Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti-6Al-4V malzemelerinin sürüklenerek yüzeylerinin iyileştirilmesi ve aşınma karakteristiklerinin incelenmesi
Improvement of the surfaces of Ti-6Al-4V samples produced by selective laser smelting method by drag finishing method and examination of wear characteristics
Yazar: EMRAH GÜNEŞSU
Danışman: PROF. DR. YUSUF KAYNAK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Seçici Lazer Ergitme (SLE), toz yatağında ergitme ile hızlı prototipleme (HP) tekniklerinden biri olup, bir Eklemeli İmalat işlemidir.  Seçici Lazer Ergitme (SLE), geleneksel yöntemler ile üretilmesi neredeyse imkânsız olan parça imalatı için oldukça geniş bir platform sağlamaktadır. Bu sayede malzeme/makine ekipmanı üretiminde devrim yaratır niteliktedir. SLE'nin çok eklemeli yaklaşımı, 3D CAD model tasarımını, herhangi bir destekleyici 3D dilimleme programını kullanarak, modeli tipik olarak 20 ila 100 µm arasında son derece ince katmanlara böler ve parça üretimi için 3D yazıcılara gönderir. SLE'de metal tozları, güçlü lazer kaynağı vasıtasıyla ergitilerek kaynaştırılır. Yüksek tarama hızında yönlendirilen lazer kaynaklı ısı enerjisi, üretilen parçaların nihai mekanik ve mikroyapısal özelliklerini belirleyen önemli bir etkendir. Lazerin etkidiği noktada oluşan ergiyik havuzunda fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikroyapısal özellikler değişir. Ayrıca ergime havuzunun şekli, soğutma kanalları, parçaların geometrik toleransları, hücresel tip kafes profilleri vb. karmaşık geometrilerin yapısal bütünlüğünü önemli oranda etkiler.
Bu çalışmada, Seçici Lazer Ergitme yöntemi ile farklı geometriye sahip Ti-6Al-4V numuneleri üretilmiştir. Üretilen numunelere, yüzey işleme yöntemlerinden birisi olan sürükleyerek yüzey iyileştirme yöntemiyle, farklı cihaz parametreleri ve yüzey iyileştirme medyaları kullanılarak, yüzey kalitelerini iyileştirilme operasyonları uygulanmıştır. Yapılan bu işlemler sonucunda numunelerin aşınma davranışları incelenmiştir. Aşınma davranışları farklı koşul ve parametrelerde işlem gören numuneler ile işlem görmemiş numuneye uygulanmış ve kıyaslanmıştır. Ayrıca yüzey bütünlükleri analizi için numunelerin yüzey pürüzlülükleri, topografileri, mikrosertlikleri, tane yapıları karakteristikleri ölçülerek analizleri gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Selective Laser melting (SLM) is one of the techniques of powder bed fusion rapid prototyping (HP) and is an additive manufacturing process. Selective Laser melting (SLM) revolutionizes material/machine equipment production by providing a large platform for parts manufacturing that is almost impossible to produce by conventional methods. SLM is multi-splice approach uses the 3D CAD model design, using any supporting 3D slicing program, to divide the model into extremely thin layers, typically between 20 and 100 µm, and send it to 3D printers for part generation. In SLM, metal powders are fused by melting by means of a powerful laser source. Laser-induced heat energy, which is directed at a high scanning rate, alters the physical and chemical events in the ergiik melt that determine the final mechanical and microstructural properties of the manufactured parts and occurs at the point where the laser is affected. Also the shape of the melt pool, cooling channels, geometric tolerances of parts, cellular type lattice profiles etc. it significantly affects the structural integrity of complex geometries.
In this study, the surface quality of Ti-6Al-4V materials with different geometry produced by selective laser smelting method was improved by using different device parameters and surface improvement media using drag surface improvement method, which is one of the surface treatment methods. As a result of these processes, the wear behavior of the samples was examined. Wear behavior of the materials was compared with the materials that were treated under different conditions and parameters as a result of the wear tests performed on the materials that were not treated at all. In addition, surface roughness, topography, microsertlik, grain structure characteristics of the samples were measured for surface Integrity analysis.