Seçici lazer ergitme yönteminde üretim hatalarının tespiti için bir algoritma geliştirilmesi
Development of an algorithm for the detection of production defects in the selective laser melting process
- Tez No: 1009771
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, metal esaslı eklemeli imalat yöntemlerinde karşılaşılan en kritik kalite problemlerinden biri olan porozite oluşumunun tahmini amacıyla, Seçici Lazer Ergitme (SLE) sürecine özgü fizik-tabanlı bir algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritma, lazer gücü, tarama hızı, tarama izleri arası mesafe ve katman kalınlığı gibi temel proses parametrelerini dikkate alarak, Ti-6Al-4V alaşımı için ergiyik havuzu davranışını üç boyutlu olarak modellemektedir. Algoritmanın doğrulanması amacıyla, farklı işlem parametrelerinde üretilen Ti-6Al-4V numuneler optik mikroskop, SEM/EDX ve μ-CT yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Elde edilen porozite ve yoğunluk verileri algoritma tarafından hesaplanan sayısal tahminlerle karşılaştırılmıştır. Arşimet yöntemiyle ölçülen doluluk oranları %89,01–%99,01 aralığında, μ-CT yöntemiyle elde edilen değerler ise %86,59–%96,46 aralığında belirlenmiştir. Algoritmanın tahmin ettiği doluluk oranları %84,25–%95,22 aralığında olup, μ-CT ölçümleriyle karşılaştırıldığında mutlak hata oranlarının %0,71–%3,17 seviyesinde kaldığı görülmüştür. Füzyon eksikliği kusurlarına ilişkin karşılaştırmalı değerlendirmede, deneysel olarak belirlenen kusur oranlarının %1,02 ile %1,63 aralığında değiştiği görülmüştür. Buna karşılık geliştirilen algoritma, aynı numuneler için füzyon eksikliği kusuru oranlarını %0,19 ile %2,57 aralığında tahmin etmiştir. Numune bazında incelendiğinde, Numune 1 ve Numune 4 için algoritmanın sırasıyla %2,57 ve %2,48 değerleriyle deneysel ölçümlere göre daha yüksek tahminlerde bulunduğu; Numune 3 ve Numune 6 için ise %0,24 ve %0,19 değerleriyle daha düşük kusur oranları öngördüğü belirlenmiştir. Bununla birlikte, algoritmanın tüm numuneler için füzyon eksikliği kusur seviyelerinin yaklaşık %1 mertebesinde yoğunlaştığını doğru biçimde yakaladığı ve numuneler arası göreli değişimi fiziksel olarak tutarlı şekilde temsil ettiği görülmüştür. Sonuç olarak geliştirilen fizik-tabanlı algoritmanın farklı işlem koşullarında gözlenen kusur davranışını fiziksel süreçlerle uyumlu bir şekilde temsil edebildiği doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a physics-based algorithm was developed to predict porosity formation, which is one of the most critical quality problems encountered in metal-based additive manufacturing processes, specifically for the Powder Bed Fusion-Laser Beam (PBF-LB) process. The developed algorithm models the melt pool behavior of the Ti-6Al-4V alloy in three dimensions by considering fundamental process parameters such as laser power, scanning speed, hatch spacing, and layer thickness. For validation purposes, Ti-6Al-4V specimens produced under different processing conditions were characterized using optical microscopy, SEM/EDX, and μ-CT methods. The porosity and density data obtained from these measurements were compared with the numerical predictions calculated by the algorithm. The relative density values measured by the Archimedes method ranged between 89.01% and 99.01%, while those obtained using the μ-CT method ranged between 86.59% and 96.46%. The density values predicted by the algorithm varied between 84.25% and 95.22%, and the absolute error rates with respect to μ-CT measurements were found to remain within the range of 0.71% to 3.17%. In the comparative evaluation of lack-of-fusion defects, the experimentally determined defect ratios were observed to vary between 1.02% and 1.63%. In contrast, the developed algorithm predicted lack-of-fusion defect ratios ranging from 0.19% to 2.57% for the same specimens. A specimen-based analysis revealed that the algorithm overestimated the defect ratios for Specimen 1 and Specimen 4, with values of 2.57% and 2.48%, respectively, while underestimating the defect ratios for Specimen 3 and Specimen 6, with values of 0.24% and 0.19%. Nevertheless, the algorithm successfully captured the overall defect level, which was concentrated around approximately 1% for all specimens, and consistently represented the relative variations among the specimens in a physically coherent manner. In conclusion, it was verified that the developed physics-based algorithm is capable of representing defect behavior observed under different processing conditions in a manner consistent with the underlying physical processes.
Benzer Tezler
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
- Travmatik erkek paraplojelere yüksek frekanslı TENS
Başlık çevirisi yok
SEMA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gazi ÜniversitesiKazalarda Acil Yardım ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Seçilen ekstraktif çözgenin etilasetat-etilalkol azeotropik sistemi üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
NAŞİDE FİDİ