Eklemeli imalat prosesinde yapı oryantasyonunun çok-amaçlı optimizasyonu
Multi-objective optimization of build orientation in additive manufacturing
- Tez No: 736054
- Danışmanlar: PROF. DR. NECMETTİN KAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Eklemeli imalat, doğrudan bilgisayar destekli tasarım verisinden katman üzerine katman ekleyerek üç boyutlu parçalar oluşturmaya dayanan bir üretim teknolojisidir. Topoloji optimizasyonu sonucu elde edilen veya latis yapılarından oluşan, geleneksel üretim yöntemleri ile üretilmesi mümkün olamayan, hafifletilmiş tasarımların üretilmesinde önemli bir avantaj sağlamaktadır. Son yıllarda eklemeli imalat teknolojilerinden biri olan lazer ile toz yatağı füzyonu prosesi, işlevsel ve yüksek kaliteli metalik parçaların üretimi ile başta havacılık sanayi olmak üzere birçok endüstride kullanılmaktadır. Üç boyutlu parçanın yapı oryantasyonu, parça kalitesi, atık miktarı, üretim süresi ve maliyet gibi birçok faktör üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, destek yapısı miktarı ve üretim süresi gibi birbiriyle çelişebilecek iki farklı amaç fonksiyonunu eş-zamanlı olarak optimize etmek için, bir çok amaçlı optimizasyon algoritması olan bastırılmamış sınıflandırmalı genetik algoritma-II kullanılmıştır. Destek yapısı hacmini ve teknolojinin mevcut durumunu yansıtan üretim süresini hesaplamak için tahmin yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemle yapı oryantasyonu karmaşık bir parça için optimize edilmiştir ve alternatif sonuçlar görselleştirilerek değerlendirilmiştir. Geliştirilen karar verme yöntemi ile amaç fonksiyonlarının farklı ağırlıklarına bağlı olarak üç optimum alternatif yapı yönelimi seçilmiştir. Yapı oryantasyonu sürecini doğru bir şekilde gerçekleştirmek için gereken eklemeli imalat için tasarım bilgisi, üretim öncesi işlemlerin otomatikleştirilmesiyle, ortadan kaldırılmıştır. Böylece, destek yapısı hacmini ve üretim süresini en aza indirerek yüksek proses maliyetlerine sahip olan lazer ile toz yatağı füzyonu prosesinin erişilebilirliğine ve sürdürülebilirliğine katkı sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing is a production technology based on creating three-dimensional parts directly from computer-aided design data layer-by-layer. This technology provides a significant advantage in producing topologically optimized or lattices applied lightweight designs that cannot be produced with conventional manufacturing methods. In recent years, it has been used in many industries, especially in the aerospace and medical industry, with the production of functional, high-quality metallic parts with the powder bed fusion process by laser, which is one of the additive manufacturing technologies. The build orientation of the three-dimensional part has a major impact on many factors such as part quality, waste amount, production time, and cost. In this study, a multi-objective optimization is carried out using non-dominated sorting genetic algorithm-II to simultaneously optimize different objectives that may conflict with each other, such as the amount of support structure and build time. Estimation methods are developed for computing the amount of support structure and the build time, which reflect the current state of the technology. With the developed method, build orientation is optimized for a complex part, and the wide range of alternative results are visualized and evaluated. Three optimum alternative build orientations are selected depending on different weights of objectives by developed decision-making mechanism. The design for additive manufacturing knowledge required to perform the build orientation process correctly is eliminated by automating the pre-processing stage. Therefore, the contribution is made to the accessibility and sustainability of the powder bed fusion process by laser, which has high process costs by minimizing support structure volume and build time.
Benzer Tezler
- 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
AHMET SUAT YILDIZ
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Mekanik alaşımlama ve basınçsız sinterleme yöntemleri ile WNbMoVAlxCry (x, y = 0 – 1,0) refrakter yüksek entropi alaşımlarının sentezlenmesi ve ilişkin karakterizasyon çalışmaları
Synthesis and related characterization investigations of WNbMoVAlxCry (x, y = 0 – 1,0) refractory high entropy alloys by mechanical alloying and pressureless sintering methods
CEM ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Eklemeli imalatta proses parametrelerinin yapay zeka yöntemleri ile tahmini
Estimate of process parameters in additive manufacturing with artificial intelligence methods
NEVZAT BOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKİF DURDU
- Mimarlık ve tasarım alanında, eklemeli imalat-DMLS üretim proses parametrelerinin fonksiyonel kullanımı, tasarım ve üretim destek modeli
In the field of architecture and design, functional use of additive manufacturing-DMLS process parameters, design and production support model
CEMAL İRFAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
- Investigation of the damping effectiveness of particle damper integrated structures design produced by laser powder bed fusion under different boundary conditions
Lazerle toz yatağında füzyon ile üretilmiş parçacık sönümleyici entegreli yapıların tasarımlarının sönüm etkinliğinin farklı sınır koşulları altında incelenmesi
BİROL ÖZÇEVİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ