Al7075 oküler gövde yapısının AlSi10Mg alaşımı kullanarak eklemeli imalat ile ağırlık azaltımı
Weight reduction of Al7075 ocular body structure with additive manufacturing by using AlSi10Mg alloy
Yazar: RAMAZAN EVRENSEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM ERTEK
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Sanayi Teknoloji ve Stratejileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Eklemeli imalat teknolojileri; plastik, seramik ve metal malzemeler kullanılarak nesnelerin üç boyutlu (3B) dijital model verilerine göre nihai geometri elde edilene kadar parçanın katman katman imal edilmesi prensibine dayalı yöntemleri içerir. Bu yöntemlerin günümüzde sanat, yapı sektörü, medikal, enerji, otomotiv, havacılık ve uzay endüstrilerinde çok karmaşık geometrili mamulleri tek parça halinde ek işlemlere (kaynak, montaj gibi vb.) ihtiyaç duymadan imal edebilme, gözenekli ve boşluklu (topoloji optimizasyonu) yapılar oluşturarak ağırlık azaltma gibi avantajları sayesinde kullanımı gittikçe artmıştır.
Eklemeli imalat sektöründe kullanılan toz malzemeler arasında alüminyum ve alüminyum alaşımları otomotiv, savunma, havacılık ve uzay endüstrilerinde oldukça sık tercih edilmektedir. 
Bu çalışma, eklemeli imalat teknolojileri, topoloji optimizasyonu ve alüminyum alaşımlarının savunma sanayiinde kullanımına yöneliktir. ASELSAN envanterinde bulunan bir tüfek dürbününün oküler gövdesinin ağırlığını azaltmak hedeflenmiştir. Mevcutta kullanılan oküler gövde Al7075-T6 malzemeden imal edilmektedir. Mevcut oküler gövdeyi eklemeli imalat yöntemi ile imal edebilmek için oküler gövdenin dış formunu değiştirmeden tasarım ve malzeme seçimi konusunda değişikliğe gidilmiştir. AlSi10Mg malzemenin kaynak edilebilir özelliği Al7075 malzemeye kıyasla daha iyi olduğundan dolayı yeni tasarım oküler gövde için AlSi10Mg malzeme seçilmiştir. Mevcut ile yeni tasarım oküler gövde, sonlu elemanlar yönteminden yararlanılarak analiz edilmiş, aynı sınır şartları ve yüklemeler altında mevcut oküler gövdeye kıyasla yeni tasarım oküler gövdede oluşan güvenlik kat sayısı değerinde iyileşme, deformasyon değerinde ise artış olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Additive manufacturing technologies include methods based on the creation of the part layer by layer until the final geometry is obtained according to the results of the three-dimensional (3D) digital model as a result of plastic, ceramic and metal details. Today, the use of these methods has increased thanks to its advantages such as weight reduction by creating porous and void structures (topology optimization), in the ability to manufacture very complex geometric products in one piece without the need for additional processes (such as welding, assembly, etc.) in the art, construction sector, medical, energy, automotive, aviation and space industries.
Among the powder materials used in the additive manufacturing sector, aluminum and aluminum alloys are frequently preferred in the automotive, defense, aviation and space industries.
This study is focused on additive manufacturing technologies, topology optimization and the use of aluminum alloys in the defense industry. It is aimed to reduce the weight of the eyepiece body of a rifle scope in ASELSAN's inventory. In order to manufacture the existing eyepiece body with the additive manufacturing method, changes were made in the design and material selection without changing the external form of the eyepiece body. Since the weldability of AlSi10Mg material is better than Al7075 material, AlSi10Mg material was chosen for the new design eyepiece body. The existing and the new design eyepiece body were analyzed using the finite element method, and it was observed that there was an improvement in the safety coefficient value and a increase in the deformation value in the new design eyepiece body compared to the existing eyepiece body under the same boundary conditions and loading.