Seçici lazer ergitmede (SLM) termal stresin sayısal ve deneysel incelenmesi – proses parametrelerinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi
Numerical and experimental investigation of thermal stress in selective laser melting (SLM) - effect of process parameters on mechanical properties
- Tez No: 937541
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NUREDDİN DİNLER, DR. PEYMAN ANSARİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Eklemeli imalat (Eİ) günümüzde havacılık, uzay, savunma ve sağlık gibi birçok sektörde sıkça kullanılan bir üretim yöntemidir. Kullanımı yaygınlaşan bu imalat yöntemlerinden biri de Seçici Lazer Ergitme (SLE) metodudur. Bu çalışmada AlSi10Mg metal tozu ile SLE prosesi esnasında meydana gelen ani ve yüksek sıcaklık değişiminin neden olduğu termal gerilmelerin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi ve proses parametrelerinin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda belirlenen proses parametreleri ile deneysel tek iz çalışmaları yapılarak SEM ve ışık mikroskobu ile ergiyik havuzu boyut ölçümleri gerçekleştirilmiş, COMSOL Multiphysics kullanılarak oluşturulan sayısal modelleme ile boyutlar doğrulanmış ve bu doğrultuda termo-mekanik analizler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sayısal analizlerde proses parametreleri olan lazer gücü, lazer tarama hızı, lazer çapı ve lazer tarama stratejilerinin gerilmeler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Analizler sonucunda lazer gücünün artık gerilmelerle doğru orantılı ve lazer çapının ise ters orantılı bir ilişkisi olduğu görülmüştür. Lazer tarama hızının artırılması ile artık gerilmelerin azaldığı belirlenmiş fakat herhangi bir üretimde nihai parçanın sağlıklı bir şekilde üretilebilmesi için bu değerin dikkatlice seçilmesi gerektiği anlaşılmıştır. Tarama hızının çok fazla artırılması malzemenin ergitilememesine yol açabilir ve bu durum üretimin gerçekleştirilememesi ile sonuçlanabilir. Lazer tarama hızının 1600 mm/s ve lazer gücünün 150 W olarak seçildiği parametre seti için malzemenin sağlıklı bir şekilde ergitilemediği gözlemlenmiştir. Lazer tarama stratejisinin ise gerilimler üzerinde önemli bir rolü olduğu görülmüştür. Farklı stratejilerin artık gerilmeleri etkilediği hem sayısal hem de deneysel sonuçlarla anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing (AM) is a production method that is frequently used in many sectors such as aviation, aerospace, defense and healthcare. Selective Laser Melting (SLE) is one of these manufacturing methods. In this study, the thermal stresses caused by the sudden and high temperature change during the SLE process with AlSi10Mg metal powder were investigated numerically and experimentally and the effect of process parameters on mechanical properties were investigated. In this context, experimental single trace studies were carried out with the determined process parameters, melt pool dimensions were measured by SEM and light microscopy, dimensions were verified by numerical modeling using COMSOL Multiphysics and thermo-mechanical analyzes were performed accordingly. In the numerical analyses, the effects of process parameters such as laser power, laser scanning speed, laser diameter and laser scanning strategies on the stresses were investigated. As a result of the analyses, it was observed that laser power has a directly proportional relationship with residual stresses and laser diameter has an inversely proportional relationship. Increasing the laser scanning speed decreases the residual stresses, but this value should be carefully selected to ensure that the final part can be produced in a healthy way in any production. Increasing the scanning speed too much can result in the material not being melted, which can result in non-production. It was observed that the material could not be melted properly for the parameter set where the laser scanning speed was selected as 1600 mm/s and the laser power as 150 W. It was observed that the laser scanning strategy has an important role on the stresses. Both numerical and experimental results show that different strategies affect the residual stresses.
Benzer Tezler
- Seçici lazer ergitme (SLM) prosesinin termal davranışını simüle ederek ınconel-625 alaşımı için proses parametrelerinin geliştirilmesi
Development of process parameters for inconel-625 alloy by simulating thermal behavior of selective laser melting (SLM) process
EMRE KIVANÇ SADAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR BİLEN
DR. PEYMAN ANSARİ
- Microstructural and mechanical properties of oxide dispersion strengthened inconel 718 alloys produced by selective laser melting
Seçici lazer ergitme ile üretilen oksit dispersiyonu ile güçlendirilmiş inconel 718 alaşımlarının mikroyapısal ve mekanik özellikleri
MERVE YEŞİM YALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EDA AYDOĞAN GÜNGÖR
- Farklı tekniklerle hazırlanan metal alt yapıların dental porselenler ile bağlanma dayanımlarının değerlendirilmesi
Evaluation of bond strengths of metal frameworks prepared by different techniques with dental porcelains
ŞEYMA YILDIZ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2020
Diş HekimliğiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP YEŞİL DUYMUŞ
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile üretilen AlCoxCrFeNi yüksek entropili alaşım sistemindeki kobalt oranın değişiminin incelenmesi
Examination of reducing cobalt ratio in AlCoxCrFeNi high entropy alloy system manufactured by self-propagating high temperature synthesis method
MELİH YETİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL İPEK SELİMOĞLU
- Seçici lazer ergitme işleminde Ti-6Al-4V için sıcaklığa bağlı mikroyapı dönüşümlerinin analizi ve yerinde martenzit ayrışma yaklaşımları
Analysis of temperature dependent microstructure transformations and in-situ martensite decomposition approaches for Ti-6Al-4V in selective laser melting
AYŞE KÜBRA YILDIZ
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ