Bağlayıcı püskürtmeli eklemeli imalat ile imal edilen parçaların bronz emdirilerek içyapı özelliğinin incelenmesi
An internal structure property investigation of binder jetting additive manufacturing products by bronze infiltration
Yazar: ÖZDEN KOR
Danışman: PROF. DR. MEHMET CENGİZ KAYACAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışması, eklemeli imalat yöntemlerinden bağlayıcı püskürtmeli metal eklemeli imalat ile 316L toz malzemeli iki farklı bağlayıcıya sahip deney numunelerinin tasarımını, imalatını ve mikro içyapı incelemesini kapsamaktadır.
Bağlayıcı püskürtmeli eklemeli imalat yöntemiyle farklı katman kalınları dikkate alınarak iki farklı bağlayıcının değişen bağlayıcı yüzdeleri ile metal tozlarının serimesiyle silindirik numuneler imal edilmiştir. Numunelerin içerisindeki metal tozların dağılmaması için bağlayıcılarının sertleşmesi amacıyla ısıl işlem (kürleme) yapılmıştır. Çalışmada, atmosfer kontrollü fırında azot gazı ve vakum kullanarak sırasıyla, bağlayıcının uçurulması, bronz tozunun ergitilmesi ve ergiyen bronz malzemenin emdirilmesi işlemleri gerçekleştirilmiştir. Atmosfer kontrollü fırında numunelerin üzerine refrakter toz serilerek bronz infiltrasyon işlemi uygulanmıştır. Çalışmada kullanılan iki farklı bağlayıcı şu şekildedir. İlk bağlayıcı işlemi, Stereolithography (SLA) reçine ve İzo Propil Alkol (IPA) metal tozlar üzerine püskürtülmesi ve Ultraviyole (UV) ışıkla kürlenmesidir. İkinci bağlayıcı işleminde ise , Para Toluen Sülfonik Asit (PTSA) metal tozlarıyla karıştırılmış ve üzerine Furfuril Alkol (FA) püskürtülmesiyle metal tozlarının bağlanması sağlanmıştır. Numunelerin ısıl işlem öncesi ve sonrası özkütle ölçümleri yapılmıştır. Mekanik özellikleri belirlenmesi için mikro sertlik ölçümü ve basma testi uygulanmıştır. Elektron mikroskop (SEM) ve optik mikroskop ile numunelerin mikro içyapısı incelenmiştir. Yapılan test sonuçları literatürdeki sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler : Eklemeli imalat, bağlayıcı püskürtme, bronz infiltrasyon, içyapı

Abstract:
This thesis covers the design, manufacture and microinstructure of two different binders with 316L powder material and binder jetting metal additive manufacturing that one of the additive manufacturing methods.
Cylindrical specimens were produced by varying binder percentages of two different binders and spreading of metal powders by taking into account the different layer thicknesses by the binder additive manufacturing method. Heat treatment was performed to harden the binders in order to prevent the metal powders from dispersing in the samples. In this study, the process of blowing the binder, melting the bronze powder and impregnating the molten bronze material were performed by using nitrogen gas in the atmosphere controlled oven. Refractory powder was placed on the samples and bronze infiltration process was performed in atmosphere controlled oven. The two different binders used in the study are as follows. In the first binder process, Stereolithography (SLA) resin and Iso Propyl Alcohol (IPA) are sprayed onto metal powders and cured by Ultraviolet (UV) light. In the second binder process, Para Toluene Sulfonic Acid (PTSA) was mixed with metal powders and the metal powders were bonded by spraying on Furfuryl Alcohol (FA). Before and after heat treatment of the samples, the eigenvalue measurements were made. Micro hardness measurement and compression test were applied to determine the mechanical properties. Electron microscope (SEM) and optical microscope were used to examine the microstructure of the samples. The test results were compared with the results in the literature.

Keywords: Additive manufacturing, binder jetting, bronze infiltration, microinstructure