Ti6Al4V Alaşımının SLM Yöntemiyle Üretilmesinde Taguchi Metodu Kullanılarak Proses Parametrelerinin Optimizasyonu
Abstract
Eklemeli imalat yöntemi, geleneksel imalat yöntemleriyle üretimi zor ya da mümkün olmayan, karmaşık geometriye sahip parçaların üretiminde önemli iyileştirmeler sunmaktadır. Ancak, çıktı kalitesinin istenilen seviyede olup olmadığı sorusu güncelliğini korumaktadır. Dolayısıyla, optimum üretim parametrelerinin elde edilmesi çıktı kalitesini artırmak adına oldukça önemlidir. Bu çalışmada, Seçici Lazer Ergitme (SLM) yöntemiyle üretilmiş Ti6Al4V alaşımının farklı proses parametreleri kullanılarak bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Böylece, dört farklı parametre ve seviyelerinin yüzey kalitesi üzerindeki etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Yüzey kalitesinin analizi sırasında ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) çıktı parametresi olarak belirlenmiştir. Deney tasarımı, Taguchi L16 dikey dizini kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Proses parametrelerinin sonuç üzerindeki etkisini göstermek için ANOVA analizi yapılmıştır. Deney sonuçlarının analiziyle birlikte en iyi yüzey pürüzlülüğü değerinin 75 µm lazer odak çapı, 60 µm tarama mesafesi, 150 mm/s tarama hızı ve 250 W lazer gücü kombinasyonundan elde edildiği görülmüştür.
Keywords
Eklemeli imalat, Seçici lazer ergitme, Ti6Al4V, Taguchi metodu, Yüzey kalitesi, Eklemeli imalat, Seçici lazer ergitme, Ti6Al4V, Taguchi metodu, Yüzey kalitesi
Supporting Institution
Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri
Project Number
FYL-2021-11339
References
- [1] Bayrak, Ö. (2013). Plazma oksitleme işleminin Ti6Al7Nb ve Ti45Nb alaşimlarinin tribolojik, elektrokimyasal ve biyouyumluluk özelliklerine etkisi. Doktora tezi, Makine Mühendisliği Bölümü, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
- [2] Bean, G. E., Witkin, D. B., McLouth, T. D., Patel, D. N., & Zaldivar, R. J. (2018). Effect of laser focus shift on surface quality and density of Inconel 718 parts produced via selective laser melting. Additive Manufacturing, 22, 207–215. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.04.024
- [3] Çeli̇k, K., & Özkan, A. (2017). Eklemeli imalat yöntemleri ile üretim ve onarım uygulamaları. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(1), 107–121.
- [4] Çelik, Y. H., & Kılıçkap, E. (2018). Titanyum ve alaşımlarının işlenmesinde karşılaşılan zorlukların araştırılması: Derleme. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6(1), 163–175. https://doi.org/10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.333494
- [5] Eyzat, Y., Chemkhi, M., Portella, Q., Gardan, J., Remond, J., & Retraint, D. (2019). Characterization and mechanical properties of as-built SLM Ti-6Al-4V subjected to surface mechanical post-treatment. Procedia CIRP, 81, 1225–1229. https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.03.298
- [6] Güner, Ç. (2019). Ti-6Al-4V Sacların mikroyapı değişimi ve geri yaylanma davranışının incelenmesi. Yüksek lisans tezi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, Bursa Uludağ Üniversitesi, Bursa.
- [7] Günther, J., Leuders, S., Koppa, P., Tröster, T., Henkel, S., Biermann, H., & Niendorf, T. (2018). On the effect of internal channels and surface roughness on the high-cycle fatigue performance of Ti-6Al-4V processed by SLM. Materials & Design, 143, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.01.042
- [8] Huang, R., Riddle, M., Graziano, D., Warren, J., Das, S., Nimbalkar, S., Cresko, J., & Masanet, E. (2016). Energy and emissions saving potential of additive manufacturing: the case of lightweight aircraft components. Journal of Cleaner Production, 135, 1559–1570. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.04.109
- [9] İşler, Ö. (2017). Titanyum ve alaşımlarının elektrokimyasal davranişları. Yüksek lisans tezi, Kimya Bölümü, Çukurova Üniversitesi, Adana.
- [10] Kaya, M. (2021). Eklemeli imalat ile üretilen inconel 718 parçalarinin ezerek parlatma yöntemiyle yüzey iyileştirme sürecinin modellenmesi ve deneysel doğrulanmasi. Yüksek lisans tezi, Makine Mühendisliği Bölümü, Marmara Üniversitesi, İstanbul.
