Tel beslemeli ark ergitmeli eklemeli imalat yöntemiyle üretilen parçaların ısıl davranış, geometrik, mekanik ve metalürjik özelliklerinin araştırılması
Investigation of thermal behavior, geometrical, mechanical and metallurgical properties of wire arc additive manufactured parts
- Tez No: 656823
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Eklemeli imalat karmaşık tasarımlar için sağlamış olduğu esneklik, daha az malzeme gideri ve daha kısa üretim süresi ile son yıllarda önemi artan ileri imalat yöntemlerinden birisidir. Tel beslemeli ark ergitmeli eklemeli imalat yöntemi (WAAM) büyük ve orta karmaşıklıktaki parçaların üretimine imkân tanıyan bir metal eklemeli imalat yöntemidir. Bu tez çalışmasında, WAAM yöntemiyle üretimde gerçekleşen ısıl etkilerin malzeme davranışına, parça geometrisine ve parçanın mikro yapısına etkileri sayısal ve deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışmada ilk olarak WAAM yöntemi etkin proses parametreleri tel besleme hızı (TBH) ve TBH'nin ilerleme hızına (İH) oranının dikiş geometrisine, mikro yapı ve mekanik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Sonuçlar TBH ve TBH/İH oranının ısı girdisini ve dikiş geometrisini kontrol eden ana parametreler olduğunu göstermiş ve dikiş geometrisini tahmin eden bir regresyon modeli geliştirilmiştir. Seçilen iki farklı parametre seti ile düşük, yüksek ısı girdili tek dikiş ve iki farklı yığma yollu bitişik dikiş duvarlar üretilmiştir. Bu duvarlar üzerinden alınan mikro yapı ve çekme numunelerinin incelenmesi sonucunda yüksek ısı girdisinin sünekliği %22 arttırdığı, akma ve çekme dayanımını sırasıyla %6 ve %4 düşürdüğü görülmüştür. Dikey ve yatay yönde çıkartılan çekme numunelerinin dayanımları izotropik özellikler göstermiştir. Tez çalışmasında ayrıca WAAM prosesi sırasında malzemede gerçekleşen ısıl davranışı incelemek amacı ile sonlu elemanlar analiz yöntemi ile bir ısıl model geliştirilmiş ve deneysel çalışmalarla doğrulanmıştır. Bu ısıl modelin WAAM prosesinde katmanlar arası bekleme sürelerinin tahmininde kullanılabilirliği kanıtlanmıştır. Elde edilen soğuma hızları sürekli soğuma dönüşüm grafiğine yerleştirilmiş ve üretilen parçaların mekanik özelliklerine doğrudan etki eden mikro yapıların oluşması tahmininde kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing is promising by providing complex design flexibility, less material usage and short lead times. Wire arc additive manufacturing (WAAM) is a variant of additive manufacturing which allows production of large-scale and middle complex parts. In this thesis work, geometrical, mechanical and metallurgical properties of WAAM parts with the thermal behavior effects was studied. Firstly, the effect of the main WAAM parameters wire feed speed (WFS) and the ratio of WFS to travel speed (TS) on bead geometry, microstructure, and mechanical properties was investigated. The results showed that WFS and WFS/TS are the major parameters to control the heat input and bead geometry. A regression model which estimates the bead geometry was developed. With two chosen parameter sets, low and high heat input single-bead walls, and multiple bead walls with parallel and oscillation building strategy were deposited. Tensile and microstructure specimens extracted from the walls showed that the high heat input improves the toughness by 22%, but lowers the yield and tensile strength by 6% and 4% respectively. Vertical and horizontal oriented samples tensile test results showed that the material exhibits isotropic properties with WAAM. In order to investigate the thermal behavior in the material, a model using finite element method was developed and verified with the experiments. This model was further developed to estimate the cooling time between layers. The cooling curves were also used to estimate the microstructure which affects the mechanical properties of the parts by using the continuous cooling transformation diagram.
Benzer Tezler
- Tel beslemeli eklemeli imalat yöntemleri için kapalı devre yığma yolu planlaması
Off-line deposition path planning for wire fed additive manufacturing processes
MOHAMMAD MAZEN ALHAKEEM
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Çentik yönünün tel ark eklemeli imalat yöntemi (WAAM) ile üretilen C-Mn çeliklerinin kırılma tokluğuna etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of notch orientation on fracture toughness of C-Mn steels produced by wire arc additive manufacturing (WAAM)
KADİR DAĞYIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KOÇAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR GÜROL
- Çelik levhaların ergitmeli alın kaynak birleştirmelerinde açısal çarpılmaya etki eden faktörlerin incelenmesi
Investigation of factors which effect the angular distortion of fusion butt welded steel plates
EZGİ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AY
DOÇ. DR. MEMDUH KURTULMUŞ
- Sinerjik kontrollü darbeli MIG/MAG T-bağlantı kaynağında tel besleme hızının dikiş geometrisi ve kaynak parametrelerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of wire feed speed on the welding parameters and weld bead geometry at the position of t-joint with synergic controlled pulsed mig/mag welding
EKREM ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL KARADENİZ
- Robotik tel ark eklemeli imalat yöntemi ile östenitik paslanmaz çelik ve sert dolgu kaynak teli kullanılarak üretilen bimetal parçanın karakterizasyonu
Characterization of the bimetallic part produced using austenitic stainless steel hard facing welding wires by robotic wire arc additive manufacturing
DENİZ EYLÜL AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ DİLİBAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR GÜROL