Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen geçişli gözenekli yapılarda tasarım değişkenlerinin fiziksel ve mekanik özelliklere etkilerinin araştırılması
Investigation of effects of design variables on physical and mechanical properties in graded porous structures produced by selective laser melting
- Tez No: 679076
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 209
Özet
Eklemeli imalat ile implantlarda kullanılabilecek kemik benzeri işlevsel geçişli gözenekli yapıların üretimi oldukça kolaylaşmış ve bu alanda yapılan araştırmalar hız kazanmıştır. Bu çalışmada üç farklı birim hücre yapısı ve üç farklı kolon kalınlığına sahip toplam dokuz işlevsel geçişli gözenekli yapı seçici lazer ergitme (SLE) cihazı ile Ti6Al4V tozu kullanılarak üretilmiştir. Numunelerin hacimsel boşluk oranları Arşimet ve kuru tartım yöntemleriyle ölçülmüştür. Tasarım ile üretim hacimsel boşluk oranları (kuru tartım) arasında kolonlardaki kalınlaşmalar ve sarkmalardan dolayı %20'lere varan sapmalar meydana gelmiştir. Basma deneyleri sonucunda yapıların kırılma davranışının kolonların kuvvetin geldiği doğrultuyla yaptığı açılardan etkilendiği gözlemlenmiştir. Aynı hacimsel boşlukta birim hücre yapıların elastisite modülleri büyükten küçüğe doğru sırasıyla kübik, sekizyüzlü ve elmas olarak bulunmuştur. Üç nokta eğme deneyinde ise bu sıralama elmas, sekizyüzlü ve kübik olarak bulunmuştur. Üretim hataları, ölçüm ve analizlerdeki sapmalar ve deneylerdeki kırılma davranışları mikro-BT, optik mikroskop ve SEM görüntüleri ile yorumlanmıştır. Birim hücre yapısından yola çıkarak oluşturulan matematiksel modeller ile tasarım değişkenleri olan birim hücre boyutu ve kolon kalınlığına bağlı hacimsel boşluk oranını ve elastisite modülünü veren genelleştirilmiş matematiksel modeller türetilmiştir. Matematiksel modeller ile kişiye özel implant tasarımında uyumluluğun arttırılması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
With additive manufacturing, the production of bone-like functionally graded porous structures that can be used in implants has become much easier and research in this area has gained momentum. In this study, a total of nine functional graded porous structures with three different unit cell structures and three different column thicknesses were produced using a selective laser melting (SLM) machine and Ti6Al4V powder. The porosity of the specimens was measured by Archimedes and dry weighing methods. Deviations up to 20% occurred between design and production porosities (dry weighing) due to thickening and sagging in the columns. As a result of the compression tests, it was observed that the fracture behavior of the structures was affected by the angles of the columns with the direction of the force. The modulus of elasticity of unit cell structures with the same porosity was found as cubic, octahedroid, and diamond in descending order, respectively. In the three-point bending test, this order was found as diamond, octahedroid, and cubic. Manufacturing errors, deviations in measurements and analysis, and fracture behavior in experiments were interpreted with micro-CT, optical microscope, and SEM images. With the mathematical models created from the unit cell structure, generalized mathematical models that give the porosity and modulus of elasticity depending on the unit cell size and column thickness, which are the design variables, are derived. It is aimed to increase compatibility in personalized implant design with mathematical models.
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
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen ınconel 718 parçalarının üretim süreçlerinin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi ve deneysel doğrulanması
Modeling of the production processes of inconel 718 parts produced by the selective laser melting method with the finite element method and experimental verification
NEDİM SUNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA SAFA YILMAZ
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen implant malzemelerinin elektroforetik biriktirme ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improving the surface properties with electrophoretic deposition of implant materials produced by selective laser melting
BURAK TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP UZUN
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen cocr alaşımında proses parametrelerinin boyutsal hassasiyet,yoğunluk ve yüzey özelliklerine etkilerinin araştırılması
Investigation of dimensional accuracy, density and surface properties of cocr alloy processed by selective laser melting
FIRAT MAVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ETEM SAKLAKOĞLU
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilen Ti6Al4V numunelerin kalıntı gerilme, içyapı ve mekanik özelliklerine üretim parametreleri ve ikincil işlemlerin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of production parameters and post processes on residual stress, microstructure and mechanical properties of Ti6Al4V specimens produced by additive manufacturing
SİNAN ÖNDER
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU