INVESTIGATION OF LASER METAL DEPOSITION METHOD BY FINITE ELEMENT ANALYSIS: LASER SPEED EFFECT ON THIN WALLED GEOMETRY BUILDING

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.

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.