SECİCİ LAZER ERGİTME YÖNTEMİNİN ÇOKLU FİZİK MODELLEMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BİROL KÖSE

Danışman: Zafer Bingül

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, metal eklemeli imalat işleminin termal ve mekanik özellikleri, comsolçoklu fizik programında seçici lazer erime (SLM) yöntemiyle modellendi ve analizedildi. Modellemede farklı fiziksel ögeler comsol çoklu fizik programında eş zamanlıçalıştırıldı. SLM işlemi, toz malzemenin lazer ışınlarıyla ergitilerek birbirinebağlanması esasına dayanır. Uygulamadaki en büyük problemler ergime sırasındakiısıl stres, boşluklar ve çarpılmalardır. Bu uygulamanın en önemli kısmı, optimumtarama hızı ve lazer gücüyle malzeme ısı transferidir. Modelleme başta havacılıkolmak üzere birçok sektörde kullanılan Ti6Al4V malzemesi için yapılmıştır.Ti6Al4V malzemesinin geleneksel imalat yöntemleriyle işlenmesi zor ve maliyetliolduğu için eklemeli imalat yöntemi geleneksel yöntemlere göre daha uygundur. Tozyerine yüksek çözünürlüklü katı yüzey kullanılmıştır. Lazer ışını yoğunluk dağılımıgauss biçiminde modellenmiştir. Farklı güç ve tarama hızı değerleri için, lazer ışınıyüzey üzerinde hareket ettirilerek ısı transferi sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlarliteratürdeki deney sonuçları ile aynı koşullar altında karşılaştırılmıştır. Bukarşılaştırma sonucunda modelleme sonuçlarıyla literatürde yapılan deneyselsonuçların örtüştüğü görülmektedir. Bu çalışmanın amacı, işlenecek malzemeler içinen uygun parametreleri bulmak ve ergime sırasındaki ısıl gerilmeleri, boşlukları vebozulmaları azaltmaktır. Bu modelleme işlem davranışını izlemesi ve kontroledilmesi için önemlidir. Ayrıca bu çalışma ile SLM işleminde kullanılan veya yeni eklenecek olan malzemelerin çalışma parametrelerinin tahmin edilebileceğidüşünülmektedir.