Toz yatağı katmanlı imalat prosesinde yüzey dokusu ve form karakterizasyonu
Öz
Toz yatağında lazer katmanlı (eklemeli) imalat sonrası elde edilen yüzey kalitesi, parçaların, boyutsal doğruluğu ve herhangi bir yüzey işlemi olmaksızın kullanımını sınırlandıran etkenlerden biridir. Bu durumun temel sebebi prosesin doğası gereği ortaya çıkan ve diğer katmanlı imalat proseslerinde de görülen merdiven etkisidir. Merdiven etkisi görülen bir komponent yüzeyindeki geometrik ve form hataları montaj edilebilirlik, akış performans düşüşü ve yorulma başta olmak üzere çok sayıda riski beraberinde getirmektedir. Merdiven etkisinin engellenmesi için katmanlı imalat proses parametreleri optimizasyonu, ikincil işlemler ile yüzey temizleme ve/veya proses modelleme uygulanabilir. Bunlar arasından ikincil işlemler, ek zaman ve maliyet ortaya çıkardığı için daha az tercih edilmektedir. Proses modellemede ise, literatürde kullanılan geometrik modellerin sadece katman kalınlığını dikkate alması, farklı malzeme ve proses parametreleri için yakınsama oranlarını yetersiz kılmaktadır. Bunlara ek olarak parametre optimizasyonu tek bir parçaya yönelik olduğunda, farklı geometrik unsurların etkileri görülememektedir. Bu çalışmada sırası ile düz, açılı ve farklı yuvarlatma yarıçaplarına sahip yenilikçi numune geometrileri tasarlanmış ve Inconel 625 malzemeden toz yatağında lazer katmanlı imalat ile üretilmiştir. Üretilen numuneler üzerinde yüzey dokusu ve form karakterizasyon incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Farklı unsur ve ölçüler için elde edilen sonuçlar sunularak, geometrik özelliklere bağlı yüzey kalitesi ve form değişim eğilimleri elde edilmiş, parametrelerin etkileri tartışılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- 1. ASTM F2792-12a, Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies, ASTM International, 2015.
- 2. VDI 3404, Additive Manufacturing: Basics, Definitions, Processes, VDI, 2014.
- 3. Levy G. N., Schindel R., Kruth J. P., Rapid manufacturing and rapid tooling with layer manufacturing (LM) technologies, state of the art and future perspectives, CIRP Annals-Manufacturing Technology, 52(2), 589-609, 2003.
- 4. Poyraz Ö., Kuşhan M.C., Investigation of the effect of different process parameters for laser additive manufacturing of metals, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (2), 730-742, 2018.
- 5. Hague R., Unlocking the design potential of rapid manufacturing, Rapid manufacturing: an industrial revolution for the digital age, John Wiley & Sons, Ltd., ABD, 2006
- 6. Yasa E., Poyraz O., Solakoglu E.U., Akbulut G., Oren S., A Study on the Stair Stepping Effect in Direct Metal Laser Sintering of a Nickel-based Superalloy, Procedia CIRP, 45, 175-178, 2016.
- 7. Herderick E., Additive manufacturing of metals: A review, Materials Science & Technology Conference, Ohio, ABD, 1413-1425, 16-20 October, 2011.
- 8. Hague R., Campbell I., Dickens P., Implications on design of rapid manufacturing, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 217 (1), 25-30, 2003.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Özgür Poyraz
*
0000-0001-9892-5738
Türkiye
Ezgi Uğur Solakoğlu
Bu kişi benim
Soner Ören
Bu kişi benim
Cansinem Tüzemen
Bu kişi benim
Güray Akbulut
Bu kişi benim
Yayımlanma Tarihi
29 Mayıs 2019
Gönderilme Tarihi
19 Eylül 2018
Kabul Tarihi
15 Nisan 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 34 Sayı: 3
Cited By
Effect of Orientation Angle on Surface Quality and Dimensional Accuracy of Functional Parts Manufactured by Multi Jet Fusion Technology
European Mechanical Science
https://doi.org/10.26701/ems.678901A COMPARATIVE STUDY ON PRECISION METROLOGY SYSTEMS FOR ADDITIVE MANUFACTURING
International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry
https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1206753CHARACTERIZATION OF THE SURFACE TOPOGRAPHY OF THE TI-6AL-4V ALLOY FABRICATED BY LASER POWDER BED FUSION
Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi
https://doi.org/10.21923/jesd.1706211