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.
Toz yatağı katmanlı imalat eklemeli imalat yüzey dokusu karakterizasyonu
The surface quality obtained after laser powder bed
additive manufacturing is one of the factors that limits the use of part
without any surface treatment. The main reason of this situation is the stair
effect form as a result of the layered nature of the process. Geometric and form errors on a component surface with a stair effect
bring numerous risks, especially in terms of assembly operations, flow performance
and fatigue resistance decrease. To prevent the stair effect and surface
irregularities, parameter optimization, post processes and/or process modeling
can be studied. Among these, post processes are less preferred because they
result in additional time and cost. In the process modeling, the geometric
models used in the literature only take into account the thickness of the
layer, making the convergence rates for different material and process
parameters inadequate. In addition, when the parameter optimization is directed
for a single part, the effects of different geometrical elements cannot be
seen. In this study, innovative test artifacts with flat, angled and curved
faces were designed and produced with laser powder bed additive manufacturing
of Inconel 625 material. Surface texture and form characterization studies were
performed on the artifacts. By presenting the results obtained for different features
and dimensions, surface texture and form change trends due to geometric
properties were obtained and the effects of the parameters were discussed
Powder bed fusion additive manufacturing surface texture characterization
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 29 Mayıs 2019 |
Gönderilme Tarihi | 19 Eylül 2018 |
Kabul Tarihi | 15 Nisan 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 34 Sayı: 3 |