Araştırma Makalesi

Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi

Cilt: 19 Sayı: 1 2 Mayıs 2021
PDF İndir
EN TR

Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi

Öz

Bu çalışmanın temel içeriği, latis yapıların temel bileşenleri olan çubuk elemanların üzerinde, bir eklemeli imalat tekniği olan malzeme ekstrüzyonu yöntemi kullanılarak üretimi sürecinde meydana gelen geometrik değişimleri, gelişmiş istatistiksel yöntemler kullanarak konuma bağlı olarak modellenmesi ve simülasyon modellerine dahil edilebilirliğinin incelenmesidir. Bu amaçla, çubuk eleman numuneleri farklı çap değerlerinde malzeme ekstrüzyonu yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen numuneler dijital kameralı ışık mikroskobu altında incelenmiş ve üretim sonrasında gözlemlenen çapta oluşan değişimlerin ölçümleri yapılarak deneysel veriler elde edilmiştir. Söz konusu değişimler, belirli bir uzay içerisinde konuma bağlı değişimlerin modellenmesinde sıkça kullanılan rassal alan (random field) yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Rassal alan yöntemiyle modellenen değişimler, voksel elemanlar kullanılarak sonlu elemanlar modellerine dahil edilmiştir. Malzeme ekstrüzyonu yöntemi ile üretilen çubuk elemanların tek eksenli çekme testleri yapılarak, değişimleri içeren, üretilene benzer sonlu elemanlar modellerinin analizlerinden elde edilen sonuçların doğrulu incelenmiştir. Geliştirilen bu yöntem farklı eklemeli imalat yöntemlerine genişletilebilir, üretim sürecinde geometri özellikleri ve malzeme özelliklerinde gözlemlenen değişimler karakterize edilebilir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TUBİTAK

Proje Numarası

118M715

Teşekkür

Yazarlar, bu çalışmanın tamamlanmasında 118M715 numaralı proje kapsamında sağlanan finansal destek için Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumuna (TÜBİTAK), TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Teknoloji Merkezine deneylerin yapılması için sağlanan olanaklar ve yüksek lisans öğrencisi Deniz Baran’a sağladığı destek için teşekkür ederler.

Kaynakça

  1. [1] Cahill, S., Lohfeld, S., and McHugh, P. E., 2009, “Finite Element Predictions Compared to Experimental Results for the Effective Modulus of Bone Tissue Engineering Scaffolds Fabricated by Selective Laser Sintering,” J. Mater. Sci. Mater. Med., 20(6), pp. 1255–1262.
  2. [2] Gümrük, R., and Mines, R. A. W., 2013, “Compressive Behaviour of Stainless Steel Micro-Lattice Structures,” Int. J. Mech. Sci., 68, pp. 125–139.
  3. [3] Qiu, C., Yue, S., Adkins, N. J. E., Ward, M., Hassanin, H., Lee, P. D., Withers, P. J., and Attallah, M. M., 2015, “Influence of Processing Conditions on Strut Structure and Compressive Properties of Cellular Lattice Structures Fabricated by Selective Laser Melting,” Mater. Sci. Eng. A, 628, pp. 188–197.
  4. [4] Karamooz Ravari, M. R., Kadkhodaei, M., Badrossamay, M., and Rezaei, R., 2014, “Numerical Investigation on Mechanical Properties of Cellular Lattice Structures Fabricated by Fused Deposition Modeling,” Int. J. Mech. Sci., 88, pp. 154–161.
  5. [5] Gorguluarslan, R. M., Choi, S. K., and Saldana, C. J., 2017, “Uncertainty Quantification and Validation of 3D Lattice Scaffolds for Computer-Aided Biomedical Applications,” J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 71, pp. 428–440.
  6. [6] Melancon, D., Bagheri, Z. S., Johnston, R. B., Liu, L., Tanzer, M., and Pasini, D., 2017, “Mechanical Characterization of Structurally Porous Biomaterials Built via Additive Manufacturing: Experiments, Predictive Models, and Design Maps for Load-Bearing Bone Replacement Implants,” Acta Biomater., 63, pp. 350–368.
  7. [7] Lei, H., Li, C., Meng, J., Zhou, H., Liu, Y., Zhang, X., Wang, P., and Fang, D., 2019, “Evaluation of Compressive Properties of SLM-Fabricated Multi-Layer Lattice Structures by Experimental Test and μ-CT-Based Finite Element Analysis,” Mater. Des., 169.
  8. [8] Gungor, O. U., and Gorguluarslan, R. M., 2020, “Experimental Characterization of Spatial Variability for Random Field Modeling on Struts of Additively Manufactured Lattice Structures,” Addit. Manuf., 36.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

2 Mayıs 2021

Gönderilme Tarihi

4 Ocak 2021

Kabul Tarihi

26 Nisan 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 19 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Görgülüarslan, R. M., & Güngör, O. U. (2021). Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, 19(1), 41-52. https://izlik.org/JA49BH54MW
AMA
1.Görgülüarslan RM, Güngör OU. Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi. MATİM. 2021;19(1):41-52. https://izlik.org/JA49BH54MW
Chicago
Görgülüarslan, Recep Muhammet, ve Olgun Utku Güngör. 2021. “Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 19 (1): 41-52. https://izlik.org/JA49BH54MW.
EndNote
Görgülüarslan RM, Güngör OU (01 Mayıs 2021) Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 19 1 41–52.
IEEE
[1]R. M. Görgülüarslan ve O. U. Güngör, “Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi”, MATİM, c. 19, sy 1, ss. 41–52, May. 2021, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA49BH54MW
ISNAD
Görgülüarslan, Recep Muhammet - Güngör, Olgun Utku. “Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi 19/1 (01 Mayıs 2021): 41-52. https://izlik.org/JA49BH54MW.
JAMA
1.Görgülüarslan RM, Güngör OU. Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi. MATİM. 2021;19:41–52.
MLA
Görgülüarslan, Recep Muhammet, ve Olgun Utku Güngör. “Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi”. Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, c. 19, sy 1, Mayıs 2021, ss. 41-52, https://izlik.org/JA49BH54MW.
Vancouver
1.Recep Muhammet Görgülüarslan, Olgun Utku Güngör. Eklemeli İmalat ile Üretilen Latis Yapılardaki Geometrik Değişimlerin Konuma Bağlı İstatistiksel Modellenmesi. MATİM [Internet]. 01 Mayıs 2021;19(1):41-52. Erişim adresi: https://izlik.org/JA49BH54MW