Yenilikçi bir endüstriyel üretim teknolojisi olarak, katmanlı imalat veya diğer bir
deyişle eklemeli imalat, şekillendirme, kesme ve döküm gibi geleneksel metal üretim
süreçlerine kıyasla yüksek derecede özelleştirmeye olanak tanıyan katman katman üretim
konseptini kullanarak karmaşık geometrilere sahip üç boyutlu parçaların oluşturulmasına
izin verir. Bununla birlikte, eklemeli üretim ile ilişkili sayısız avantaja rağmen, farklı proses
parametreleri kombinasyonlarının kullanılması, çok sayıda proses parametresinin varlığı ve
ürün performansına olan karmaşık etkileri, prosesin daha çok uygulama için kullanımının
önünde önemli bir engeldir. Özellikle optimize edilmemiş proses parametrelerinin
kullanılması nedeniyle, parça karmaşıklığına bağlı olarak 3 boyutlu metal parçaların ilk kez
üretimi sırasında hata ve kayıp oranları oldukça yüksek olabilmektedir. Bu nedenle, metal
parçaların başarılı bir şekilde mümkün olduğunca ilk seferde üretilmesi için metal katmanlı
imalat süreçlerinin öngörülebilir ve güvenilir kılınarak, yüksek maliyetli ve zaman alıcı
deneme yanılma girişimlerinin ortadan kaldırılması gerekmektedir. Malzeme israfını ve
gereksiz makine zamanını engellemek için, üretimi başlatmadan önce, parçada toleransları
aşan atmaların veya çatlakların hangi kritik yerlerde hangi proses parametreleri ile
simülasyonu o nedenle kritik hale gelmektedir.
Bu amaca yönelik olarak, Autodesk Netfabb Simulation Utility yazılımı kullanılarak,
Lazerle Metal Toz Ergitme proses parametrelerinin değişiminin, ortaya çıkan ısıl
gradyenlerin, sıcaklıkların, artık gerilmelerin ve deformasyon dağılımını ve oluşumunu
parça düzeyinde nasıl etkilediğini herhangi bir üretim yapmadan öngörebilmek amacıyla bir
modelleme çalışması yapılmıştır. Bu çalışma sonuçları deneysel olarak doğrulanamadığı
için, kullanılan modelin doğrulanması amacıyla, literatürde yer alan benzer modelleme
teknikleri ve simülasyon yazılımları kullanılarak doğrulanmış deneysel çalışmalardan elde
edilen sonuçlar kullanılmıştır
As an emerging and innovative industrial production technology, Additive
Manufacturing (AM) allows for realization of three-dimensional shapes with complex
geometries based on a layer-by-layer incremental manufacturing concept with high degrees
of customization compared to traditional metal manufacturing processes such as forming,
cutting and casting. However, despite the numerous advantages associated with additive
manufacturing, the use of different combinations and the presence of a large number of
process parameters, as well as their complex effects on product performance are a major
obstacle to the use of these processes in many applications. Due to the use of non-optimized
process parameters, part failure rates can be quite high especially during the first-time
production of 3D metal parts Therefore, to successfully manufacture metal parts at the very
first attempt, it is imperative that metal additive manufacturing processes are made
predictable and reliable by eliminating costly and time-consuming trial and error attempts.
To prevent wastage of both metal material and machine operating time as a result of
repetitive production of faulty parts, it is therefore critical to simulate potential defects or
cracks that may exceed the recommended tolerances for a particular part before initiating the
printing process.
In this work, a modelling study using Autodesk Netfabb Simulation Utility software
was carried out to predict the extent at which changes in the magnitude of Selective Layer
Melting (SLM) process parameters affect the distribution and formation of thermal
gradients, temperatures, residual stresses and deformation solely by simulation without
actually producing the part itself. Since the results of this study could not be verified
experimentally, the model used was verified using results obtained from previously validated
experimental studies as well as literature from validated work in which similar modelling
techniques and simulation software were used
