Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Peyman ANSARI
Danışman: Metin Uymaz Salamcı
Özet:
Seçici Lazer Ergitmede (SLE) nihai ürünün kalitesinde önemli rol oynayan faktör, üretimde kullanılan proses parametre setidir. Genel olarak, bu fabrikasyon parametre setleri, malzemenin enerji yoğunluğu gereksinimleri kullanılarak deneysel olarak elde edilir. Deneysel araştırma, kısmen zaman ve maliyet tüketen bir süreç olan deneme yanılma yaklaşımıdır. Öte yandan, ergiyik havuzunun sıcaklığının izin verilen aralıkta tutulması, uygulanan proses parametre setlerinin hakim olduğu ve sıcaklık dalgalanmalarının önlenmesi, üretimin stabilitesini ve dolayısıyla nihai ürünün kalitesini etkiler. Bu tez, malzeme ortamı olarak Paslanmaz Çelik 316L, AlSi10Mg ve Ti6Al4V metal alaşım tozlarını kullanarak bir SLE işleminde parametrelerin elde edilmesi için çok fizikli bir sayısal model yaklaşımı sunmaktadır. Önerilen yaklaşım, proses parametreleri ve oluşturdukları sıcaklık arasındaki matematiksel ilişkiler sağlar. Farklı tarama hızlarında lazer gücü ve lazer nokta çapının sıcaklık üzerindeki etkisi araştırılarak her iki metal alaşım tozları için geniş proses parametre setleri elde edilmiştir. Ayrıca, ergiyik havuzu sıcaklığını anlık olarak kontrol edecek bir kontrolör tasarlamak için temel sistem transfer fonksiyonu yapısını oluşturacak farklı tarama hızlarında lazer gücü-sıcaklığı ve lazer nokta çapısıcaklığı arasındaki matematiksel ilişkiler geliştirilmiştir. Simülasyonlardan elde edilen parametre setleri kullanılarak, modeli doğrulamak için mikroyapı inceleme ve mekanik test çalışmaları yapılmıştır. Bunun için test numuneleri üretilerek deneysel doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Yetersiz sıcaklıktan kaynaklanan ergimemiş tozlar ve bağlantısız ergiyik havuzu kusurları, aşırı sıcaklıktan kaynaklanan buharlaşma kusurları ve simülasyonlarla tahmin edilen uygun ve homojen mikroyapılar sonucunda mikroyapı ve mekanik özellikleri etkileyen model doğrulanmıştır. Deneysel çalışma, üretilen test numunelerinin mikroyapı ve çekme özellikleri incelenerek gerçekleştirilmiştir.
Anahtar Kelimeler : Eklemeli imalat, seçici lazer ergitme, proses parametresi,
matematiksel ilişki, transfer fonksiyonu, 316L paslanmaz çelik,
AlSi10Mg, Ti6Al4V, sonlu elemanlar yöntemi, simülasyon