Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Oğulcan EREN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hüseyin Kürşad Sezer
Eş Danışman: Olcay Ersel Canyurt
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu doktora tezi, kafes yapılarının tasarımı ve üretiminde eklemeli imalat teknolojilerinin kullanımı üzerine metodolojik bir yaklaşım sunmaktadır. Havacılık, otomotiv ve biyomedikal endüstriyel uygulamalar için gelişmiş mekanik özelliklere ve mukavemet/ağırlık oranına sahip kafes yapıların imalatı son yıllarda giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Her ne kadar Eİ teknolojisi, karmaşık kafes yapılarının üretiminde kullanılmaya başlanmış olsa da, birim hücre tasarımı, işlem parametreleri, baskı oryantasyonu gibi önemli etkileşimli faktörlerin kafes yapıların boyutsal doğruluğu ve mekanik özelliklerine etkileri sistematik bir şekilde irdelenmemiştir. Bu araştırmanın birincil amacı, tasarım ve imalat parametrelerini optimize ederek bu yapıların mekanik performanslarının iyileştirilmesidir. Çalışma metallik kafes yapılar üzerine yoğunlaşmış olsa da, farklı kafes yapı tasarımlarının mekanik özelliklere etkisinin ön çalışması için nispeten daha esnek çalışma prensibi sunan ve proses parametre optimizasyonu gerektirmeyen fotopolimer esaslı MutiJet baskı yöntemi kullanılmıştır. Bu ön çalışmadan edinilen tecrübe ve bilgi birikimi ile metalik kafes elemanlarının, Seçici Lazer ile Ergitme (SLM) Eİ yöntemiyle optimum üretimini sağlamak amacıyla farklı işlem parametreleri ve baskı oryantasyonları kullanılarak AlSi10Mg çubuk elemanları üretilmiştir. SLM işlem parametrelerinin eriyik havuz geometrisi ve dolayısıyla mekanik özellikler üzerindeki rolünü araştırmak için nümerik modelleme tekniği kullanılmıştır. Model gauss ışın dağılımına sahip lazer enerjisinin dairesel bir yol üzerinde hacimsel ısı kaynağı olarak ilerlemesi ile ısı dağılımı ve anlık faz değişimini ortaya koymaktadır. Optimum tasarımlar baz alınarak makine öğrenmesi temelli kafes tasarımları geliştirilmiş olup, basma ve darbe testleri ile mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. Ayrıca, baskı parametrelerinin ve yapı yönelimlerinin SLM ile üretilen AlSi10Mg çubuk elemanların boyutsal doğruluğu, mikro yapısı ve mekanik performansı üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Bu araştırmanın bulguları, kafes yapıların eklemeli imalat süreçlerinin anlaşılmasını ilerletmeye, kafes yapı performansını artırmaya ve makine öğrenmesi ile yenilikçi tasarım yaklaşımları geliştirmeye katkıda bulunmaktadır.
Anahtar Kelimeler : Eklemeli İmalat, kafes yapılar, mekanik özellikler