Research Article

AlSi10Mg Alaşımının SLM Yöntemiyle Üretilmesinde Proses Parametrelerinin Yüzey Kalitesi Üzerindeki Etkisi

Volume: 12 Number: 2 June 29, 2024
EN TR

AlSi10Mg Alaşımının SLM Yöntemiyle Üretilmesinde Proses Parametrelerinin Yüzey Kalitesi Üzerindeki Etkisi

Öz

Eklemeli imalat (Eİ) yöntemi, dijital bir 3D model kullanılarak nesnelerin katman katman biriktirilmesiyle nihai ürünleri ortaya çıkaran bir üretim yöntemidir. Eİ sayesinde geleneksel yöntemle üretilmesi neredeyse imkansız olan karmaşık geometrili ürünler üretilebilir. Dahası, yüksek malzeme israfı ve özel takımlara duyulan ihtiyaç gibi geleneksel üretimin diğer sınırlamaları da elimine edilebilir. Bununla beraber, Eİ yönteminin bazı dezavantajları vardır ve yüzey kalitesi bu dezavantajlardan biridir. Optimum yüzey kalitesinin elde edilmesi için ilk yapılması gereken de optimum üretim parametrelerinin belirlenmesidir. Bu çalışmada, bu amaca yönelik olarak bir dizi deney yapılmıştır ve farklı üretim parametreleri ve seviyeleri kullanılarak AlSi10Mg alaşımı üretilmiştir. Üretim esnasında Eİ yöntemlerinden birisi olan Seçici Lazer Ergitme (SLM) yöntemi tercih edilmiştir. Böylece bazı üretim parametreleri ve seviyelerinin ortalama yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Üretim parametresi olarak lazer gücü, tarama mesafesi, tarama hızı, lazer çapı ve her bir parametreye ait dört seviye seçilmiştir. Üretim maliyetlerini ve deney sayısını azaltmak için Taguchi L16 dikey dizinine göre deney tasarımı yapılmıştır. Üretilen numunelere ait ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) ölçülmüş ve daha detaylı bir yüzey analizi yapabilmek için yüzeylerin topoğrafya haritaları elde edilmiştir. Üretim parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisini göstermek için ANOVA analizi yapılmıştır. Deney sonuçlarının analiziyle birlikte, en iyi yüzey pürüzlülüğü değeri 360 W lazer gücü, 0.13 mm tarama mesafesi, 0.10 mm lazer çapı, 1200 mm/s tarama hızı kombinasyonu kullanılarak elde edildiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Erciyes Üniversitesi

Project Number

FYL-2021- 10915

Thanks

Bu çalışma Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri tarafından desteklenmiştir (Proje kodu: FYL-2021- 10915).

References

  1. [1] Choi, J. W. Architecture of a knowledge based engineering system for weight and cost estimation for a composite airplane structures. Expert Systems with Applications. 2009;36(8), 10828-10836.
  2. [2] Rambabu P, Eswara Prasad N, Kutumbarao V V., Wanhill RJH. Aluminium Alloys for Aerospace Applications. 2017:29–52.
  3. [3] Abioye, T. E., Zuhailawati, H., Aizad, S., Anasyida AS. Geometrical, microstructural and mechanical characterization of pulse laser welded thin sheet 5052-H32 aluminium alloy for aerospace applications. Trans Nonferrous Met Soc China. 2019;29:667–79.
  4. [4] Gupta MK, Singla AK, Ji H, Song Q, Liu Z, Cai W, et al. Impact of layer rotation on micro-structure, grain size, surface integrity and mechanical behaviour of SLM Al-Si-10Mg alloy. J Mater Res Technol. 2020;9:9506–22.
  5. [5] Li W, Li S, Liu J, Zhang A, Zhou Y, Wei Q, et al. Effect of heat treatment on AlSi10Mg alloy fabricated by selective laser melting: Microstructure evolution, mechanical properties and fracture mechanism. Mater Sci Eng A. 2016;663:116–25.
  6. [6] Liu X, Zhao C, Zhou X, Shen Z, Liu W. Microstructure of selective laser melted AlSi10Mg alloy. Mater Des. 2019;168:107677.
  7. [7] Singamneni, S., Yifan, L. V., Hewitt, A., Chalk, R., Thomas, W., & Jordison D. Additive Manufacturing for the Aircraft Industry: A Review. 2019.
  8. [8] ASTM52901-16 standard guide for additive manufacturing–general principles–requirements for purchased AM parts. ASTM International, West Conshohocken. 2016.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Material Production Technologies , Manufacturing Processes and Technologies (Excl. Textiles)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

May 4, 2024

Publication Date

June 29, 2024

Submission Date

February 15, 2024

Acceptance Date

March 14, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 2

APA
Özsoy, A. L., Şirin, E., Yıldırım, Ç. V., & Sarıkaya, M. (2024). AlSi10Mg Alaşımının SLM Yöntemiyle Üretilmesinde Proses Parametrelerinin Yüzey Kalitesi Üzerindeki Etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 12(2), 480-493. https://doi.org/10.29109/gujsc.1437598

Cited By

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526