Akademik Veri Yönetim Sistemi
MALZEME VE METALURJİ MÜHENDİSLİĞİ, Dr. Öğr. Üyesi Özgür CENGİZ, Editör, YAZ YAYINLARI, Afyonkarahisar, ss.31-42, 2024
Eklemeli imalat (Eİ) geleneksel üretim yöntemlerine yeni
bir bakış açısı getirerek günümüzün en fazla üzerinde çalışılan
üretim tekniklerinden birisi haline gelmiştir. Birçok devlet
eklemeli imalat teknolojisine stratejik nitelikte yaklaşmaktadır.
Eklemeli imalatın doğuşunun ardından günümüze kadar geçen
süreçte bu teknolojinin yaygınlaşmasının en önemli
göstergelerinden bazıları metal yazıcı üreticileri ve bu yazıcılar için hammadde üreticilerinin sayısındaki artıştır. Türkiye’de de
son yıllarda hem eklemeli imalata yönelik yazıcıların üretimi hem
de hammadde niteliğindeki tozların üretimi üzerinde önemli
gelişmeler yaşanmaktadır. Ülkemiz ilk eklemeli imalat için metal
yazıcısını Bursa’da yer alan ERMAKSAN A.Ş. üretmiştir.
Enavision olarak nitelendirilen bu cihaz ile yapılan çalışmalar
ülke içinde Eİ alanındaki gelişmelere destek verecek nitelikte
olacaktır. Bu çalışmada da bu amaçla Ermaksan A.Ş.’nin
ENAVISION 250 makinesinde Inconel 718 alaşımı üretilmiş ve
ardından yorulma özellikleri incelenmiştir. Elde edilen değerlerin
literatür ile uyumu dikkate alınarak sonuçlar değerlendirilmiştir.
Nikel esaslı süper alaşımlar 700 °C ve üzerindeki
sıcaklıklarda iyi yorulma dayanımı, yüksek sürünme ve korozyon
direnci gibi özellikler göstermeleri nedeniyle endüstriyel
uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar [1,2]. Diğer
yandan nikel esaslı süper alaşımlar yüksek sıcaklıklarda
mükemmel aşınma dayanımı ve kaynaklanabilirlikleri nedeniyle
de dikkat çekmektedirler. Bu üstün özelliklerinden dolayı nikel
esaslı alaşımlar havacılık, gaz türbini, nükleer reaktörler ve
rotorlarda tercih edilmektedirler [2,3]. Nikel esaslı alaşımlarda
özellikle In718 alaşımı ayrıca yüksek sıcaklıklarda mükemmel
sürünme ve yorulma dayanımı göstermektedir. Bu üstün
özellikler In718 γ-matrisinde yer alan γ” (Ni3Nb) ve γ’ Ni3(Ti, Al)
fazlarından kaynaklanmaktadır [4]. Tane sınırlarında çöken
Laves (Ni, Fe, Cr)2 (Nb, Mo, Ti) ve δ (Ni3Nb) fazları da mekanik
özellikler üzerinde etkin rol oynamaktadır. Yüksek basınçlı türbin
disklerinde ve uçak motorlarında tercih edilen In718 alaşımı
döküm/dövme gibi geleneksel üretim yöntemleri ve eklemeli
imalat teknolojileri ile üretilebilmektedir [4,5]. In718 alaşımının
zayıf işlenebilirliğinden dolayı geleneksel üretim yöntemlerinden
sonra şekillendirilebilme ve kompleks bir tasarım elde edebilme
gibi zorluklardan dolayı eklemeli imalat yöntemleri daha fazla
tercih edilir hale gelmiştir [5,6]. Eklemeli imalat yöntemi bilgisayar ortamında tasarımı
hazırlanan parçanın katman katman üretilmesi prensibine
dayanmaktadır. En yaygın kullanılan eklemeli imalat
yöntemlerine elektron ışın ergitme (EBM) ve seçici lazer ergitme
(SLM) gibi metotlar örnek olarak verilebilir [7,8]. Eİ teknolojileri
arasında özellikle nihai parçada yüksek mekanik özellikler
sağlayan SLM metodu yaygın bir şekilde kullanılmaktadır [9]. Bu
yöntem ile karmaşık şekilli birçok yapısal (titanyum ve
paslanmaz çelik) malzemenin ve süper alaşımların (In718,
Hastelloy, Nimonik, Udimet ve In625 alaşımları) üretimleri
gerçekleştirilebilmektedir [10, 11, 12].
Bu çalışmada Türkiye’de üretilmiş ENAVISION 250
metal yazıcısı ile In718 alaşımının üretimi ve mikroyapısal
karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve ardından yorulma testi
sonucunda elde edilen S-N eğrileri detaylı bir şekilde
açıklanmıştır. Son olarak yorulma kırılması SEM görüntüleri
incelenerek hangi kırılma türlerinin (sünek, gevrek ve yorulma
kırılması) meydana geldiği irdelenmiştir.