Publication: Tabla merkezine farklı uzaklıklarda elektron ışını ergitme (EBM) yöntemiyle üretilen Ti6Al4V parçalarının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Abstract
Titanyum ve alaşımları, üstün mekanik özellikleri nedeniyle birçok sanayi dalında tercih edilen malzemeler arasındadır. Yüksek mukavemeti, düşük yoğunluğu ve en önemlisi korozyona olan direnci gibi özellikleri nedeni ile sektörde tercih edilmektedir. Ancak, titanyum malzemenin tedarik ve işleme zorlukları nedeni ile çok güç elde edilmektedir. Gelişen eklemeli imalat teknolojileri, karmaşık parçaların toz hammadde kullanılarak üretilmesini mümkün kılmıştır ve günümüzdeki araştırmalar bu yeni teknolojiler üzerine yoğunlaşmaktadır. Eklemeli üretim olarak isimlendirilen bu yöntem tasarımcılara geleneksel yöntemlerle üretilmiş parçalardan daha iyi mekanik özelliklere ve karmaşık geometrilere sahip parçaların üretimine imkân tanımaktadır. Özellikle hava araçlarında kullanımı artış gösteren bu yöntemle ilgili araştırmacıların çok sayıda çalışmalar yaptığı görülmektedir. Araştırmacıların yaptığı çalışmalarda, ürünün üretim yönlerine göre dayanım ve bazı özelliklerinin değişiminin belirlendiği çalışmaların mevcut olduğu görülmektedir. Bu çalışmalarda elektron ışını ergitme yöntemi kullanılarak X, Y ve Z ekseninde üretilen çekme numunelerinin testlerinde “Z” eksenindeki üretilen numunelerin diğer yönlerde üretilenlere nazaran dayanımlarının yüksek olduğu belirlenmiş olduğundan bu çalışmada “Z” ekseninde üretim gerçekleştirilmiştir [7]. Numunelerin tabla merkezinden uzaklıkları yorulma ömrüne etkileri çalışmada incelenmiştir. Çekme – basma yorulma dayanımı test cihazında yorulma ömrü deneyi gerçekleştirilmiştir. Yüzey pürüzlülüğünün mekanik özelliklere etkisini incelemek amacıyla, üretilen parçaların bir kısmının yüzeyinden talaş kaldırılmıştır. Talaş kaldırılmamış ve talaş kaldırılmış numuneler, yorulma ömrü açısından karşılaştırılmıştır.
Titanium and its alloys are among the materials preferred in many industries due to their superior mechanical properties. Properties such as high strength, low density, and most importantly, resistance to corrosion make them preferred in the sector. However, titanium is very difficult to obtain in the market due to supply and processing challenges. Developing additive manufacturing technologies has made it possible to produce complex parts using powder raw material, and current research focuses on these new technologies. This method, referred to as additive manufacturing, allows designers to produce parts with better mechanical properties and more complex geometries than those produced by traditional methods. Especially in the case of aerospace applications, the use of this method has increased, and many studies have been conducted by researchers on this subject. In studies conducted by researchers, it has been observed that the strength and some properties of the product change depending on the production directions. In these studies, it has been determined that the tensile specimens produced along the Z-axis using the electron beam melting method exhibited higher strength compared to those produced in other directions, and therefore, production in this study was carried out in the Z-axis direction [7]. The effects of the distance of the specimens from the center of the build plate on fatigue life were examined in the study. Fatigue life tests were carried out on a tensile-compression fatigue testing device. To investigate the effect of surface roughness on mechanical properties, some of the produced parts were machined. Both machined and unmachined specimens were compared in terms of fatigue life.
Titanium and its alloys are among the materials preferred in many industries due to their superior mechanical properties. Properties such as high strength, low density, and most importantly, resistance to corrosion make them preferred in the sector. However, titanium is very difficult to obtain in the market due to supply and processing challenges. Developing additive manufacturing technologies has made it possible to produce complex parts using powder raw material, and current research focuses on these new technologies. This method, referred to as additive manufacturing, allows designers to produce parts with better mechanical properties and more complex geometries than those produced by traditional methods. Especially in the case of aerospace applications, the use of this method has increased, and many studies have been conducted by researchers on this subject. In studies conducted by researchers, it has been observed that the strength and some properties of the product change depending on the production directions. In these studies, it has been determined that the tensile specimens produced along the Z-axis using the electron beam melting method exhibited higher strength compared to those produced in other directions, and therefore, production in this study was carried out in the Z-axis direction [7]. The effects of the distance of the specimens from the center of the build plate on fatigue life were examined in the study. Fatigue life tests were carried out on a tensile-compression fatigue testing device. To investigate the effect of surface roughness on mechanical properties, some of the produced parts were machined. Both machined and unmachined specimens were compared in terms of fatigue life.