Katmanlı imalat yöntemi ile imal edilmiş metal levhalarda yazdırma yönü ve kaynaklı birleştirmenin mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of printing direction and welded joining on mechanical properties of metal plates manufactured by additive manufacturing method
Yazar: TUBA ÇINAR
Danışman: DOÇ. DR. ABDULKADİR CENGİZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Katmanlı üretim = Additive manufacturing ; Makine mühendisliği = Mechanical engineering ; TIG kaynağı = TIG welding ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy ; Üç boyutlu yazıcı = Three dimensional printer

Özet:
Katmanlı imalat ile imal edilen parçalar tasarımda sağladıkları esneklikler ve üretim kolaylığı nedeni ile son zamanlarda talep görmektedir. Ancak ölçü kısıtlamaları nedeni ile büyük parça üretiminde makine maliyetlerindeki artış dezavantaj oluşturmaktadır. Katmanlı imalat ile elde edilen küçük parçaların kaynakla birleştirilerek büyük parça imal edilmesi tasarım esnekliği açısından parça imalatında önemlidir. Bu çalışmada DMLS yöntemi ile DIN 1.2709 metal tozu kullanılarak 0, 45 ve 90 derece yönlerinde yazdırılan çekme testi numuneleri (kaynaklı ve kaynaksız) üzerinde sertlik ölçümü, mikroyapı analizi ve çekme testi gerçekleştirilmiştir. Kaynaksız numunelerde elde edilen sonuçlarda yazdırma yönünün mikroyapıya ve sertliğe etkisi görülmemiştir. 0 derece yazdırma yönüne sahip numunelerde elde edilen çekme mukavemeti değerleri konvansiyonel yollarla elde edilen malzemenin çekme mukavemeti değerleriyle örtüşmektedir. 45 ve 90 derece yazdırma yönüne sahip numunelerde ise yaklaşık yüzde 85 oranında çekme mukavemeti değerleri uyumluluk göstermektedir. ERNiCr-3 ile TIG kaynağı ile birleştirilen numuneler incelendiğinde kaynak birleştirme bölgesinde mikroyapı katılaşma açısından uygun görünmektedir. Kaynaklı numunenin çekme mukavemeti kaynaksız numuneye göre yüzde 75 oranında düşük çıkmıştır. Kaynaklı bölgenin sertlik ölçüm değerlerinin ana malzeme sertlik değerlerine göre düşük olduğu görülmüştür. Bu yüzden birleştirme gereken yerlerde bu yöntem kullanılabilir ancak çekme mukavemeti ve sertlik ihtiyacı olan uygulamalar için alternatif malzeme ve yöntemler denenmelidir.

Abstract:
Parts manufactured with additive manufacturing have been in demand recently due to the flexibility they provide in design and ease of production. However, it is at a disadvantage due to the increase in machine costs in large part production because of size restrictions. Manufacturing large parts by welding small parts obtained by additive manufacturing is important in part manufacturing in terms of design flexibility. In this study, hardness measurement, microstructure analysis and tensile test were performed on tensile test specimens (welded and weldless) printed in 0, 45 and 90 degrees orientations using DIN 1.2709 metal powder with DMLS method. No effect of printing orientation on microstructure and hardness was observed in the results obtained from weldless samples. The tensile strength values obtained in the samples with 0 degree printing orientation coincide with the tensile strength values of the material obtained by conventional methods. In samples with 45 and 90 degrees printing orientation, the tensile strength values of approximately 85 percent are compatible. When the samples joined by TIG welding with ERNiCr-3 are examined, it seems that the microstructure in the weld joint region is suitable in terms of solidification. The tensile strength of the welded sample was 75 percent lower than that of the weldless sample. It was observed that the hardness measurement values of the welded area were lower than the hardness values of the base material. Therefore, this method can be used where joining is required. But alternative materials and methods should also be examined.