Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen kafes yapılara hıp uygulamasının mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of hip application on the mechanical properties of lattice structures produced by selective laser melting method
- Tez No: 1010314
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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
Günümüzde metal eklemeli imalat havacılık, biyomedikal, savunma, otomotiv, enerji gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. SLE üretim yöntemi, metal eklemeli imalat alanında tasarım özgürlüğü ile karmaşık yapıların üretimine olanak sağlaması açısından büyük avantaj sağlamaktadır. Karmaşık kafes yapılarının eklemeli imalat dışında konvansiyonel üretim yöntemleri ile üretimi oldukça güçtür. Bu çalışma kapsamında gerçekleştirilen literatür çalışmaları neticesinde BCC ve flourite kafes yapısı üretimi üzerinde karar kılınmıştır. BCC ve flourite kafes yapıları Ti-6Al-4V malzeme seçilerek küp ve çekme çubuğu şeklinde toz yataklı seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen numunelere HIP ısıl işlemi uygulanmıştır. HIP ısıl işleminin etkisini gözlemek için Arşimet yoğunluk testi, optik ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri, mikro sertlik ölçümü gerçekleştirilmiştir. Mekanik etkilerin gözlenmesi için statik basma testi, çekme testi ve split hopkinson basınç barı testi gerçekleştirilmiştir. HIP ısıl işlemi sonrası statik basma testinde BCC kafesin şekil değiştirme oranı %12,06'dan %34,4'e, flourite kafesin şekil değiştirme oranı %10,45'ten %20,35'e çıkarak yapı önemli oranda süneklik kazanmıştır. Benzer şekilde çekme testi sonuçlarına göre HIP ısıl işlemi sonrası BCC kafesin kopma uzaması %0,64'ten %5,33'e, flourite kafesin kopma uzaması ise %1,1'den %4,46'ya çıkarak önemli oranda süneklik kazanmıştır. Split Hopkinson basınç barı testi ile HIP ısıl işlemi öncesi kırılmanın ani ve gevrek olarak gerçekleştiği, ısıl işlem sonrası elde edilen sünek yapı sayesinde gerilmenin düğümler aracılığıyla daha kararlı iletildiği ve kırılmanın da daha kontrollü gerçekleştiği gözlenmiştir. Ayrıca çekme testi sonrası SEM cihazında kırılma yüzeyi incelemesi gerçekleştirilmiş, gevrek kırılma yüzeyinden sünek kırılma yüzeyine geçiş literatür ile uyumlu olarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, metal additive manufacturing (AM) is widely used in many sectors such as aerospace, biomedical, defense, automotive, and energy. The selective laser melting (SLE) manufacturing method provides a significant advantage in the field of metal AM by enabling the production of complex structures with high design freedom. The fabrication of complex lattice structures using conventional manufacturing methods other than AM is extremely challenging. Within the scope of this study, based on the literature review conducted, the production of BCC and fluorite lattice structures was selected. BCC and fluorite lattice structures were manufactured from Ti–6Al–4V material in cubic and tensile bar geometries using the powder bed fusion selective laser melting method. The produced specimens were subjected to hot isostatic pressing (HIP) heat treatment. To investigate the effect of the HIP heat treatment, Archimedes density tests, optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM) examinations, and microhardness measurements were performed. To evaluate the mechanical behavior, static compression tests, tensile tests, and Split Hopkinson pressure bar tests were conducted. After HIP heat treatment, the static compression test results showed that the strain of the BCC lattice increased from 12.06% to 34.4%, while the strain of the fluorite lattice increased from 10.45% to 20.35%, indicating a significant improvement in ductility. Similarly, according to the tensile test results, after HIP heat treatment, the elongation at fracture of the BCC lattice increased from 0.64% to 5.33%, and that of the fluorite lattice increased from 1.1% to 4.46%, demonstrating a substantial enhancement in ductility. Split Hopkinson pressure bar tests revealed that fracture occurred abruptly and in a brittle manner prior to HIP heat treatment, whereas after heat treatment, owing to the ductile structure obtained, stress was transmitted more stably through the nodes and fracture occurred in a more controlled manner. In addition, fractography analyses were carried out using SEM after the tensile tests, and the transition from a brittle fracture surface to a ductile fracture surface was evaluated to be consistent with the literature.
Benzer Tezler
- Geçişli gözenekli yapılar için seçici lazerle ergitme yöntemine yönelik geometri tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of geometry design for selective laser melting method graded porous structures
MUSTAFA KAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Yeni hibrit kafes yapı tasarımlarının yarı statik basma koşullarında mekanik davranışının test ve nümerik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of novel hybrid lattice structure designs under quasi static compression conditions with test and numerical methods
HÜSEYİN YAŞAR
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ÇAVDAR
- Investigation of ballistic performance of additively manufactured AlSi10Mg alloy microlattice structures by experimental and numerical studies
Eklemeli imalat ile üretilen AlSi10Mg alaşımı mikrokafes yapıların balistik performansının deneysel ve nümerik çalışmalarla incelenmesi
AHSEN SULTAN KILIÇ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZIM BABACAN
DR. HAKAN HAFIZOĞLU
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen Ti-6Al-4V malzemelerinin sürüklenerek yüzeylerinin iyileştirilmesi ve aşınma karakteristiklerinin incelenmesi
Improvement of the surfaces of Ti-6Al-4V samples produced by selective laser smelting method by drag finishing method and examination of wear characteristics
EMRAH GÜNEŞSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK
- Seçici lazer ergitme yöntemi ile ti6al4v alaşımlarının üretimi: Proses parametrelerinin optimizasyonu, kafes yapıların ve ikincil işlemlerin yorulma davranışı üzerine etkileri
Production of ti6al4v alloys by selective laser melting: Optimization of process parameters, effects of lattice structures and post processes on fatigue behavior
GÜRKAN KAYA
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YILDIZ