Seçici lazer ergitme toz yatağı prosesi nümerik modelleme ve analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Can Yücel SOĞUK

Danışman: Hüseyin Kürşad Sezer

Özet:

Seçici Lazer Ergitme (SLM/ Selective Laser Melting) yönteminde lazer ışınının izleyeceği yolun (tarama stratejisi) tasarımı, nihai üretilen parçada oluşacak artık gerilme ve deformasyon gibi olumsuz etkileri kontrol etmek için önemli bir aşamadır. Bu tez farklı tarama stratejilerinin SLM ile üretilecek bir parça üzerindeki termo-mekanik etkilerini, sonlu eleman modeli yöntemi ile araştırmıştır. Modelin analizi ticari sonlu elemanlar yazılımları ile bilgisayar ortamında gerçekleştirilmiştir. Tarama stratejileri, lazer-malzeme etkileşimi bölgesinin adacıklara ayrılması ve adacıkların oluşum sırası prensibine dayanmaktadır. Lazer tarama stratejisinin oluşturduğu sıcaklık profili ve buna bağlı gerilmeler nihai parça üzerinde araştırılmıştır. Sonuçlar parçayı enine kesen hatlar üzerinde değerlendirilmiştir. Her bir hat üzerinde sıcaklık değişimleri değerlendirilmiştir. Sıcaklık değerlerinin homojen dağıldığı stratejiler tespit edilmiştir. Adalar arasındaki lazer atlama mesafesinin artırılması ile ısı ve buna bağlı artık gerilmelerin daha homojen dağıldığı sonucuna ulaşılmıştır. Tez içeriğinde kullanılan tarama yöntemleri iki farklı başlık altında oluşturulmuştur. Bunlar; “Satır Tarama” (iki yönlü tarama) ve “Ada Tarama” yöntemleridir. Ada tarama ve satır tarama stratejileri arasında ısıl gerilme değerlerinde önemli farklılıklar olduğu görülmüştür. Tez bulguları sonucunda “Ada tarama” stratejisinin minimum kalıntı deformasyona yol açtığı yorumu yapılmıştır. Bu değerlendirme yöntemi, tek katmanda tarama stratejileri tasarlamak ve optimize etmek için benzer çalışmaları dikkate alarak oluşturulmuştur. Bu çalışma, yüksek güçlü seçici lazer ergitme tarafından oluşturulan büyük parçaların tek katmanda tarama yolu planlaması için önemli bilgiler sağlar.

Anahtar Kelimeler : Bilgisayar Destekli Tasarım, Lazer Ergitme, Üretim Teknolojileri