AlSi10Mg kalıp soğutma plakalarının simufact analizi ve eklemeli imalat yöntemi ile üretimi
Simufact analysis of AlSi10Mg mold cooling plate and manufacturing with additive manufacturing
Yazar: HÜSEYİN SARIOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT DOĞAN
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüz teknolojisi ile yaygın olarak kullanılan üretim yöntemleri metotlarının çalışma prensiplerinin yetersizliği, ileri teknoloji ile üretilen malzemeleri kullanmaya itmektedir. Son zamanlarda yapılan büyük yatırımlar ve gelişen sistematik üretim yöntemleri alışılagelmiş metotları kullanmamızı azaltmaktadır.
Eklemeli İmalat Yöntemi malzemelerin üretilmesi için farklı bir soluk yaratmış ve kullanım alanlarını tek başına geliştirmeyi başarmıştır. 3 Boyutlu üretim teknolojisinin farklı birleştirme teknikleri ile karmaşık yapılardaki bazı ürünlerin üretimini kolaylaştırmış ve birçok alanda da hala araştırma konusu olarak devam etmektedir. Geleneksel Yöntemlerde malzemeler üretim aşamasında boşaltım esasına dayanarak malzemeye şekil verilir. Eklemeli İmalat sistemleri ise katmanların üst üste bir bağlayıcı yardımıyla oluşturularak örme metodu üretimi yapmaktadır. Eklemeli İmalatın üretim esasları açısından diğer üretim yöntemlerine göre hızlı üretim yapabilmesi ve kalıplama işlemlerine gerek duyulmadan kompleks yapılardaki ürünlerin oluşturulması geleneksel yöntemlerden ayırt edilmesini sağlamaktadır. Alüminyum malzemeler yapısı itibariyle doğada en fazla bulunan elementlerden biri olmakla beraber farklı alaşımlarla bir araya gelebilmektedir. AlSi10Mg Alaşımının oluşumunda soğutma plakalarının da istenilen mekanik mukavemet, aşınma direnci ve korozyon direnci, hafiflik ve termal bölgelerde diğer metallere göre daha iyi çalışabilmesi gibi üstün özellikleri karşılamasından dolayı seçilmiştir. Silisyum elementi, Alüminyum alaşımlarında ana birleşim elementi olarak kabul edilmektedir. AlSi10Mg soğutma plakasının deneysel metot incelemeleri yapılarak mikro yapı incelemeleri gözlemlenmiştir.

Bu çalışmamızda AlSi10Mg Soğutma Plakasının Simufact Analizleri yapılarak tasarımının Eklemeli İmalat ile Üretilmesi, mikro yapı ve deneysel araştırmalara yer verilmiştir. Simufact analizleri kullanılarak Eklemeli İmalat ile Soğutma Plakalarının üretilmesi daha önce araştırma konularında yer bulmamıştır. Yapmış olduğumuz çalışma ile Eklemeli İmalat ürünlerinin daha kusursuz ve kompleks parçaların daha kolay üretilmesi amaçlanmıştır. Eklemeli İmalat sistemi, alaşım malzemeleri açısından farklı yapılarda olması Simufact analizlerinde çözüme kavuşturulması istenmiştir.

Abstract:
The insufficiency of today's technology used in manufacturing processes pushes us towards using materials produced by advanced technology. Investments made in the last few years and developments in systematic manufacturing technologies decreases the amount of usage of ordinary manufacturing methods.
Additive manufacturing process has created new life for production of new materials and developed new usage areas on its own. It has eased the manufacturing of a lot of complex shaped products with different 3-dimensional assembling processes, and it's still being researched in a lot of areas. In traditional manufacturing processes, materials are cast and shaped whereas in additive manufacturing, materials are knitted on top of each other with the help of a linkage. In additive manufacturing, a CAD file is created by scanning devices and 3-dimensional technical drawings of materials. Additive manufacturing has the ability to manufacture products faster and doesn't need any moulds to manufacture any complex shaped products in contrary to traditional manufacturing methods. Aluminium is the most common element in the earth's crust after oxygen and silicon and it can be alloyed with other materials. The alloy AlSi10Mg has been chosen due to its ability to satisfy the needs of the mechanical strength, corrosion and wear resistance, lightweight and better thermal abilities in needed areas in cooling plates. Silicon is the main alloying element in aluminium alloys. Experimental method observations have been made on the microstructure of the AlSi10Mg cooling plate.
In this study, the Simufact analyses and manufacture via additive manufacturing have been made to inspect the microstructure and also experimental research have been made. In previous studies, manufacturing of cooling plates via additive manufacturing using Simufact analyses hasn't been a topic. In this study, the goal was to manufacture additive manufacturing products of complex geometries easier and less flawed. It was of desire that Simufact analyses would solve the concerns about the diversity of alloying materials in additive manufacturing systems.