Hava aracı parçalarının eklemeli imalat yöntemi ile tasarımı, optimizasyonu ve deneysel karşılaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Bekir KARAKOÇ

Danışman: Gültekin Uzun

Özet:

Eklemeli imalat, dayanıklı ve hafif parçaların üretilmesini sağlayan geleneksel olmayan bir üretim yöntemidir. Üretim yöntemi açısından topoloji çalışmalarına büyük ölçüde olanak sağlayan eklemeli imalat, geleneksel imalat yöntemlerine göre üretilen parçalardan daha hafif ve daha dayanıklı olabilmektedir. Eklemeli imalatta üretilen malzemelerde istenilen özelliklerin oluşturulması için malzeme üretim parametreleri büyük öneme sahiptir. Örme yöntemi ve baskı yönü bu parametrelerin başında gelmektedir. Bu çalışmada, ergiyik yığma modelleme (FDM - Fused Deposition Modelling) esaslı üç boyutlu yazıcı kullanılarak PLA (polilaktik asit) filamentten üretilen 14 adet parçadan oluşan bir montaja topoloji optimazyonu yapılmıştır. Ayrıca eklemeli imalat ile yekpare olarak, parçanın işlevi değiştirilmeden, ideal forma ve ağırlığa ulaşması amaçlanmıştır. Çalışmada öncelikle çekme test numuneleri üretilmiş ve çıkan sonuçlar özelinde statik test numuneleri üretilerek test edilmiştir. Test numuneleri düz çizgili (rectilinear), dönel çizgili (gyroid) ve bal peteği (honeycomb) olmak üzere üç farklı örme yöntemi tercih edilmiş olup yatay ve dikey baskı yönü haricindeki diğer tüm parametreler sabit tutulmuştur. Elde edilen sonuçlar deformasyon, uzama oranı, maksimum yük, akma dayanımı, çekme dayanımı ve kopma dayanımı açısından incelenmiştir. Çekme testleri sonucunda elde edilen sonuçlara göre topoloji optimizasyonu yapılan parça %50 oranında hacimsel olarak azaltılmış ve üç boyutlu yazıcıda üretildikten sonra statik teste maruz bırakılmıştır. Çekme test sonuçlarına göre en fazla çekme dayanımı değerinin dönel çizgili (gyroid) örme yöntemli dikey yerleşimli numunelere ait olduğu, en düşük çekme dayanımı değerinin ise düz çizgili (rectilinear) örme yöntemli yatay, test numunelerine ait olduğu gözlemlenmiştir. Statik test sonuçlarına göre ise en dayanımlı yapının dönel çizgili (gyroid) dikey olarak üretilen test numunesi olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler : Topoloji optimasyonu, eklemeli imalat, 3B baskı, akma dayanımı, örme yöntemi, EYM, PLA