Karmaşık geometrili hassas komponentlerin boyutsal doğrulanmasına yönelik temaslı ve temassız ölçüm yöntemlerinin uygulanması ve karşılaştırılması
Application of contact and non-contact measurement methods for dimensional verification of precision components with complex geometries
Yazar: MUSTAFA ESNEMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR POYRAZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Geometrik ürünler = Geometric products ; Metroloji = Metrology ; Toleranslama = Tolerancing ; Tomografi = Tomography ; Tomografi-x ışınlı-bilgisayarlı = Tomography-x ray-computed

Özet:
Yirmi birinci yüzyıl ile birlikte ortaya çıkan küreselleşmenin etkilediği faaliyetlerden bir tanesi ürün tedarik olmuştur. Bu doğrultuda farklı ülkeler arasında ürün alışverişi ve ticareti yapmak mümkün hale gelmiş ve buna ek olarak tasarım ve üretim gibi faaliyetler de farklı ülkeler arasında paylaşılmıştır. Bu sayede kaynak ve iş gücünün uygun olduğu ülkeler tarafından piyasaya ucuz ürün arzı sağlanmıştır. Günümüz dünyasında ürün maliyetlerine ek olarak tedarik sürelerinin de önemli olması daha hızlı imalat ve ölçüm yöntemlerine olan ilgiyi artırmıştır. Bu sebeple geçtiğimiz yüzyılda kavramsal araştırma seviyesinde olan üç boyutlu yazıcılar endüstride fonksiyonel parça üretiminde kullanılır hale gelmiştir. Uluslararası standartlarca eklemeli imalat olarak da adlandırılan söz konusu sistemlerin üretim hızlarını artırması, nihai ürünlerin kalite kontrol ve doğrulanmasında da benzer ihtiyacı doğurmuş ve optik, lazer veya X-ışını kullanan üç boyutlu temassız ölçüm yöntemleri uygulanmaya başlanmıştır. Günümüzde ölçüm hızı ile öne çıkan bu yöntemlerden optik ve X-ışını kullanan bilgisayarlı tarama yöntemlerinin temel eksikliklerinden bir tanesi söz konusu yöntemlerle yapılacak ölçüm hassasiyetleri hakkındaki bilginin ve kabul görmüş standartların azlığıdır. Literatürdeki bilgi eksikliğini gidermek amaçlı gerçekleştirilmiş olan bu tez çalışması kapsamında kritik boyut ve şekil toleranslarına sahip numuneler tasarlanmıştır. Bu numuneler yüksek mukavemetli alüminyum alaşım malzemeden hem eklemeli imalat hem de konvansiyonel imalat yöntemleri ile üretilmiştir. Sonrasında hem uluslararası standartlarla kabul görmüş koordinat ölçme sistemleri ile hem de temassız optik ve X-ışını kullanan bilgisayarlı tarama ile kontrol edilmiştir. Toplam altmış iki farklı geometrik ölçü ve unsur için yapılan karşılaştırmalar sonucunda üç ölçüm yönteminin iki imalat yöntemine uygulanabilirlikleri ortaya konmuş, avantajlı ve zayıf yönleri vurgulanmıştır.

Abstract:
Product supply is an activity that has been affected by the emerging of globalization in twenty-first century. In this context, exchanging and trading goods between different countries have became possible, and in addition, activities such as design and production have been shared between different countries. In this way, cost-effective products have been supplied to the market by countries where resources and workforce are suitable. In today's world, the importance of lead times in addition to product costs has boosted the curiosity in faster manufacturing and measurement methods. For this reason, three-dimensional printers, which were at the conceptual research level in the last century, have become utilized in the production of functional parts in the industry. The increase in production speeds of these systems, also called additive manufacturing by international standards, has created a similar need for quality control and verification of final products, and three-dimensional non-contact measurement methods using optics, laser or X-ray have been started to be utilized. One of the main shortcomings of computerized scanning methods using optics and X-rays, which stand out today with their measurement speed, is the scarcity of information and accepted standards about the measurement accuracy to be made with these methods. Samples with critical size and shape tolerances were designed within the scope of this thesis study, which was carried out in order to eliminate the lack of information in the literature. These samples were produced from high strength aluminum alloy material by both additive manufacturing and conventional manufacturing methods. Afterwards, it was checked with both internationally accepted coordinate measuring systems and computer scanning using non-contact optics and X-rays. As a result of the comparisons made for a total of sixty-two different geometric dimensions and elements, the applicability of the three measurement methods to two manufacturing methods was revealed, and their advantages and weaknesses were emphasized.