Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen malzemelerde üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of production on mechanical properties of materials produced by selective laser melting method
Yazar: ELİF ESRA BAYKAL
Danışman: DOÇ. DR. GÜLTEKİN UZUN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Eklemeli imalat, geleneksel imalat yöntemlerine alternatif olan yeni bir imalat yöntemidir. Bu yöntemler başlangıçta hızlı prototipleme için kullanılsa da günümüzde çok karmaşık geometrilere sahip ürünleri kesici alet veya kalıp kullanmadan üretme kolaylığı sağlamaktadır. Seçici lazer ergitme, toz yataklı bir metal eklemeli imalat yöntemidir. Bu yöntemde toz halindeki malzeme bir lazerle eritilir ve katmanlar halinde birbirine bağlanarak nihai ürün elde edilir. Uygun işlem parametrelerinin seçimi nihai özelliklerin belirlenmesinde önemli bir rol oynar. Bu tez çalışmasında, seçici lazer ergitme tezgâhında kontur parametresinin; ofset miktarı, lazer gücü, tarama hızı değiştirilmiş ve bu değişikliklerin malzemenin boyutsal doğruluk, yüzey pürüzlülüğü ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deney numuneleri, iç yüzey tarama parametreleri sabit tutularak, kontur parametresi değişkenleri olarak üç farklı ofset miktarı, üç farklı tarama hızı ve üç farklı lazer gücü kullanılarak üretilmiştir. Yapılan deneyler sonucu, ofset miktarının boyutsal doğruluk değerlerini değiştiren en etkin parametre olduğu tespit edilmiştir. Lazer gücü ve tarama hızına bağlı olarak boyutsal doğruluğun istenilen ölçülerde elde edilebildiği görülmüştür. Ofset miktarının yüzey kalitesi ve mukavemet değerlerini de etkilediği belirlenmiştir. En ideal kalınlık ölçüsü ise 0,175 mm ofset miktarında, 240 W lazer gücünde ve 420 mm/s tarama hızında 3,001 mm olarak belirlenmiştir. En ideal genişlik ölçüsü ise 0,14 mm ofset miktarında, 160 W lazer gücünde, 280 mm/s tarama hızında 10,013 mm olarak belirlenmiştir.

Abstract:
Additive manufacturing is a new manufacturing method that is an alternative to traditional manufacturing methods. Although these methods were initially used for rapid prototyping, today, they provide ease of producing products with very intricate geometries without cutting tools or molds. Selective laser melting is a powder bed metal additive manufacturing method. In this method, the powdered material is melted with a laser and bonded together in layers to obtain the final product. The selection of suitable process parameters plays an important role in determining the final properties. In this thesis, the contour parameter of the selective laser melting machine. The offset amount, laser power and, scanning speed were changed and the effects of these changes on the dimensional accuracy, surface and roughness, and mechanical properties of the material were investigated. Experimental samples were produced using three different offset amounts, three different scanning speeds, and three different laser powers as contour parameter variables, keeping the inner surface scanning parameters constant. As a result of the experiments, it has been determined that the offset amount is the most effective parameter that changes the dimensional accuracy values. It has been observed that dimensional accuracy can be obtained in desired dimensions depending on the laser power and scanning speed. It was determined that the amount of offset also affects the surface quality and strength values. The ideal thickness was determined as 3,001 mm at an offset 0,175 mm, 240 W laser power and 420 mm/s scanning speed. The ideal width was determined as 10,013 mm at an offset of 0,14 mm, 160 W laser power and 280 mm/s scanning speed.