Endüstriyel bir metal lazer ergitme cihazının özgün olarak geliştirilmesi ve performansının araştırılması

OpenAlex Türkçe

Eklemeli imalat (Eİ) teknolojileri dördüncü endüstri devrimine paralel olarak tüm dünyada yaygın şekilde kullanılmaya başlamıştır. Seçmeli lazer ergitme yöntemi (SLE) de parça imalatında birçok alanda en çok tercih edilen Eİ yöntemlerindendir. Kullanılan toz hammadde bakımından az atık malzeme, karmaşık geometrili parçaların nete yakın ölçülerde imal edilebilirliği, topoloji eniyileme süreçlerine uyumluluk gibi avantajlarından dolayı SLE teknolojilerin etkin şekilde uygulanmasına yönelik yeni cihaz geliştirilmesi çalışmaları her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışmada özgün ön ısıtma ve çift taraflı serme özelliğine sahip toz serici barındıran bir seçmeli lazer ergitme cihazı geliştirilmiş ve tüm mekanik, elektronik ve elektro-optik ekipmanları ile birlikte imal edilmiştir. Bu cihaz bunun yanında iki lazer güç kaynağı ve tarayıcı kafaların odak uzunluğunun ayarlanabilmesini sağlayan bir konumlandırma mekanizması da barındırmaktadır. SLE cihazları için odak uzunluğu, matematiksel ifadelere göre seçilen lazer optik ekipmanların toz yatağı üzerinde oluşturması istenen lazer ışın çapını (teorik ışın çapı) ve gerçek bir imalat sırasında oluşan ışın çapını (deneysel ışın çapı) doğrudan etkilemektedir. Bu çalışma kapsamında cihazın kabiliyet ve performansının incelenip test edilmesi noktasında farklı güç değerlerinde lazer çizgileri oluşturulup detaylı şekilde incelenmiştir. Yapılan testler sonucunda 100 W ile 200 W aralığı için teorik ve deneysel ışın çapı en benzer olarak elde edilmiş ve diğer parametrelerde de artan güce oranla artan genişlik ve derinlikler literatür verileriyle uyumlu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte denenen 3 farklı enerji yoğunluğu arasında 60 ve 90 J/mm^2 değerlerinde hem genişlikler hem de ergiyik havuzu derinlik değerleri etkin imalat yapılabilecek şekilde bulunmuştur.