Elektron demeti ile ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen farklı geometrilerdeki Ti-6Al-4V alaşım malzemelerine uygulanan ikincil işlemlerin malzemenin yüzey bütünlüğüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of post-processing operations on surface integrity of Ti-6Al-4V alloy with various geometries produced by electron beam melting additive manufacturing
Yazar: TOLGA BERKAY ŞİRİN
Danışman: PROF. DR. YUSUF KAYNAK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, bir Eklemeli İmalat (Eİ) yöntemi olan Elektron Demeti ile Ergitme (EDE) yöntemi kullanılarak birbirlerinden farklı geometriler ile Ti-6Al-4V alaşım malzemesinden üretilen parçalara uygulanan farklı ikincil işlemlerin yüzey bütünlüğüne etkisi araştırılmıştır.
Geleneksel üretim yöntemlerinde en yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri olan talaşlı imalatın yanı sıra, kütlesel yüzey bitirme proseslerinden vibrasyonlu yüzey işlem ve yüzey temizleme işlemlerinden kumlama prosesinden yararlanılmıştır. Mekanik ikincil işlemler grubunda yer alan bu yöntemler kullanılarak parçaların yüzey kalitelerinin ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Literatürde bu ikincil işlemlerin, EDE yöntemi ve Ti-6Al-4V alaşımı ile üretilen parçalara uygulaması sınırlı kalmıştır. Bundan dolayı, bu ikincil işlemlerde farklı parametreler de tercih edilmiş, bunun sonucunda bu koşulların da yüzey kalitesine etkisi detaylıca incelenmiştir. İkincil işlemlerin yüzey kalitesine etkisinin incelenmesinin yanı sıra, ısıl işlemler ile birlikte mikroyapıya, mikrosertliğe, tokluğa ve aşınma dayanımına etkisi de araştırılmıştır.
Uygulanan ikincil işlemler sonucu talaşlı imalatın diğer mekanik ikincil işlemlerle karşılaştırıldığında parçanın yüzey kalitesi ve mekanik özellikler üstündeki iyileştirmede daha etkin olduğu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte vibrasyonlu yüzey işlemin ise diğer ikincil işlemlere nazaran parça geometrisi ve toleransları dâhilinde daha kontrollü bir biçimde yüzey iyileştirme yeteneğine sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, the effect of different post-processes on the surface integrity of parts produced from Ti-6Al-4V alloy with different geometries by using Electron Beam Melting (EBM), which is an additive manufacturing (AM) method, was investigated.
In addition to machining, which is one of the most widely used traditional manufacturing method, vibratory surface finish, which is one of the mass finishing methods, and sandblasting method, which is one of the surface cleaning processes, was used. It is aimed to improve the surface quality and mechanical properties of the parts by using these methods, which are in the group of mechanical post-process. Besides, the application of these post-processing techniques to electron beam melted Ti-6Al-4V alloy has been limited in the literature. However, these post-processes were also applied to heat treated parts using different process parameters. As a result, the effect of these preferred conditions on the surface quality also has been examined in detail.
As a result of the application of the post-processings, it has been observed that the improvement in the surface quality and mechanical properties of the part is more effective compared to other mechanical post-processes. On the other hand, it has been also observed that vibratory surface finish improves in a more controlled manner within the part geometry and tolerances compared to other mechanical post-processes.