Ti6Al4V Alaşımından Eklemeli İmalat Yöntemiyle Elde Edilen Parçanın Tornalama İşleminde İlerleme Hızının Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin İncelenmesi
Examining the effect of feed speed on the surface roughness in the turning process of the part obtained from ti6al4v alloy by additive manufacturing method
- Tez No: 982614
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eklemeli üretim, Titanyum, Tornalama, Titanium, Turning
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Eklemeli imalat, 3 boyutlu katı model verilerinin kullanılmasıyla, bilgisayar kontrolünde ve otomasyon destekli olarak, geleneksel üretim yöntemlerine ihtiyaç duyulmadan fiziksel parçaların üretildiği çağdaş bir üretim tekniğidir. Bu süreçte, bilgisayar destekli tasarım (CAD) verileri STL formatına dönüştürülerek katmanlara ayrılır. Elde edilen kesit bilgileriyle, en alt katmandan başlanarak üst katmanlara doğru malzeme eklemesi gerçekleştirilir. Bu sayede, karmaşık yapıya sahip tasarımlar da kolaylıkla üretilebilir. Günümüzde eklemeli imalat, birçok endüstride yaygın olarak kullanılmakta ve sürekli gelişim gösteren önemli bir araştırma ve uygulama alanı olarak öne çıkmaktadır. Bu tezde eklemeli imalat ile elde edilen Ti6Al4V malzemesiyle silindirik geometride bir parçanın üretilmesi ve tornalama işlemi ile silindirik parçanın en düşük yüzey pürüzlülüğünü elde etmek için belirlenen en uygun kesme parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Parça SLM toz yatağı yöntemiyle üretilmiştir. Kesme parametreleri; kesme hızı 90 m/dk,120 m/dk, 150 m/dk, ilerleme miktarı 0,10 mm/dev, 0,15 mm/dev, 0.20 mm/dev ve talaş derinliği 0,3 mm, 0,4 mm 0,5 mm olarak Taguchi dizininde deney listesi oluşturulmuştur. Deneylerin sonunda iş parçasının ortalama yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) ölçülmüştür. Deney analizleri için Minitab programı kullanılmıştır. Minitab programı ile Anderson-Darling testi ile normallik analizi yapılmıştır. Normallik testi sonucunda p değeri 0,227 çıkarak değerlerin normal dağılıma sahip olduğu tespit edilmiştir. Taguchi tasarımı ile sinyal/gürültü (S/N) oranları bulunmuştur. Elde edilen S/N grafiğine göre ilerleme miktarı 0,10 mm/dev, kesme hızı 90 m/dk, talaş derinliği 0,3 mm olduğunda minimum yüzey pürüzlülüğü elde edilmiştir. Anova analiziyle ilerleme hızının Ra değerinde güven düzeyi belirlenmiştir. Anova analizine göre ilerleme miktarının yüzey pürüzlülüğü üzerindeki yüzde etkisi 94,949 bulunmuş olup, kesme hızının yüzey pürüzlülüğü üzerindeki yüzde etkisi 0,589 ve talaş derinliğinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki yüzde etkisi 3,004 olarak hesaplanmıştır. Deneylerin sonuçlarına göre üç parametre arasında ortalama yüzey pürüzlülüğü için en önemli etkinin ilerleme miktarı olduğu tespit edilmiştir. Anova ile elde edilen % 94,18 oranındaki R Sq(adj) değeri, giriş parametrelerinin yüzey pürüzlülüğünü açıklama yeteneğinin (>% 70) güçlü olduğunu gösterdiği tespit edilmiştir. Aynı zamanda Anova analiziyle ilerleme hızının Ra değerinde güven düzeyi belirlenmiştir. Bulunan optimum değerler ve tahmini değerlerle yapılan hesaplamalarda deneyin % 91'lik doğruluk oranı hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing is a contemporary production technique in which physical parts are produced using 3D solid model data, under computer control and automation support, without the need for traditional production methods. In this process, computer-aided design (CAD) data is converted into STL format and separated into layers. With the cross-sectional information obtained, material is added to the upper layers, starting from the bottom layer. In this way, designs with complex structures can be produced easily. Today, additive manufacturing is widely used in many industries and stands out as an important research and application field that is constantly evolving. In this thesis, it is aimed to produce a part in cylindrical geometry with the Ti6Al4V material obtained by additive manufacturing and to determine the most appropriate cutting parameters to obtain the lowest surface roughness of the cylindrical part by turning process. The part was produced using the SLM powder bed method. Cutting parameters; The speed is listed in the Taguchi guide as 90 m/min, 120 m/min, 150 m/min, feed rate as 0.10 mm/rev, 0.15 mm/rev, 0.20 mm/rev and depth of cut as 0.3 mm, 0.4 mm and 0.5 mm. At the end of the experiments, the average surface roughness values (Ra) of the workpiece were measured. Minitab program was used for experimental analysis. Normality analysis was performed with the Anderson-Darling test using the Minitab program. As a result of the normality test, it was determined that the values with a p value of 0.227 had a normal distribution. With the Taguchi design, signal-to-noise (S/N) ratios are limited. According to the obtained S/N graph, minimum surface roughness was obtained when the feed rate was 0.10 mm/rev, the cutting speed was 90 m/min, and the depth of cut was 0.3 mm. The confidence level in the Ra value of the feed rate was determined by ANOVA analysis. According to ANOVA analysis, the percentage effect of feed amount on surface roughness was 94.949, the percentage effect of cutting speed on surface roughness was calculated as 0.589, and the percentage effect of depth of cut on surface roughness was calculated as 3.004. According to the temperature of the experiments, the feed amount was determined to be the most important effect on the average surface roughness among the three parameters. The R Sq(adj) value of 94.18% obtained by ANOVA proves that the input owner has a strong ability to explain the surface roughness (>70%). At the same time, the confidence level in the Ra value of the feed rate was determined by ANOVA analysis. An error accuracy rate of 91% was calculated in the programming made with the optimum values and estimated values found.
Benzer Tezler
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş Ti6Al4V parçaların farklı ortam sıcaklıklarında mekanik özelliklerinin incelenmesi
Determining mechanical properties of Ti6Al4V additive manufactured parts at different test conditions
TAYLAN OVACIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİNNUR SAĞBAŞ
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş ti6al4v malzemelerin termal şok sonrası mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the mechanical behavior of additivelymanufactured ti6al4v materials after thermal shock
AYŞE ÖKSÜZAŞIKI ERSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHMİ NAİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH GÖÇER
- Döküm ve eklemeli imalat yöntemleriyle üretilmiş Ti6Al4V alaşımının yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of surface properties of Ti6Al4V alloy produced by casting and additive manufacturing methods
SUZAN VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH SERT
ÖĞR. GÖR. NİYAZİ ÇAVUŞOĞLU
- Verification study of wire arc additive manufacturing of titanium alloy TI6AL4V
Titanyum alaşımı TI6AL4V'nin tel ark eklemeli imalatının doğrulama çalışması
GANİ MELİK ÖNDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Investigation of effects of heat treatment and hot isostatic pressing on micro-drilling of additively manufactured Ti6Al4V alloy
Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Ti6Al4V alaşımının mikro-delme işlemi üzerine ısıl işlem ve sıcak izostatik preslemenin etkilerinin araştırılması
AHMET BALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ÇİÇEK