Hızlı direkt imalatta kullanılan seçici lazer sinterleme ve ergitme cihazının gövde tasarımı ve imalatı

Abstract

Son 20 yılda, önceleri reçine ve plastik malzemelerle üretilen üretim öncesi prototipleme teknolojisi, prototipin üretime uygunluklarının önceden tespiti amacıyla kullanılmıştır. Daha sonra, gelişen prototipleme teknolojisiyle hızlı direkt imalatı geliştirilerek, üretilen ürünün direkt kullanımı ve metal parçaların üretimine imkan sağlamıştır.Hızlı direk imalat, bilgisayarda CAD (Bilgisayar destekli tasarım) paket programları kullanılarak oluşturulan katı modellerden fiziksel olarak direkt üretim, katman-katman, parça oluşturma tekniğidir. Hızlı direk imalat tekniği; eklemeli üretim, katı serbest form üretim, dijital üretim, e-üretim olarak adlandırılan metodlardan oluşmaktadır. Piyasada farklı üretim metodları kullanılarak üretim yapan bir çok tezgah bulunmaktadır, bunlar 3-D printer, ergitilerek üretim, kat-kat üretim, seçici lazer ile sinterleme, seçici lazer ile ergitme ve 3 boyutlu lazer kaplama metodlarından oluşmaktadır.Çalışmada, hızlı prototipleme yöntemlerinden hızlı direkt imalatta kullanılan seçici lazer sinterleme (selective laser sintering, SLS) ve seçici lazer ergitme (selective laser melting, SLM) hızlı direkt imalat tekniği kullanılarak bu tekniğin dünyadaki kullanım alanlarının artmasına katkıda bulunulması hedeflenmiştir. SLS ve SLM makineleri özellikle tıp alanındaki implant üretimi üzerine uygulamalarından kaynaklanan kolaylıklar ve kazandırdığı yeniliklerle insan hayatını kolaylaştırması ve birebir uygulanabilirliği sayesinde kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Otomotiv sektöründe hızlı ve direkt parça imalatında kullanımı ile seri bir şekilde üretilecek parçaların önceden ve aynı malzemesinde üretilerek uygulanması, bire bir denenmesi sayesinde seri imalatta hata olasılığını düşürmüştür. Aynı zamanda plastik parçaların enjeksiyon kalıplarının yapımında da kullanılmakta ve kalıp ömürleri açısından parça adetleri düşük tutulmaktadır. Uçak ve uzay teknolojisinin gelişmesinde büyük katkılar sağlamaktadır.Bu çalışmada, SLS ve SLM makinelerine lineer motorlar ve galvono tarayıcı adapte edilerek gövde tasarımının CAD modeli yapılmış ve lazerin çalışma alanı genişletilmiştir. Yeni oluşturulan CAD modelinin imalatının gerçekleştirerek ileride bu cihazların yerli üretiminin yapılması ve mevcut teknoloji üzerinde gelişmeler yapmak için geleceğe ışık tutması amaçlanmıştır.Anahtar Kelimeler: SLS, SLM, Lazer sinterleme, Lazer ergitme, Lineer motor, Hızlı direkt prototipleme, Galvono tarayıc

In the Last 20 years, previously rapid prototyping technology used to developed prototype which help designers at modeling stage before manufacturing was using plastic and resin metarials. Later, direct rapid prototyping is advanced by development prototype technology, prototype used like a product and various metal powders have been used as prototoype metarialsDirect rapid prototyping, direct solid generate layer by layer from 3D model which is generated from CAD software of build up solid part. Technic of rapid manufacturing have been consisted of a method known as additional manufacturing, solid free form manufacturing, digital manufacturing, e-manufacturing. A lot of device that used for different manufacture method in the market, use to 3D printer, laser fusion, lamination, selective laser sintering, selective laser melting methodsIn this study, Selective laser sintering and selective laser melting,which appellated one of the direct manufacturing method, aim to increse sciencetific contribution all of the world. SLS and SLM technology to begin grow up employing medical area, because this methods easy manufacture for implant. Both this methods are very rapidly and directly use provide to manufacture in automotive industry. Also this technology constitutive very cheapper and timeless for plastic molds manufacturing. This methods addition to developtment space and airplane technology.In this study, a Direct Metal Selective Laser Sintering machine design has been implemented. According to build machine plan to use together both linnear motors and galvono scanner. At last this machine have a larger working area respect to other machines in the literature. Making CAD design of the machine builded for this technology is an inovation, this machine will be developed by domestic manufactures and present technology is developed by this study for evolution future.Key words: SLS, SLM, laser melting, laser sintering, linear motor, direct rapid laser manufacturing, galvono scanner