Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yusuf SİYAMBAŞ
Danışman: Yakup Turgut
Özet:
Bu çalışmada, AlSi10Mg alaşımının seçici lazer ergitme (SLM) yöntemi ile eklemeli imalatında, imalat parametrelerinin mekanik özellikler, yüzey pürüzlülüğü ve geometrik toleranslar üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla ilk olarak, hacimsel enerji yoğunluğunun mekanik özellikler ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde etkilerine odaklanılmış ve farklı hacimsel enerji yoğunluklarında test parçaları üretilmiştir. Parçaların üretimi Taguchi L9 ortogonal dizi deney tasarımına göre yapılmıştır. İmalat parametreleri olarak, üç farklı lazer gücü (250-300-350 W), üç farklı tarama hızı (900-1000 1100 mm/s), üç farklı tarama aralığı (0,17-0,19-0,21 mm) ve sabit katman kalınlığı (0,03 mm) değerleri kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, 68,62 J/mm3 ve 36,07 J/mm3 hacimsel enerji yoğunluklarında üretilen numunelerin mekanik özelliklerinin azaldığı ve yüzey pürüzlülüğünün arttığı gözlenmiştir. Ürün kalitesindeki bu düşüş yüksek ve düşük hacimsel enerji yoğunluklarında oluşan kusurlarla ilişkilendirilmiştir. Üretilen parçalardaki en düşük gözeneklilik seviyesi, en yüksek mekanik özellikler için 55,82 J/mm3 ve en düşük yüzey pürüzlülüğü için 54,46 J/mm3 hacimsel enerji yoğunluğunda elde edilmiştir. Mekanik özellikler ve yüzey pürüzlülüğü için Taguchi tabanlı Gri ilişkisel analiz yöntemi ile çoklu yanıt optimizasyonu yapılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, AlSi10Mg alaşımının eklemeli imalatı için en uygun imalat parametreleri 350 W lazer gücü, 1100 mm/s tarama hızı 0,19 mm tarama aralığı ve bu parametrelerin birleşimi olan 55,82 J/mm3 hacimsel enerji yoğunluğu olarak elde edilmiştir. Daha sonra belirlenen bu hacimsel enerji yoğunluğu esas alınarak, geometrik toleransların araştırılmasında kullanılan parçalar üretilmiştir. Parçaların üretimi on iki farklı lazer gücü ve tarama hızı ile sabit tarama aralığı ve katman kalınlığında gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda geometrik tolerans değerleri, yüksek ve düşük tarama gücü/tarama hızı kombinasyonlarında yüksek sapma ile sonuçlanmıştır. Geometrik toleransların araştırılmasında kullanılan delik konumları, delik çap ölçüsü, açısallıktan sapma, diklikten sapma, düzlemsellikten sapma ve paralellikten sapma gibi performans özellikleri için en düşük sapma miktarları 250/785-310/974 tarama gücü/tarama hızı imalat parametreleri aralığında elde edilmiştir. Bu değerler, imalat parametrelerinin orta değerleridir. Deneysel olarak elde edilen delik çap ölçüsü, açısallıktan sapma, diklikten sapma, düzlemsellikten sapma ve paralellikten sapma gibi performans çıktıları için bir bulanık mantık modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bulanık mantık modeli ile göstergelerin başarılı bir şekilde tahmin edilebildiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler : Eklemeli imalat, mekanik özellikler, yüzey pürüzlülüğü, gri ilişkisel
analiz, geometrik toleranslar, bulanık mantık