Araştırma Makalesi

Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması

Cilt: 40 Sayı: 3 21 Ağustos 2025
PDF İndir
TR EN

Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması

Öz

Eklemeli imalat (Eİ) teknolojileri dördüncü endüstri devrimine paralel olarak tüm dünyada yaygın şekilde kullanılmaya başlamıştır. Seçmeli lazer ergitme yöntemi (SLE) de parça imalatında birçok alanda en çok tercih edilen Eİ yöntemlerindendir. Kullanılan toz hammadde bakımından az atık malzeme, karmaşık geometrili parçaların nete yakın ölçülerde imal edilebilirliği, topoloji eniyileme süreçlerine uyumluluk gibi avantajlarından dolayı SLE teknolojilerin etkin şekilde uygulanmasına yönelik yeni cihaz geliştirilmesi çalışmaları her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışmada özgün ön ısıtma ve çift taraflı serme özelliğine sahip toz serici barındıran bir seçmeli lazer ergitme cihazı geliştirilmiş ve tüm mekanik, elektronik ve elektro-optik ekipmanları ile birlikte imal edilmiştir. Bu cihaz bunun yanında iki lazer güç kaynağı ve tarayıcı kafaların odak uzunluğunun ayarlanabilmesini sağlayan bir konumlandırma mekanizması da barındırmaktadır. SLE cihazları için odak uzunluğu, matematiksel ifadelere göre seçilen lazer optik ekipmanların toz yatağı üzerinde oluşturması istenen lazer ışın çapını (teorik ışın çapı) ve gerçek bir imalat sırasında oluşan ışın çapını (deneysel ışın çapı) doğrudan etkilemektedir. Bu çalışma kapsamında cihazın kabiliyet ve performansının incelenip test edilmesi noktasında farklı güç değerlerinde lazer çizgileri oluşturulup detaylı şekilde incelenmiştir. Yapılan testler sonucunda 100 W ile 200 W aralığı için teorik ve deneysel ışın çapı en benzer olarak elde edilmiş ve diğer parametrelerde de artan güce oranla artan genişlik ve derinlikler literatür verileriyle uyumlu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte denenen 3 farklı enerji yoğunluğu arasında 60 ve 90 J/mm^2 değerlerinde hem genişlikler hem de ergiyik havuzu derinlik değerleri etkin imalat yapılabilecek şekilde bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK, SDÜBAP

Proje Numarası

217M499, FDK-7329

Teşekkür

Yazarlar 217M799 No’lu Proje ile bu çalışmanın yapılmasına destek verdiği için TUBİTAK’a ve FDK-7329 no’lu BAP projesi ile destek verdiği için SDÜ BAP Koordinatörlüğüne teşekkürlerini sunar.

Kaynakça

  1. 1. Feygin M., Apparatus and method for forming an integral object from laminations, US patent 4,752,352, filed April 17th, 1987, published June 1st, 1988.
  2. 2. Drstvensek I., Valentan B., Brajlih T., Strojnik T., Ihan H.N., Direct digital manufacturing as communication and implantation tool in medicine, US-Turkey Workshop On Rapid Technologies, 24, 75-81, 2009.
  3. 3. Kamsky G.V., Kolomiets A.A., Popov V.V., Review Of The Main Producers Of 3D-Machines For Metals, Characteristics of The Machines, And Directions Of Development, Международный научно-исследовательский журнал, 8 (50), 48-54, 2015.
  4. 4. Hauser, C., Childs, T. H. C., Dalgarno, K. W., Selective Laser Sintering of Stainless Steel 314S HC Processed Using Room Temperature Powder Beds, Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium, 273-280, 1999.
  5. 5. Mercelis P, Kruth J. P, Residual stresses in selective laser sintering and selective laser melting, Rapid Prototyping J., 12 (5) 254-265, 2006.
  6. 6. Pohl H., Simchi A., Issa M., Dias H. C., Thermal stresses in direct metal laser sintering, Proceedings of the SFF Symposium, 366–372, 2001.
  7. 7. Ciraud, P., Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung beliebiger Gegenstände aus beliebigem schmelzbarem Material, German patent application DE 2263777, priority filed December 28th, 1971, published July 5th, 1973.
  8. 8. Housholder, R., Molding Process, US patent 4,247,508, filed December 3rd, 1979, published January 27th, 1981.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Tasarımı ve Makine Elemanları, İmalat Süreçleri ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

15 Nisan 2025

Yayımlanma Tarihi

21 Ağustos 2025

Gönderilme Tarihi

24 Ocak 2024

Kabul Tarihi

24 Aralık 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Demiray, M. A., Şekerci, B., Gürgen, M., Kayacan, C., & Baykasoglu, C. (2025). Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(3), 1479-1494. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1424568
AMA
1.Demiray MA, Şekerci B, Gürgen M, Kayacan C, Baykasoglu C. Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması. GUMMFD. 2025;40(3):1479-1494. doi:10.17341/gazimmfd.1424568
Chicago
Demiray, Mehmet Alper, Bahri Şekerci, Mert Gürgen, Cengiz Kayacan, ve Cengiz Baykasoglu. 2025. “Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 (3): 1479-94. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1424568.
EndNote
Demiray MA, Şekerci B, Gürgen M, Kayacan C, Baykasoglu C (01 Ağustos 2025) Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 3 1479–1494.
IEEE
[1]M. A. Demiray, B. Şekerci, M. Gürgen, C. Kayacan, ve C. Baykasoglu, “Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması”, GUMMFD, c. 40, sy 3, ss. 1479–1494, Ağu. 2025, doi: 10.17341/gazimmfd.1424568.
ISNAD
Demiray, Mehmet Alper - Şekerci, Bahri - Gürgen, Mert - Kayacan, Cengiz - Baykasoglu, Cengiz. “Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/3 (01 Ağustos 2025): 1479-1494. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1424568.
JAMA
1.Demiray MA, Şekerci B, Gürgen M, Kayacan C, Baykasoglu C. Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması. GUMMFD. 2025;40:1479–1494.
MLA
Demiray, Mehmet Alper, vd. “Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy 3, Ağustos 2025, ss. 1479-94, doi:10.17341/gazimmfd.1424568.
Vancouver
1.Mehmet Alper Demiray, Bahri Şekerci, Mert Gürgen, Cengiz Kayacan, Cengiz Baykasoglu. Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması. GUMMFD. 01 Ağustos 2025;40(3):1479-94. doi:10.17341/gazimmfd.1424568