Eklemeli imalat için üretken tasarım yöntemi ile bağlantı kolunun optimizasyonu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Erencan Ayberk AYDOĞAN

Danışman: Salih Korucu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Gelişen teknolojiler ile birçok sektörde, hafif ve performansı yüksek ürün tasarımları ilerleme göstermektedir. Ancak bir takım üretim kısıtlamaları sebebi ile yenilikçi tasarımlar hayata geçirilememektedir. İmalat esnasında yaşanan bu kısıtlamalar, ürün tasarımı ve ürün geliştirilmesi konusunda engelleyici durumlar oluşturabilmektedir. Bu durum ürün geliştirme aşamasında üretken tasarımı ön plana çıkartmıştır. Yapılan bu tez çalışmasında bir bağlantı kolunun mukavemet özellikleri korunurken ağırlığının azaltılması, böylece daha fazla yük taşıyabilmesinin sağlanması hedeflenmiştir. Tasarımı yapılan ürüne topoloji optimizasyonunun yapay zekâ ile desteklenmiş bir eklentisi olan üretken tasarım süreçleri uygulanmış, elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Literatür incelemeleri de dikkate alınarak havacılık, savunma sanayi, otomotiv ve biyomedikal endüstrilerinde sıkça kullanılan topoloji optimizasyonunun, eklemeli imalata entegrasyonu araştırılmıştır. Bağlantı kolunun üzerine uygulanan yükler, sonlu elemanlar analizi yardımıyla hesaplanmıştır. Bağlantı kolu üzerinde gerilmelerin yoğunlaştığı ve azaldığı kısımlar tespit edilmiştir. Üretken tasarım eklentisinde 23 iterasyon sonucu elde edilen üretken tasarım çıktısı olan bağlantı kolu %57,2 hafiflemiştir. Ek olarak Eklemeli İmalat yöntemlerinden biri olan FDM yöntemi ile PLA+ malzeme kullanılarak tasarlanan parça numunesi, çizgi, ızgara ve üçgen baskı desen türlerinde ve %50, %75 ve %100 doluluk oranlarında üretilmiştir. Ardından numunelere uygulanan çekme testleri sonuçlarına göre; %100 doluluk oranında çizgi iç yapıda en mukavemetli parçanın elde edildiği görülmüştür. Bununla birlikte %100 doluluk oranına kıyasla malzemeyi %50 doluluk oranında üretmenin, mukavemeti %31,42 oranında azalttığı, buna karşın ağırlığı %33,15 oranında azalttığı görülmektedir.

Anahtar Kelimeler : Topoloji optimizasyonu, eklemeli imalat, üretken tasarım, üretile bilirlik için tasarım, hafifletme