Year 2019, Volume 22 , Issue , Pages 118 - 124 2019-11-29

LAZERLİ METAL YIĞMA YÖNTEMİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİYLE İNCELENMESİ: İNCE DUVAR GEOMETRİSİ ÜRETİMİNDE İLERLEME HIZI ETKİSİ
INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING

Muhammet İbrahim AŞÇI [1] , Mehmet ERMURAT [2]


Lazerli metal yığma yöntemi eklemeli imalat yöntemlerinden biri olarak ortaya çıkmıştır. Özellikle sanayide son ürün çıktısındaki malzeme ürün hassasiyeti ve maliyet açısından yaşanan problemler bu yöntemin geliştirilmesinde ve üzerinde önemle durulmasında önemli bir rol üstlenmiştir. Ancak Lazerli metal yığma yönteminde yöntem gereği uygulanan parametrelerden kaynaklı dezavantajları bulunmaktadır. Bu dezavantajlardan birisi ise artık gerilmedir. Artık gerilme imalat sırasında ısınma ve soğuma hızlarına bağlı olarak, malzeme içerisinde kalan basma-çekme kuvvetlerinin etkisidir. Bu çalışmada Lazerli metal yığma yönteminde kullanılan proses parametrelerinin artık gerilme probleminin giderilmesi ve elde edilecek ürünün kalitesinin artırılması üzerindeki etkileri sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilmiş ve termal sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışma için Simufact programından yararlanılmıştır. 3 boyutlu tasarım modül içerisine aktarıldıktan sonra standart parametreler dışındaki değerler üzerinde değişiklikler yapılarak analizler yapılmakta ve bu analiz değerleri karşılaştırılarak artık gerilme üzerindeki etkileri belirlenmektedir. Bu yöntemde analiz için Simufact programı lazer hızı, katman kalınlığı ve sıcaklık parametrelerinde analizler yapılmasına izin vermektedir. Bu çalışmadaki analizler için yöntem parametrelerinden lazer hızı seçilmiş ve analiz sonucundaki karşılaştırmalar lazer hızının etkisini araştırma adına yapılmıştır.


Laser metal deposition method has emerged as one of the additive manufacturing methods. Particularly in industry, the product sensitivity and cost problems in the final product output have played an important role in the development and emphasis of this method. However, there are disadvantages arising from the parameters applied in the method of laser metal deposition. One of these disadvantages is residual stress. The residual stress is the effect of the tension-compression forces within the material due to heating and cooling speeds during the production. In this study, effects of the process parameters used in laser metal deposition method on the elimination of the residual stress problem and the quality of the product to be obtained were analyzed by the finite element method and the thermal results were compared. Simufact program was used for this study. After being transferred into a 3D design module, changes are made on the values other than the standard parameters and the analyzes are made and the effects on the residual stress are determined. In this method, Simufact program allows analysis of laser speed, layer thickness and temperature parameters. For the analysis of this study, the laser velocity was chosen from the method parameters and the results of the analysis were performed to investigate the effect of the laser velocity.


  • Agarwala M, Bourell D, Beaman J, Marcus H, Barlow J, (1995) “Direct selective laser sintering of metals”, Rapid Prototyping Journal, V1, N1,pp 26-36
  • Dobson, S., Wu, Y., Yang, L. (2018) Material characterization for light weight thin wall structures using laser powder bed fusion additive manufacturing. Proceedings of the 29th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium – An Additive Manufacturing Conference
  • Ermurat, M. (2009). Lazerli doğrudan metal parça imalatı sisteminin geliştirilmesi, üretilen parça özelliklerinin incelenmesi ve sistem optimizasyonu. Kocaeli Üniversitesi
  • Fathi A, Toyserkani E, Khajepour A ve Durali M, (2006) “Prediction of melt pool depth and dilution in laser powder deposition”, J. Phys. D: Appl. Phys. 39 2613–2623
  • Hitz B, Ewing J J, Hecht J, (2001) “Introduction to Laser Technology”, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc,104-109
  • Kathuria Y.P:(1997) “Laser cladding process: a sutdy using stationary and scanning CO2 laser beams”, Surface and Coatings Technology 97, pp 442-447
  • Koechner W., (2006) “Solid-State Laser Engineering”, Springer Science Business Media Inc, 3-4.
  • Poyraz, Ö. (2018). Metallerin Lazer Katmanlı İmalatında Kullanılan Proses Parametrelerinin Etkisinin, Modelleme ve Simülasyon Yöntemleri Kullanılarak İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  • Shao T. M., Lin X. C., Zhou M, (2001) “Absorption of some powder materials to YAG laser”, Science in China (A Serisi), Vol 44
  • Zhan, x., Lin, X., Gao, Z., Qi, c., Zhou, J., Gu, D. (2018). Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting deposition of Invar alloy. Journal of Alloys and Compounds 755 (2018) 123e134
Primary Language en
Subjects Engineering, Mechanical
Journal Section Research Articles
Authors

Orcid: 0000-0001-8673-3325
Author: Muhammet İbrahim AŞÇI (Primary Author)
Institution: KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Author: Mehmet ERMURAT
Institution: KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Dates

Application Date : August 2, 2019
Acceptance Date : October 30, 2019
Publication Date : November 29, 2019

Bibtex @research article { ksujes600527, journal = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {1309-1751}, address = {}, publisher = {Kahramanmaras Sutcu Imam University}, year = {2019}, volume = {22}, pages = {118 - 124}, doi = {}, title = {INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING}, key = {cite}, author = {AŞÇI, Muhammet İbrahim and ERMURAT, Mehmet} }
APA AŞÇI, M , ERMURAT, M . (2019). INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi , 22 () , 118-124 . Retrieved from http://jes.ksu.edu.tr/en/issue/50210/600527
MLA AŞÇI, M , ERMURAT, M . "INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 (2019 ): 118-124 <http://jes.ksu.edu.tr/en/issue/50210/600527>
Chicago AŞÇI, M , ERMURAT, M . "INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 (2019 ): 118-124
RIS TY - JOUR T1 - INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING AU - Muhammet İbrahim AŞÇI , Mehmet ERMURAT Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 118 EP - 124 VL - 22 IS - SN - -1309-1751 M3 - UR - Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING %A Muhammet İbrahim AŞÇI , Mehmet ERMURAT %T INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING %D 2019 %J Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -1309-1751 %V 22 %N %R %U
ISNAD AŞÇI, Muhammet İbrahim , ERMURAT, Mehmet . "INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 22 / (November 2019): 118-124 .
AMA AŞÇI M , ERMURAT M . INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING. KSU J. Eng. Sci.. 2019; 22: 118-124.
Vancouver AŞÇI M , ERMURAT M . INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 22: 124-118.