Farklý malzemeler ve üretim yöntemleri kullanýlarak 3B baský ile üretilen drone pervanelerinin karþýlaþtýrmalý akustik analizi

Bu çalýþma farklý malzemeler ve eklemeli üretim yöntemleri kullanýlarak üretilen insansýz hava aracý pervanelerinin karþýlaþtýrmalý akustik analizini sunmaktadýr. FFF (Eritilmiþ filament üretimi) ve MSLA (Maskelenmiþ stereolitografi) teknikleri kullanýlarak ABS (Akrilonitril Bütadien Stiren), ASA (Akrilonitril Stiren Akrilat), PETG (Polietilen Tereftalat Glikol), PLA (Polilaktik Asit), tok reçine ve suda yýkanabilir reçine dahil olmak üzere altý farklý malzeme türü ile toplam on iki pervane üretilmiþtir. Tüm pervaneler deney düzeneðine özgü standart koþullar altýnda ayrý ayrý test edildi ve akustik veriler mikrofon kullanýlarak kaydedildi. Ardýndan, A-aðýrlýklý ses basýncý seviyesi (dB(A)), dalgalanma, pürüzlülük ve keskinlik gibi çeþitli ses özellikleri MATLAB kullanýlarak analiz edildi. Sonuçlar hem malzeme hem de baský yönteminin akustik davranýþ üzerinde önemli bir etkiye sahip olduðunu göstermektedir. FFF ile basýlmýþ pervaneler genellikle daha yüksek ses basýncý seviyeleri üretirken, MSLA ile basýlmýþ pervaneler dalgalanma ve pürüzlülük gibi zamansal modülasyon ölçütlerinde daha yüksek deðerler sergileme eðilimindeydi. Ayrýca, daha yüksek rijitliðe sahip malzemeler genel olarak daha düþük ses yüksekliði, dalgalanma ve pürüzlülük sergilerken keskinlik deðerlerinin daha yüksek olduðu gözlemlenmiþtir. Bu bulgular, malzeme seçimi ve eklemeli imalat tekniðinin insansýz hava araçlarýnda gürültü emisyonlarýný nasýl etkilediðinin anlaþýlmasýna katkýda bulunarak, gelecekteki tasarým optimizasyonlarý için bir perspektif oluþturmaktadýr.

Anahtar Kelimeler: Ýnsansýz hava aracý pervanesi, Eklemeli imalat, Akustik analiz

A comparative acoustic analysis of 3D-printed drone propellers with different materials and manufacturing methods

This study presents a comparative acoustic analysis of drone propellers manufactured using different materials and additive manufacturing methods. A total of twelve propellers were produced with FFF (Fused filament fabrication) and MSLA (Masked Stereolithography) techniques, employing six different material types, including ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate), PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol), PLA (Polylactic Acid), Tough Resin and Water Wash Resin. All propellers were tested individually under the same conditions specific to the experimental setup and acoustic data were recorded using a microphone. Subsequently, various sound characteristics such as A-weighted sound pressure level (dB(A)), fluctuation strength, roughness and sharpness were analyzed using MATLAB. The results demonstrate that both the material and the printing method have a substantial influence on acoustic behavior. While FFF-printed propellers generally produced higher sound pressure levels, MSLA-printed ones tended to exhibit higher values in temporal modulation metrics such as fluctuation and roughness. Furthermore, materials with higher stiffness generally tended to exhibit lower overall loudness, fluctuation and roughness, whereas higher sharpness values were observed. The findings contribute to the understanding of how material selection and additive manufacturing methods influence noise emissions in drones, providing a perspective for future design optimizations.

Keywords: Drone propeller, Additive manufacturing, Acoustic analysis