Seçici lazer ergitme tekniği ile üretilmiş bronz parçaların mikroyapısal, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructural, mechanical and corrosion properties of bronze parts produced by selective laser melting technique
Yazar: MUSTAFA NACİ TOP
Danışman: PROF. DR. HAMİT ÖZKAN GÜLSOY
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Geçmişte üretilmesi çok zor olduğu düşünülen parçalar, günümüzde eklemeli üretim teknolojisinin kullanılmasıyla hızlı ve seri bir şekilde üretilebilmektedir. Eklemeli imalat (Eİ) çok geniş bir malzeme yelpazesine sahiptir. Bunlar toz halinde (metal, polimer, seramik, kompozit vb. tozları kullanılarak üretilen bileşenler) olacağı gibi katı veya sıvı haldeki malzemelerden de katman katman eklemeli üretim yapılabilir. Eklemeli imalat tekli veya çoklu karmaşık yapılar oluşturmakta, tasarım için serbestlik sunarak parçaların üretiminde birçok avantaj sağlamaktadır. Bu yöntem sayesinde karmaşık bir şekil ve içyapıya sahip, tek seferde imal edilebilen nesneler oluşturmaya olanak tanınır. Ayrıca tasarım ve imalat kısıtlamalarını da önemli oranda ortadan kaldırır. Eklemeli imalatın temel prensibi olan katman ekleme veya yığma prensibi diye adlandırılan bu sistemlerin en önemli avantajı imalat aşamasında malzeme kaybının en aza indirgenmesi ve bunun sayesinde de üretim maliyetlerinin düşmesidir. Karmaşık formlardaki nesnelerin üretimini çok kısa zamanda gerçekleştiren bu teknolojiler, otomotiv, havacılık, dental, tıp, denizcilik, kuyumculuk vs. gibi alanlara kadar birçok alanda tercih edilmeye ve kullanılmaya başlamıştır. 
Bu çalışmada, Eİ teknolojilerinden bir yöntem olan ve katmanlar halinde metal tozlarını sererek ve lazer ışını ile birleştirerek parça imalatını gerçekleştiren Seçici Lazer Ergitme (SLM) metodu ile malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Metal tozu olarak bakırın önemli bir alaşımı olan toz halindeki bronzun, SLM yöntemi kullanılarak üretilmesi ve bu üretilen parçaların, mikroyapı, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Standart numunelerin hazırlanmasında bronz tozun partikül boyutu 10-35μm olarak seçilmiştir. Tozlar SLM tekniği kullanılarak farklı parametre aralıklarında (lazer gücü, toz katman kalınlığı, tarama hızı ve yönü) üretilmiş ve üretim sonrasında ısıl işlemlere tabi tutulmuştur. Hazırlanan numunelerin mikroyapısal gelişimleri mekanik ve korozyon özellikleri karakterize edilerek, elde edilen bulgular literatür ışığında tartışılmıştır.

Abstract:
Parts that are considered to be very difficult to produce in the past can be produced quickly and in series with the use of additive production technology.  Additive manufacturing (AM) has a wide range of materials. They can be produced in powder form (components produced using metal, polymer, ceramic, composite, etc.) as well as in solid or liquid materials. Additive manufacturing creates single or multiple complex structures and offers many advantages in the production of parts by offering freedom for design. Thanks to this method, it is possible to create objects with a complex shape and internal structure that can be produced in one go. It also removes design and production constraints significantly. The most important advantage of these systems, which are called the layer addition or stacking principle, which is the basic principle of additive production, is to minimize material loss during the manufacturing phase and thus reduce production costs. These technologies, which realize the production of complex forms in a very short time, have been preferred and used in many fields such as automotive, aviation, dentistry, medicine, maritime, jewelery.
In this study, Selective Laser Melting (SLM), which is a method of AM technologies and which manufactures parts by laying metal powders in layers and combining them with laser beam, is discussed. It is aimed to produce powdered bronze which is an important alloy of copper as metal powder by using SLM method and to investigate the microstructure, mechanical and corrosion properties of these produced parts. In the preparation of standard samples, the particle size of bronze powder was chosen as 10-35μm. Powders were produced in different parameter ranges (laser power, powder layer thickness, scanning speed and direction) using SLM technique and subjected to heat treatment after production. The microstructural mechanical and corrosion properties of the prepared samples were characterized and the findings were discussed in the light of the literature.