Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ADEM KAYADELEN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hakan Ateş
Eş Danışman: Oğuzhan Yılmaz
Özet:
Tel-Ark Eklemeli İmalat (WAAM), elektriği ısıya, metalik teli yapıya dönüştürerek metal parçaları katmanlar hâlinde üreten bir teknolojidir. WAAM, özellikle büyük, yoğun ve yapısal parçaların üretiminde yüksek biriktirme hızı ve malzeme verimliliğiyle öne çıkmaktadır. Bununla birlikte, yüzey pürüzlülüğü, metalurjik bağlanma zorlukları ve artık gerilmeler gibi bazı sınırlılıklar da söz konusudur. WAAM süreçlerinde tekrarlayan ısınma–soğuma döngüleri, mikroyapı ve faz oluşumunu doğrudan etkilemekte; bu nedenle, bu etkilerin hesaplamalı soğuma diyagramları aracılığıyla incelenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (HSLA) ER70S-6 çeliği kullanılarak MIG–CMT tabanlı WAAM yöntemiyle farklı ısı girdilerinde numuneler üretilmiş ve mikroyapı ile mekanik özellikler incelenmiştir. Elektron mikroskopisi, EBSD, termal kamera ölçümleri ve Thermo-Calc tabanlı hesaplamalarla elde edilen veriler karşılaştırılarak ısı girdisinin mikroyapı evrimi ve faz dönüşümleri üzerindeki etkisi ortaya konulmuştur. Sonuç olarak, farklı ısı girdileriyle üretilen numunelerde ölçülen mikrosertlik değerleri arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir; ortalama mikrosertlik değerleri 235–248 HV aralığında değişmiştir. Elektron mikroskopisi ve CCT diyagramları üzerinden belirlenen poligonal/quasi poligonal ferrit, asiküler ferrit ve beynit fazlarının dağılımı, bu mikrosertlik sonuçlarıyla uyum göstermiştir. On katmanlı üretimlerde, üç farklı ısı girdisinde elde edilen duvar numunelerinin orta bölgelerinde ortalama tane boyutunun 11,8–13,2 µm aralığında, ortalama en-boy oranının ise 1,6–1,8 aralığında olduğu tespit edilmiştir. Bu değerler, mikroyapının ağırlıklı olarak eş eksenli karakterde olduğunu göstermektedir. 30 katman şeklinde imal edilen numunelerden alınan EBSD analiz sonuçları neticesinde yapının dipten kepe HMK-Fe fazında olduğu görülmüştür. Deneysel bulguların analizi sonucunda, ısı girdisi ile mikroyapı ve mekanik özellikler arasında doğrudan bir bağıntı kurulmuştur. Katmanlı imalatın doğasında bulunan karmaşık ısıl çevrimler nedeniyle klasik soğuma eğrilerinin faz dönüşümlerini doğru yansıtmadığı görülmüş; bu durumu daha doğru modelleyebilmek için hesaplamalı bir yaklaşım önerilmiştir. Katmanlı imalatın karmaşık ısıl durumu göz önünde bulundurulduğunda klasik soğuma eğrileri üzerinden faz tahmini yapmanın doğru sonuçlara ulaştırmayacağı tespit edilmiş olup bu durum için bir yaklaşım önerisinde bulunulmuştur. Üretimin ısıl kamera ile izlenmesi ve çalışılan malzeme özelinde ICME programı üzerinden elde edilecek TTT diyagramları kullanılarak üretim yapılmadan karşılaşılabilecek fazlara ilişkin öngörülerde bulunmanın deney tekrarlarını azaltma ve araştırma süreçlerine esneklik kazandırma gibi avantajlarıyla eklemeli imalat uygulamaları için umut vadeden bir araç olarak değerlendirilmiştir.