Üretim Parametrelerinin Seçici Lazer Ergitme Yöntemi ile Ti6Al4V Alaşımının Çekme Dayanımı, Elastisite Modülü ve Uzama Özelliklerine Etkisi

Abstract

Eklemeli imalat, bilgisayar kontrollü üç boyutlu katı model verilerini kullanan modern bir imalat yöntemidir. Eklemeli imalatta amaç; malzemeyi kademeli şekilde üreterek nihai şekline getirmektir. Bu sayede karmaşık geometrilere sahip ürünlerin elde edilmesi diğer klasik yöntemlere göre nispeten daha kolaydır. Özellikle, yüksek ölçüm doğruluğuna, yüksek dayanıma ve düşük ağırlığa sahip parçaların hızlı üretilmesinin gerekli olduğu havacılık-uzay endüstrisi, biyomedikal ve savunma sanayii gibi geniş bir alanda tercih edilmektedir. Eklemeli imalat birçok alt yöntemden oluşmakta ve bu yöntemler malzemenin cinsi, parçanın boyutu, kullanım amacı, çalışma prensibi, malzemelerin hassasiyeti ve özellikleri, üretim sayısı ve hızı gibi birçok kritere bağlıdır. Seçici lazer eritme (SLM) yöntemi, eklemeli imalat yöntemleri arasında genellikle tercih edilmektedir. Ancak, SLM prosesini doğrudan ve dolaylı parametreler olmak üzere birçok faktör etkileyebilmektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı üretim parametrelerinin SLM yöntemi kullanılarak üretilen Ti6Al4V alaşım malzemesi üzerinde mekanik özelliklerine etkisini incelemektir. Bu amaç doğrultusunda dört farklı üretim parametresi ve seviyeleri üretim parametresi olarak belirlenmiştir. Değerlendirme kriteri olarak çekme dayanımı, elastisite modülü ve uzama yüzdesi seçilmiştir. Deney tasarımında Taguchi L16 tercih edilmiştir. Deney sonuçları değerlendirilirken S/N analizi kullanılmıştır. Kontrol faktörlerin etki düzeyini belirlemek için varyans analizi (ANOVA) yapılmıştır. Deney sonuçlarından elde edilen verilerle çekme dayanımı için optimum parametreler; 75 μm lazer odak çapı, 230 W lazer gücü, 60 μm tarama mesafesi ve 300 mm/sn hız tarama hızı olarak tespit edilirken, elastisite modülü için 60 μm tarama mesafesi, 450 mm/sn tarama hızı, 80 μm lazer odak çapı ve 250 W lazer gücü ve uzama miktarı için 90 μm lazer odak çapı, 150 μm tarama mesafesi, 450 mm/sn tarama hızı ve 230 W lazer gücü olarak tespit edilmiştir.

Keywords

• eklemeli imalat
• mekanik özellikler
• ti6al4v
• seçici lazer ergitme
• additive manufacturing
• mechanical properties
• ti6al4v
• selective laser melting