Seçici Lazer Ergitme ile Üretilen AlSi10Mg Yeni Kafes Yapılarının Mekanik Performansı
Mechanical Performance of AlSi10Mg Novel Lattice Structures Fabricated by Selective Laser Melting
Yazar: HÜBANNUR ŞEREMET
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZIM BABACAN
Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında seçici lazer ergitme ile AlSi10Mg alaşımından üretilen kafes yapıların
deneysel testler ile mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Mekanik davranışı
incelemek için basma testleri tercih edilmiştir. Eklemeli imalat teknolojisi, geleneksel imalat
teknolojileri ile imal edilmesi zor olan karmaşık kafes yapılarını imal etmek için
kullanılabilir. Basma yüklemesi altında seçici lazer ergitme ile AlSi10Mg kullanılarak
üretilen kafes yapılarının deformasyon mekanizmalarını ve kırılma davranışlarını incelemek
için, dikey çubuk destekli yüzey merkezli kübik (FCCZ) ve dikey çubuk destekli hacim
merkezli kübik (BCCZ) hücre topolojileri seçilmiştir. FCCZ-BCCZ ve bu yapılara eklenen
dikey çubuklar ile özgün yapılar olan FCCZZ ve BCCZZ kafes numuneleri üç farklı çubuk
çapına sahip olarak tasarlanmış sonrasında üretilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen tüm kafes
numunelerine basma testleri yapılmış ve bu testler vasıtasıyla kafes blokların statik yük
altındaki mekanik özellikleri ve çökme davranışları araştırılmış aynı zamanda deformasyon
mekanizmaları incelenip, karşılaştırılmıştır. Ayrıca gerilme-gerinim eğrilerinden basma
dayanımları hesaplanmış, hesaplanan bu değerler karşılaştırılmıştır. Kafes yapıların
mekanik davranışlarını belirleyen en önemli parametrelerin, bağıl yoğunluk ve hücre
topolojisi olduğu deneysel sonuçlardan ortaya çıkmıştır. FCCZ-FCCZZ numunelerinin
basma dayanımı BCCZ-BCCZZ numunelerinden daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca özgün
tasarımımız olan 0,6 mm çubuk çapına sahip FCCZZ kafes yapısı tüm numuneler arasında
en yüksek özgül dayanımın elde edildiği yapı olmuştur.

Abstract:
In this thesis, it is aimed to investigate the mechanical behavior of lattice structures produced
from AlSi10Mg alloy by selective laser melting with experimental tests. Compression tests
were chosen to investigate the mechanical behavior. Additive manufacturing technology can
be used to manufacture complex lattice structures that are difficult to produce with
conventional manufacturing technologies. To investigate the deformation mechanisms and
fracture behavior of the lattice structures made using AlSi10Mg by selective laser melting
under compressive load, vertically supported face-centered cubic (FCCZ) and vertically
supported body-centered cubic (BCCZ) cell topologies were chosen. FCCZ-BCCZ as well
as by adding vertical struts to these structures, FCCZZ and BCCZZ novel structures were
designed with three different strut diameters and then manufactured. Compression tests were
performed on all produced lattice samples. The mechanical properties and collapse behavior
of the lattice blocks under static load were investigated using these tests, and then the
progressive failure modes were examined and compared. In addition, compressive strength
were calculated fromstress-strain curves, and these calculated values were compared.
According to the experimental findings, it has been found that relative density and cell
topology are the most important parameters that determine the mechanical behavior of the
lattice structures. Compressive strength of the FCCZ-FCCZZ samples was higher than the
BCCZ-BCCZZ samples. In addition, FCCZZ which is our novel design lattice structure with
0.6 mm strut diameter was the structure in which the highest specific strength was obtained.