Seçici lazer ergitme ile imal edilen farklı ısıl işlem uygulanmış alsi10mg alaşımlarının tel elektro erozyon işleme özelliklerinin incelenmesi
Investigation of wire-EDM processing properties of different heat treatmented alsi10mg alloys manufactured by selective laser melting
- Tez No: 982686
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT URTEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, seçici lazer ergitme (SLM) yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alaşımının tel elektro erozyon (Tel-EDM) yöntemiyle işlenebilirliğini, ısıl işlem uygulanmamış, 450 °C ve 550 °C sıcaklıklarda 2 saat süreyle ısıl işlem uygulanmış koşullarda incelemiştir. Çalışmanın amacı, ısıl işlemin mikro yapı, malzeme kaldırma oranı (MRR) ve yüzey pürüzlülüğü (SR) üzerindeki etkilerini belirlemek ve Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) ile optimum Tel-EDM işlem parametrelerini ortaya koymaktır. Elde edilen sonuçlara göre, ısıl işlem uygulaması AlSi10Mg malzemesinin işlenebilirliğini belirgin biçimde iyileştirmiştir. Isıl işlem uygulanmamış numunelerde ortalama MRR ve SR değerleri sırasıyla 2.02 mm³/dak ve 3.26 µm olarak ölçülmüştür. 450 °C'de uygulanan ısıl işlem sonrasında MRR yaklaşık %10 artarak 2.24 mm3/dak seviyesine ulaşmış, SR %9 azalarak 2.95 µm'ye düşmüştür. En yüksek verimlilik 550 °C'de elde edilmiş olup, MRR 2.33 mm³/dak ve SR 2.70 µm olarak belirlenmiştir. Bu değerler, işlemsiz duruma göre sırasıyla %11 artış ve %14 azalma anlamına gelmektedir. RSM analizi sonucunda optimum işlem parametreleri Ton = 117.5 µs, Toff = 56.5 µs ve WF = 5.5 m/s olarak tespit edilmiştir. Isıl işlemle birlikte Si partiküllerinin yeniden dağılımı ve Mg2Si fazının yoğunlaşması, elektriksel iletkenliği artırarak boşalım bölgesinde daha kararlı bir malzeme kaldırma süreci oluşturmuştur. Parametrelerin etki sırası (Ton>WF>Toff) tüm koşullarda sabit kalmış, bu da ısıl işlemin malzemenin enerjiye verdiği tepkiyi iyileştirdiğini ancak sürecin temel enerji kontrollü yapısını değiştirmediğini göstermiştir. Bu bulgular, ısıl işlem görmüş AlSi10Mg alaşımının WEDM yöntemiyle daha yüksek üretim verimliliği ve üstün yüzey kalitesiyle işlenebileceğini ortaya koymaktadır. Elde edilen sonuçlar, hem enerji verimliliği hem de çevresel sürdürülebilirlik açısından önemli katkılar sağlamaktadır. Bu yönüyle çalışma, SLM tabanlı AlSi10Mg alaşımlarının hassas imalat süreçlerinde kullanılabilirliğini artırarak havacılık, otomotiv ve savunma sanayii gibi yüksek performans gerektiren alanlarda uygulama potansiyeli taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
This study investigates the machinability of AlSi10Mg alloy produced by Selective Laser Melting (SLM) using the Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) process under three different conditions: as-built, heat-treated at 450 °C for 2 hours, and heat-treated at 550 °C for 2 hours. The aim of the study is to determine the effects of heat treatment on microstructure, material removal rate (MRR), and surface roughness (SR), and to identify the optimal WEDM process parameters using the Response Surface Methodology (RSM). The results revealed that heat treatment significantly improved the machinability of the AlSi10Mg material. The average MRR and SR values of the as-built samples were measured as 2.02 mm³/min and 3.26 µm, respectively. After heat treatment at 450 °C, the MRR increased by approximately 10% to 2.24 mm3/min, while SR decreased by 9% to 2.95 µm. The highest performance was achieved at 550 °C, where MRR reached 2.33 mm³/min and SR decreased to 2.70 µm, corresponding to an 11% increase and a 14% reduction compared to the as-built condition. The optimal process parameters obtained through RSM analysis were Ton = 117.5 µs, Toff = 56.5 µs, and WF = 5.5 m/s. The redistribution of Si particles and the densification of the Mg₂Si phase resulting from heat treatment enhanced the electrical conductivity and created a more stable material removal process in the discharge zone. The order of influence of the parameters (Ton>WF>Toff) remained constant under all conditions, indicating that heat treatment improved the material's response to discharge energy without altering the inherently energy-controlled nature of the WEDM process. The findings demonstrate that heat-treated AlSi10Mg alloys can be machined with higher productivity and superior surface quality using the WEDM method. These results contribute to energy-efficient and environmentally sustainable manufacturing approaches. Consequently, this study highlights the potential of SLM-based AlSi10Mg alloys for high-performance applications in aerospace, automotive, and defense industries where dimensional precision and surface integrity are critical.
Benzer Tezler
- Eklemeli üretimle imal edilen havacılık sektöründe kullanılan titanyum alaşımlarının, farklı sıcaklıklardaki yorulma ve kırılma özelliklerinin belirlenmesi ve dinamik davranışlarının iyileştirilmesi
Determination of the fatigue and fracture properties and improvement of the dynamic behavior of additively manufactured titanium alloys used in the aviation industry at different temperatures
HİLMİ TEKDİR
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ FATİH YETİM
- Eklemeli imalat yöntemiyle farklı oryantasyonlarda üretilen maryaşlandırma çeliğinde ısıl işlemin malzeme özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of heat treatment effects on properties of maraging steel manufactured in different orientations by additive manufacturing
MEHMET AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI GÜNAY BULUTSUZ
- Seçici lazer ergitme tekniği ile üretilmiş bronz parçaların mikroyapısal, mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructural, mechanical and corrosion properties of bronze parts produced by selective laser melting technique
MUSTAFA NACİ TOP
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİT ÖZKAN GÜLSOY
- Manufacturing and characterization of polymer composites by using selective laser sintering 3D printing method
Seçici lazer sinterleme 3D baskı yöntemiyle polimer kompozitlerin üretim ve karakterizasyonu
BURÇİN ÖZBAY
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Seçici lazer ergitme ile imal edilen Ti6Al4V alaşımının mikro şartlarda frezelenmesinin araştırılması
Investigation of the milling of Ti6Al4V alloy manufactured by selective laser melt under micro conditions
UÇAN KARAKILINÇ
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR YALÇIN