In this study, the effects of different scanning direction and laser power density conditions on the thermomechanical behavior of metal additive manufacturing via the Directed Energy Deposition (DED) method were investigated through numerical simulations. A three-dimensional thermomechanical analysis model was developed using Simufact Welding software to evaluate the temperature distribution, thermal stresses, and plastic deformation behavior under two scanning directions and laser power densities. The results revealed that both scanning directions and laser parameters significantly influence temperature gradients and the accumulation of residual stress fields. In particular, more homogeneous temperature distributions were achieved at lower laser power levels, which in turn resulted in reduced residual stresses. The findings emphasize that the optimization of scanning direction and energy input parameters is essential to ensure manufacturability and enhance the structural integrity of parts fabricated through the DED process.
Metal additive manufacturing directed energy deposition thermomechanical analysis laser power density
Bu çalışmada, Lazer ile Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED) yöntemiyle gerçekleştirilen metal eklemeli imalat sürecinde farklı tarama yönü ve lazer güç yoğunluğu koşullarının termomekanik davranış üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında Simufact Welding yazılımı kullanılarak geliştirilen 3B termomekanik analiz modeliyle, iki farklı tarama yönü ve lazer güç yoğunlukları altında sıcaklık dağılımı, ısıl gerilmeler ve plastik deformasyon davranışları analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, tarama yönlerinin ve lazer parametrelerinin sıcaklık gradyanlarını ve birikimli gerilme alanlarını önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Özellikle düşük lazer gücünün kullanıldığı durumlarda daha homojen sıcaklık dağılımı elde edildiği, bu durumun da daha düşük artık gerilmelerle sonuçlandığı görülmüştür. Çalışma, DED sürecinde parçanın üretilebilirliğini sağlamak ve yapısal bütünlüğünü artırmak için tarama yönü ve enerji yoğunluğu parametrelerinin optimize edilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.
Metal eklemeli imalat yönlendirilmiş enerji biriktirme termomekanik analiz lazer güç yoğunluğu
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Numerical Methods in Mechanical Engineering, Mechanical Engineering (Other), Additive Manufacturing |
Journal Section | Mechanical Engineering |
Authors | |
Publication Date | September 3, 2025 |
Submission Date | April 14, 2025 |
Acceptance Date | May 26, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 28 Issue: 3 |