık mikroskobunda incelenerek fiber çapları ve uzunlukları ölçülmüş, fiber dağılımları Moldflow çıktılarıyla karşılaştırılmıştır. Daha sonra her bir prosesten 5'er adet numune çekme testine tabii tutularak kırılma değerleri not alınmış, grafiksel olarak Moldflow üzerinden alınan dayanım değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak malzemenin kritik yüklenme durumunda %50 cam fiber katkılı poliamid malzemenin en zayıf bölgesinde oluşan fiber yönlenmesi ile zamak malzemeden elde edilen kırılma performansına ulaştığı görülmüştür. Yapılan çalışma teorik modelleme, sayısal simülasyonlar ve deneysel doğrulama adımlarını içermektedir.
  • Öge
    Ağsız yöntem uygulamalarında kullanılması için yeni radyal temel fonksiyonlar önerilmesi ve önerilen fonksiyonların karakteristik davranışlarının belirlenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-17) Bilgen, Ahmet Can ; Altınkaynak, Atakan ; 503181518 ; Katı Cisimlerin Mekanigi
    Ağsız yöntemler, ilk kez 1970'li yıllarda ortaya çıkmış ve yaklaşık elli yıldır mühendislik problemlerin sayısal çözümü için kullanılan bir yöntemdir. Ağsız yöntemler, çözüm bölgesine ağ yapısı oluşturmak yerine tanımlı düğüm noktaları oluşturarak sonuçlar elde etmeyi amaçlar. Ağ yapısı gerektirmemesi, büyük deformasyon problemlerini daha sağlam bir şekilde ele alabilmesi, yüksek dereceli sürekli şekil fonksiyonlarına ve yerel olmayan enterpolasyon karakterlerine hassasiyeti olmaması ve 3 boyutlu yapılar için uygun olması, bu yöntemin avantajları olarak sayılabilir. Noktasal radyal temel fonksiyon yöntemi, ağsız yönteme dayanmaktadır. Kısmı diferansiyel problemlerin çözümü için ağ yapısının olmaması ve programlamadaki esneklikten dolayı karmaşık ve düzensiz geometrilerde bile çekici bir çözüm tekniğidir. Hem sınır koşulları hem de diferansiyel denklemi sağlamak için çözüm bölgesindeki noktalar arasındaki uzaklığa bağlı olarak radyal temel fonksiyonlar ile yaklaşık olarak elde edilen özel çözüm, aynı zamanda problemdeki denklemin çözümü olur. Birden fazla radyal temel fonksiyon türü vardır. Problem yaklaşımında doğruluk ve yakınsaması için radyal temel fonksiyonların seçimi önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, ağsız yöntemlerde kullanılması için radyal özelliğe sahip yeni temel fonksiyonlar önerisinde bulunulmuştur. Önerilen radyal temel fonksiyonları, dört farklı mühendislik sayısal probleminin çözümü için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile ağsız yöntemlerde sıklıkla kullanılan Gauss ve Ters Multikuadrik radyal temel fonksiyonları ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak, radyal özelliğe sahip yeni temel fonksiyonların karakterislik davranışları incelenmiştir. Yapılan sayısal deneylerin sonucunda, önerilen Sinüs, Tanh, Sech ve Sech Seri Açılımı radyal temel fonksiyonlarının Gauss ve Ters Multikuadrarik fonksiyonlara kıyasla daha az nokta sayısın daha düşük hata mertebeleri elde ettiği görülmüştür. Ayrıca, Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonun dışındaki diğer önerilen fonksiyonlar ise Ters Multikuadrik ve Gauss fonksiyolarının farklı nokta sayıları ile elde edilen hata değerlerinde göstermiş oldukları davranışa benzer davranışlar gösterdiği gözlemlenmiştir. Sinüs, Sinüs Seri Açılımı, Tanh Seri Açılımı ve Sech Seri Açılımı radyal temel fonksiyonlarının, Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlara kıyasla, nokta sayısında artışı ile aynı mertebedeki hata değerleri elde edilebilmesi için daha geniş bir aralıkta kullanılabilecek şekil parametresi seçilebileceğini göstermişlerdir. Ayrıca, Tanh ve Sech radyal temel fonksiyonları ise Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlar ile farklı şekil parametre değerlerinde elde ettiği hata değerlerine benzer değerler elde ettikleri gözlemlenmiştir. Akış probleminde ise, şekil parametresinin hata değeri üzerinde göstermiş olduğu etki, Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonu dışında önerilen diğer fonksiyonlar ile Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlarla benzer davranışları göstermişlerdir. Bu sonuçlar neticesinde, önerilen Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonu dışındaki diğer önerilen tüm fonksiyonlar, Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonları yerine ağsız yöntem uygulamalarında alternatif olarak kullanılabileceğini göstermişlerdir.
  • Öge
    Polipropilen malzemelerde mekanik özellikler ve geometrik boyutlandırma için proses parametrelerinin deney tasarımı, duyarlılık analizleri, istatistiksel analizi ve optimizasyonu
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-01) Ballı, Yasin ; Altay, Oğuz ; 503171519 ; Katı Cisimlerin Mekaniğ
    Plastic materials are in a large part of our lives with the advantages and various disadvantages they provide in today's industrial components. With the growing interest in the products offered by the plastics industry, studies on technologies related to the production of plastic materials have increased and production methods that provide different advantages have been developed. It has become one of the most preferred production methods thanks to the ease of production provided by plastic injection molding and the possibilities it provides with mass production possibilities in high quantities. In the plastic injection molding method, which is based on the principle that the plastic raw material in granular form is melted and takes the shape of the closed volume it fills, the production process is completed when the product becomes solid. The structure in which the molten material solidifies and takes the shape it is in is called the injection mold. Although the mold designed for each product is different, the molds can be used in different injection machines. Mold design can be manufactured from different steels depending on the desired quality in the final product. In summary; it is expected that there is a cavity in the form of the desired part in the injection mold and that the melt is injected into this cavity in a fast and uniform manner, cooled and taken out of the mold. The effect of the process that takes place in the mold and on the injection bench is great in terms of the geometric dimensions, mechanical properties and desired quality of the product coming out of the mold. Therefore, the process must be kept under control in order to provide the desired properties of the final product. In order to control the process, it is necessary to understand the effect of the parameters used on the product and to understand the nature of the process. Although these processes are modeled with various simulation programs today, it can be seen that the models and the real product do not act conjugately, and it is seen that there are more deviations in this approach if the part sizes are large. In the studies conducted in the literature, they mentioned that real PvT variation diagrams cannot be measured during part production with plastic injection molding and they aimed to examine the effect of process conditions on distortion and PvT variation diagrams based on PvT measurements made under standard conditions. During the study, the injection temperature, the holding pressure, the temperature at the end of the holding pressure and the cooling liquid flow rate were investigated with an experimental design at 4 levels. Simulation was carried out with the generated DOE and it was claimed that while the injection temperature had a high effect on the specific volume, it had little effect on the distortion, and the specific volume decreased non-linearly due to the decrease in the cooling flow. In another study, it was aimed to determine the best alternative for plastic injection moldability index with polypropylene raw material. For the DOE created in the study, using the Taguchi and FAHP methodology, the case of warping, cloaking and underfilling on the piece was examined. The study was carried out in a simulation environment for a 1 mm thick plate and was experimentally controlled. The runner inlet type, injection time, cooling time, ironing pressure and melt temperature were controlled at 3 levels, and it was claimed that the moldability index of 10 trials for simulation and 5 trials in experimental trials was high in 18 trials. In the study carried out in 2020, life calculation under static and dynamic loads under notched and unnotched condition with short fiber reinforced PA6-20CF raw material on a thin-walled piece was investigated. The study was carried out by comparing simulation and experimental studies with two different model proposals. After the study, it was observed that there was a 13.7% deviation between the simulation and experimental trials. Front-loading washing machines are widely used in today's world. It aims to meet customer demands with the capacities and spin cycles it provides, and customer satisfaction and product demands are increasing with new technologies added day by day. In order to meet the increasing demands, the producers are increasing their capacity and the competitive market is getting harder day by day with the emergence of new producers. Therefore, manufacturers should update themselves in accordance with current technology and production standards. In this study, it is aimed to come to the forefront in the competitive market by improving production. With this study, it is aimed to improve the production conditions of the plastic part in the drive group in order to avoid contact with the bellows, which provides the connection between the drive group and the body group for the washing machine. It is aimed to examine the mechanical effects of the behavior of the plastic parts in the drive group under production conditions and the reactions they show under operating conditions with an optimization approach, to compare them with each other and to optimize the production parameters and take the most suitable sample. In this way, it is targeted to optimize the mechanical behavior and the change in geometric dimensions on the part, and to eliminate the situations such as abrasion, laundry tear or smoke formation that the customer may encounter. When the process parameters studied in the literature research and the previous studies of our production unit are evaluated, the parameters to be examined in this study are determined as cooling time, ironing pressure, injection speed and speed-pressure transition time. The lower and upper limits determined for the cooling time were 40 sec and 50 sec. It was observed that when the pressure was taken under 40 seconds, the part was bled, and when it was exceeded 50 seconds, the cycle time was unnecessarily prolonged. Ironing pressure limits are determined as 60 bar and 75 bar. When the production is made under 60 MPa, the volumetric shrinkage has distorted the part size. The injection speed was chosen between 30 mm/s and 38 mm/s. Incomplete injection occurred when the pressure was below the lower limit, and when the pressure was over 38 mm/s, burns occurred on the part. It is determined as 45 mm and 60 mm for the velocity-pressure transition position. The experimental design undertaken in this study was created by the response surface experimental design method. The analyses were carried out with the statistical approaches and relations obtained by Minitab. Optimization study was carried out in line with certain objectives by evaluating the parameters and the interactions between the outputs as a result of the study. The outputs obtained at the end of the study were compared with the situation before the study and the improvement levels were revealed. It is an experimental design used to determine the most important factors that are effective during a process. With the scan design, fewer attempts can be made to isolate fewer parameters that affect process quality. They are experimental designs that include the estimation of complex relationships among the identified factors and the main factor effects. The importance of factors and interactions can be understood with full factorial designs. In the experimental design known as response or response surface designs, instead of linear models to make the outputs more understandable, curvilinear models are created depending on the factors used and the surface optimization of the response output can be performed. The most commonly used response surface is the experimental design. Center response surface designs are factorial or fractional factorial design with center points enriched with a group of axial points (also called star points) that allow you to estimate curvature. The Box-Behnken design is a type of response surface design that does not include the previously studied factorial design. In the simplest mixing test, the response (product quality or performance according to some criteria) depends on the relative proportions of the ingredients (ingredients). A Taguchi design is a designed experiment that allows you to choose a product or process that works more consistently in the work environment. Taguchi designs recognize that not all factors that cause variability can be controlled. These uncontrollable factors are called noise factors. Taguchi designs attempt to identify controllable factors (control factors) that minimize the influence of noise factors. It has been revealed that the most effective single parameter in dimensional changes is the injection speed, and it has been shown that the effect of cooling time, holding pressure and velocity-pressure transition position respectively decreases. It was determined that the most effective bilateral relationship was multiplication of cooling time parameter and holding pressure parameter. It has been shown that multiplication of cooling time and injection rate is a factor in the interaction at a similar rate. It has been shown that the most effective single parameter on the mechanical properties is the velocity-pressure transition position, followed by the effect of injection speed, holding pressure and cooling time, respectively. It has been revealed that the most effective dual relationship is multiplication of cooling time and speed-pressure transition position. When all the requirements are taken into consideration, it has been shown that the most effective single parameter is the injection speed, and then the efficiency of the speed-pressure transition position is stated proportionally. It has been revealed that the most effective bilateral relationship is multiplication of cooling time and holding pressure. In the dimensional changes, it was observed that the values went to the undesirable region in some regions, while an improvement was observed at variable rates in certain regions. While the greatest improvement in mechanical properties was observed in the modulus of elasticity by 11%, no significant difference was observed in the impact energy. When the process duration before and after optimization is compared, the process cycle time was reduced from 73.5 seconds to 63.1 seconds, resulting in 14% improvement.
  • Öge
    Gauss tipi olmayan ve durağan olmayan yükleme koşullarının frekans uzayında yorulma ömrü tahminine etkisi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-28) Baldan, Tarık ; Muğan, Ata ; 503181514 ; Katı Cisimler Mekaniği
    Günümüzde ürün geliştirme süreçleri müşterilerin konfor ve güvenliği açısından önem teşkil etmektedir. Ürün geliştirme birimleri en az maliyetli tasarımı kullanıcının konforunu ve güvenliğini sağlayacak şekilde tasarım ve üretim süreçlerini ilerletmeyi hedeflerler. Tasarlanan sistemin üretim ve işletme maliyetine göre bazı sistemlerde anlık hasar incelemesi bile yeni geliştirilen yöntemlerdendir. Ürün geliştirme süreçlerinde simülasyon destekli tasarım geliştirme yöntemi sıkça kullanılır. Havacılık, ulaşım ve taşımacılık gibi sektörlerde üretilen ürünler genellikle titreşim yüklerine maruz kalırlar. Titreşim ve titreşime bağlı yorulma bu sektörlerde en çok karşılaşılan problemler arasındadır. Yapısal sistemlerde meydana gelen yorulma hasarı hem kullanıcı için risk taşırken hem de bakım ve onarım maliyetleri açısından zarara sebep olur. Yorulma hasarından kaçınmak için sistemin veya bileşenin yorulma hasarına karşı dayanıklı bir malzeme ile üretilmiş veya yorulma hasarının üstesinden gelecek bir tasarıma sahip olması gerekmektedir. Mekanik sistemlerin yorulma hasarını öngörmek amacıyla fiziksel teste veya sayısal yöntemlere dayalı birçok yöntem geliştirilmiştir. Fiziksel testler genellikle zaman ve maliyet açısından verimsiz yöntemlerdir. Fiziksel testleri mümkün olan en az tekrar sayısı ile gerçekleştirmek gerekmektedir. Bu nedenle tasarım süreçleri genellikle sayısal yöntemler ile ilerletilir ve yalnızca final tasarım ile fiziksel testler gerçekleştirilir. Ürün geliştirtirme süreçlerinde en sık başvurulan sayısal yöntemlerden biri sonlu elemanlar analizleridir (SEA). Sonlu eleman analizleri ile bir mekanik yapının statik ve dinamik birçok davranışını öngörmek mümkündür. Ürün geliştirme süreçlerinde sonlu elemanlar yöntemleri kullanılırken fiziksel test verilerinden de faydalanılır. Fiziksel test verileri sonlu elemanlar analizinde girdi olarak kullanılabilirler. Bu tez çalışması kapsamında sonlu elemanlar analizlerinin yanı sıra fiziksel test uygulamalarına veri toplama ve işleme yöntemlerine de başvurulmuştur. Bu tez çalışması kapsamında rastgele yükelemelerin genel özelliği olan gauss tipi olmama ve durağan olmama durumunun frekans uzayında yorulma ömrü hesabına etkisi incelenmiştir. Literatüre bakıldığında zaman uzayında yorulma analizlerinin uzun süredir kullanılan yöntemler olduğu ancak frekans uzayında yorulma analizlerinin son yıllarda hızlı gelişim gösterdiği görülmüştür. Bu hızlı ilerlemeye rağmen frekans uzayında yorulma analizi yöntemlerinde gelişime açık alanlar olduğu belirtilmektedir. Tez çalışması sırasında Ford Otosan Eskişehir Fabrikası ağır ticari araç test pistinden toplanan titreşim sinyalleri incelenmiş ve bu sinyallerin gauss tipi olmadığı ve durağan olmadığı belirlenmiştir. Test verilerinden faydalanarak benzer özelliğe sahip veriler üretilmiş ve korunumlu titreşim testlerinde kullanılmışlardır. Test çalışmalarında ileri seviyede veri toplama yöntemleri uygulanmış ve sonlu elemanlar analizi çalışmalarını doğrulamak amacıyla bu veriler işlenmiştir. Doğrulanan sonlu elemanlar modelleri ve zaman uzayında yorulma yöntemleri parametreleri ile yüz adet farklı sinyal kullanılarak sinyalin basıklık ve yatıklık parametrelerinin frekans uzayında yorulma analizine etkisi incelenmiştir.
  • Öge
    Peek matrisli polimer kompozit temelli insan omurga implantı geliştirilmesi ve granül ekstrüzyon yöntemi ile eklemeli imalatı
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-01-13) Bilgen Bağcı, Merve ; İrez, Alaeddin Burak ; 503181509 ; Katı Cisimlerin Mekanigi
    Omurga insan vücudunun önemli parçalarından biridir. İnsan gövdesi ve baş arasında bir köprü görevi görerek insanın ayakta dik şekilde durmasını sağlar. Omurga üzerinde bulunan hareketli eklemler sayesinde öne, arkaya, sağa, sola ve dönme hareketlerini yapmamızı sağlar. Bu hareketlerin yapılabilmesi için omurgada bulunan eklemlerin, bağların, disklerin ve kasların birbiri ile uyumlu çalışması gerekmektedir. İnsan omurgası 33 omurdan meydana gelmektedir. Kafatasının altından başlayarak kuyruk sokumuna kadar devam eder. Omurgada 7 adet servikal omur, 12 adet torasik omur, 5 adet lomber omur ve 9 adet sakrum ve koksal omurdan oluşmaktadır. Omurganın ilk 24 omuru üzerlerinde bulunan eklemler sayesinde hareketli iken geri kalan 9 adet omur hareketsizdir. Omurga implantları sırt ağrısı, skolyoz, dejeneratif disk bozuklukları ve omur kırıklarının olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak için kullanılan yapılardır. Omurga implantlarının ana işlevi, şekil bozukluklarını düzeltmek, omurganın stabilitesini güçlendirmek, geliştirmek ve iki omurun kaynaşmasını kolaylaştırmaktır. Omurganın maruz kaldığı gerilmeler göz önüne alındığında geliştirilecek implant malzemesinin mekanik açıdan yeterli dayanıma sahip olması gerekir. Ek olarak, biyouyumluluk spinal implantlardan beklenen temel bir özelliktir. Bu açıdan titanyum alaşımları ve bazı gelişmiş polimerler implantlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Ti ve Ti alaşımları bio-uyumlu ve korozyona dayanıklı olmasından dolayı omurga implantlarında yaygın şekilde kullanılan malzemeler olmasına rağmen, imalat nedenli problemlerden dolayı vücut sıvısı ile Ti alaşımlarının kimyasal reaksiyona girebilme ve dolayısıyla toksik etkiye neden olması riski görülebilmektedir. Toksik etkilerin görülmesinin önüne geçmek için bu çalışmada implant materyalinin matrisi olarak PEEK (Polieter Eter Keton) kullanılmasına karar verilmiştir. Ayrıca, karbon nanotüp (CNT) gibi karbon bazlı takviyeler kullanılarak implant matrisinin kırılma tokluğu ve darbe sönümleme özelliklerinin geliştirilmiştir. İmplant malzemesi olarak kullanılacak bu kompozit malzemesinde %1 k oranında CNT kullanılmıştır. Ayrıca mikro mekanik malzeme modeli olan Mori Tanaka yöntemi ile implant malzemesi olarak kullanılacak kompozit malzemenin katılık matrisi elde edilmiştir. PEEK ve CNT malzemelerinin homojen bir şekilde karıştırılabilmesi için İTÜ ARC merkezinde bulunan Kökbir marka çift vidalı bir ekstrüder kullanılmışıtr. Karıştırılan bu malzemelerden filament elde edilmiştir. Daha sonrasında da üretilen filamentler kesici bıçaklar yardımıyla granül hale getirilmiştir. Bu granüller ile granül beslemeli olan Yuzumi markasına ait bir üç boyutlu yazıcı kullanılarak kompozitlere ait deney numuneleri üretilmiştir. Deney numuneleri kullanılarak kompozitlere ait mekanik karakterizasyonlar yapılmıştır. Bu işlemlere paralel olarak, lumbar omurganın L4 omurunun maruz kaldığı yüklemeler yapılan literatür araştırmaları sonucunda belirlenmiştir. omurlardaki gerilme hesabı yapılacaktır. Geliştirilen implantın bu gerilmeleri karşılamaya yönelik tasarımı omur gövdesi rekonstrüksiyon ameliyatlarında kullanılan LFS (Lateral Fiksasyon Sistemi) uygulamasına uygun olacak şekilde yapılmıştır. Sonlu elemanlar ortamında bir insanın günlük aktivesi olarak yaptığı ayakta durma, ayakta duruken sağa dönme, ayakta dururken arkaya esneme ve ayakta dururken sağa doğru eğilme hareketlerinin sınır koşulları tanımlanarak sonlu elemanlar yöntemiyle yapısal analize tabii tutulmuştur. Yapılan analiz sonucunda elde edilen maksimum Von Mises değerleri, ayakta duruken 21.61 MPa , ayakta dururken sağa doğru dönme durumunda 22.89 MPa, ayakta dururken arkaya doğru esneme durumunda 30.78 MPa ve ayakta duruken sağa doğru eğilme durumunda 30.52 MPa'dır. Ayrıca 2020 yılında yapılan benzer bir çalışma ile karşılaştırma yapılabilmesi için 400N basma kuvveti altında dört durum için tekrar analizler yapılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda tez kapsamında tasarımı yapılan implant geometrisi ve geliştirilmiş malzeme formülasyonunun daha başarılı olduğu ortaya çıkmıştır. Eklemeli imalat ile üretilen numunelere çekme testi, basma testi ve üç nokta eğme testi uygulanmıştır. Basma testi sonuçları dışındaki tüm testlerde CNT takviyesinin saf PEEK malzemesinin çekme ve gerinim gibi mekanik özelliklerini beklenenin aksine iyileştirmediği görülmüştür. Ayrıca üç nokta eğme testinde filamanın akış yönünün etkisi de incelenmiştir. Her iki malzemede de filamentin akış yönü numune boyunca olduğunda gerilme ve birim deformasyon gibi mekanik özellikleri iyileştirdiği gözlenmiştir.