Araştırma Makalesi

Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi

Cilt: 22 Sayı: 2 29 Kasım 2024
PDF İndir
EN TR

Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi

Öz

Negatif Poisson oranına sahip olan ve özellikle enerji absorbe etme özelliğine ihtiyaç duyulan endüstriyel uygulamalarda kullanım imkanı bulan ökzetik yapıların basma, çekme ya da bükme yüklemeleri altındaki mekanik davranışları literatürde incelenmiştir. Fakat bu yapıların, bir eklemeli imalat prosesi olan lazer toz yatağı füzyon yöntemi ile üretilmeleri neticesinde meydana gelen boyutsal sapmaları üzerinde, ökzetik özelliklerinin ne kadar etki ettiği konusunda herhangi bir çalışma literatürde bulunmamaktadır. Bu boşluğun doldurulmasına katkı sağlamak amacıyla, bu çalışmada beş farklı ökzetik yapı (re-entrant, trichiral, anti-thrichiral, tetrachiral, anti-tetrachiral ve hexachiral) ve bir adet ökzetik olmayan yapının (bal peteği), Inconel 718 malzemeden lazer toz yatağı füzyon yöntemi ile üretimi sırasında meydana gelen, katmanlar arası yüksek sıcaklık farklı ve bunun neticesinde oluşan kalıntı gerilmeler ve boyutsal sapma miktarları, termomekanik simülasyon kullanılarak incelenmiştir. Her bir geometriye ait Poisson oranları da hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, ökzetik yapıların lazer toz yatağı füzyon yöntemi ile üretilmeleri sırasında da ökzetik özellik gösterdiklerini göstermiştir. Çalışma sonucunda re-entrant yapının en yüksek, hexachiral yapının ise en düşük ökzetik özellik gösterdiği görülmüştür. Bir düğüm noktasına teğet olan duvarlardan oluşan chiral yapılar arasında, hexachiral yapı en fazla boyutsal sapma göstermiştir. Ökzetik olmayan bal peteği yapısı ise, ökzetik yapılara göre daha fazla boyutsal sapma göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Gao, J., Cao, X., Xiao, M., Yang, Z., Zhou, X., Li, Y., Gao, L., Yan, W., Rabczuk, T. and Mai, Y., Rational designs of mechanical metamaterials: Formulations, architectures, tessellations and prospects, Mater. Sci. Eng. R., 156 (2023) 100755. https://doi.org/10.1016/j.mser.2023.100755.
  2. 2. Xue, X., Lin, C., Wu, F., Li, Z. and Liao, J., Lattice structures with negative Poisson’s ratio: A review, Mater. Today Commun. 34 (2023) 105132. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.105132.
  3. 3. Volpato, G. M., Tetzlaff, U. and Fredel, M. C., A comprehensive literature review on laser powder bed fusion of Inconel superalloys, Addit. Manuf., 55 (2022) 102871. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102871.
  4. 4. Taghian, M., Mosallanejad, M. H., Lannunziata, E., Del Greco, G., Iuliano, L. and Saboori, A., Laser powder bed fusion of metallic components: Latest progress in productivity, quality, and cost perspectives, J. Mater. Res. Technol., 27 (2023) 6484-6500. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.11.049.
  5. 5. Li, C., Snarr, S. E., Denlinger, E. R., Irwin, J. E., Gouge, M. F., Michaleris, P. and Beaman, J. J., Experimental parameter identification for part-scale thermal modeling of selective laser sintering of PA12, Addit. Manuf., 48 (2021) 102362. https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102362.
  6. 6. Jia, Y., Naceur, H., Saadlaoui, Y., Dubar, L. and Bergheau, J. M., A comprehensive comparison of modeling strategies and simulation techniques applied in powder-based metallic additive manufacturing processes, J. Manuf. Process., 110 (2024) 1-29. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.12.048.
  7. 7. Evans, K. E. and Alderson, A., Auxetic materials: functional materials and structures from lateral thinking!, Adv. Mater., 12 (2000) 617-628. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-4095(200005)12:9<617::AID-ADMA617>3.0.CO;2-3.
  8. 8. Yu, X., Zhou, J., Liang, H., Jiang, Z. and Wu, L., Mechanical metamaterials associated with stiffness, rigidity and compressibility: A brief review, Prog. Mater. Sci., 94 (2018) 114-173. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2017.12.003.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

29 Kasım 2024

Gönderilme Tarihi

14 Mart 2024

Kabul Tarihi

31 Ekim 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 22 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Gülcan, O., Günaydın, K., & Şimşek, U. (2024). Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, 22(2), 63-72. https://doi.org/10.56193/matim.1452797
AMA
1.Gülcan O, Günaydın K, Şimşek U. Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi. MATİM. 2024;22(2):63-72. doi:10.56193/matim.1452797
Chicago
Gülcan, Orhan, Kadir Günaydın, ve Uğur Şimşek. 2024. “Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 22 (2): 63-72. https://doi.org/10.56193/matim.1452797.
EndNote
Gülcan O, Günaydın K, Şimşek U (01 Kasım 2024) Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 22 2 63–72.
IEEE
[1]O. Gülcan, K. Günaydın, ve U. Şimşek, “Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi”, MATİM, c. 22, sy 2, ss. 63–72, Kas. 2024, doi: 10.56193/matim.1452797.
ISNAD
Gülcan, Orhan - Günaydın, Kadir - Şimşek, Uğur. “Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 22/2 (01 Kasım 2024): 63-72. https://doi.org/10.56193/matim.1452797.
JAMA
1.Gülcan O, Günaydın K, Şimşek U. Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi. MATİM. 2024;22:63–72.
MLA
Gülcan, Orhan, vd. “Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, c. 22, sy 2, Kasım 2024, ss. 63-72, doi:10.56193/matim.1452797.
Vancouver
1.Orhan Gülcan, Kadir Günaydın, Uğur Şimşek. Proses Simülasyonuna Bağlı Olarak Lazer Toz Yatağı Füzyon Yöntemi ile Üretilen Ökzetik Latislerdeki Boyutsal Sapma Üzerinde Ökzetikliğin Etkisi. MATİM. 01 Kasım 2024;22(2):63-72. doi:10.56193/matim.1452797