Seçici lazer ergitme yöntemi kullanılarak farklı üretim parametrelerinde üretilen Ti6Al4V alaşımının yapısal ve tribolojik özelliklerinin karakterizasyonu

Abstract

Eklemeli üretim yöntemlerinden birisi olan Seçici Lazer Ergitme (SLE) yöntemi, karmaşık geometriye sahip ürünlerin imal edilebildiği yeni nesil bir üretim teknolojisidir. Bu yöntemde esas, toz haldeki malzemenin lazer ile ergitilerek katmanlar şeklinde birbirine bağlanması ve nihai ürünün oluşturulmasıdır. SLE yöntemi ile üretilen parçaların tribolojik özellikleri, üretimde kullanılan parametre/stratejilerden ve üretim sonrası uygulanacak ısıl işlemlerden büyük oranda etkilenmektedir. Dolayısı ile üretimde ve üretim sonrası kullanılacak parametrelerin, malzemenin tribolojik özellikleri üzerindeki etkisinin bilinmesi/kontrol edilmesi ve optimum üretim şartlarının belirlenmesi son derece önemlidir. Literatürde eklemeli üretim ile üretilen parçaların tribolojik özelliklerinin belirlendiği çalışmalar mevcuttur. Ancak yapılan bu çalışmalarda, Seçici Lazer Ergitme yöntemi ile yapılan üretimlerde, inşa oryantasyonu, yana kayma mesafesi ve üretimden sonra uygulanacak ısıl işlemlerin malzemenin aşınma performansına etkileri yeterince incelenmemiştir. Bu tez çalışmasında, söz konusu üretim parametrelerinin alaşımın aşınma performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca bu yeni nesil üretim yöntemi ile üretilen parçaların tribolojik özellikleri konvansiyonel yöntemle (döküm) üretilen parçaların tribolojik özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Aşınma test sonuçlarına göre, SLE ile üretimde yana kayma mesafesinin azalması ile Ti6Al4V alaşımın aşınma direncinin arttığı, üretim tablası üzerinde 45° açı ile gerçekleştirilen üretimin doluluk oranını olumlu yönde etkilediği ve alaşımın aşınma direnci açısından en uygun inşa oryantasyonu olduğu tespit edilmiştir.

Selective Laser Melting (SLM) method, which is one of the additive manufacturing methods, is a new generation production technology in which complex geometry products can be manufactured. In this method, the basis is to form the final product by bonding the powdered material to the layers by laser melting. The tribological properties of the parts produced by the SLM method are greatly influenced by the parameters / strategies used in the production. Therefore, it is very important to know and control the parameters to be used in production on the tribological properties of the material. In the literature, there are studies which determine the tribological properties of the parts produced by SLM. However, in these studies, the effects of build orientation, hatch spacing and heat treatment on the wear performance of the material have not been investigated yet. In this thesis, the effects of these production parameters on wear performance of the alloy were investigated. In addition, the tribological properties of the specimens produced by SLM were compared with the tribological characteristics of the parts produced by conventional method (casting). According to the tribological test results, it was determined that the wear resistance of Ti6Al4V alloy increased with the decreasing of hatch spacing in SLM method and the wear resistance of the 45° angle on the production table positively affected the relative density rate. The most suitable build orientation was determined as 45° in terms of wear resistance of the alloy.