Metal Dünyası

Çelik

Demir

Maden

Alüminyum

Döküm

E-Dergi SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK İLETİŞİM
Metal 3D Baskı - Tasarımdan Üretime Süreç

Ömer Faruk Kocaoğlu - digiMODE

Eklemeli imalat süreci, geleneksel imalat süreçlerine benzer aşamalar içermektedir. Bu yazıda baştan sona bir eklemeli imalat sürecinde hangi adımların izlendiği, bu adımlarda neler yapılması gerektiği incelenecektir. 

 

Eklemeli imalat sürecini temel olarak dört aşamada incelenmektedir:
1. Tasarım
2. Ön Hazırlık
3. Üretim
4. Ardıl İşlemler

 

Tasarım aşamasına eklemeli imalatın sağladığı tasarım özgürlüğünden bahsederek başlangıç yapılabilir. Eklemeli imalat, karmaşık geometrili parçaların imalatını kolaylaştırması ve geleneksel imalat ile üretilemeyen parçaların üretimini mümkün hale getirmesiyle öne çıkar. Geleneksel imalat ile üretilecek parçaların tasarımları sürecin getirdiği kısıtlamalara uygun olarak tasarlanır. Bundan dolayı geleneksel imalat yöntemlerine göre tasarlanmış parçaların yalnızca imalat yönteminin değiştirilerek doğrudan eklemeli imalat teknolojisiyle üretilmesi teknolojiden sağlanacak faydayı kısıtlar. 

 

Dolayısıyla eklemeli imalat teknolojilerinden maksimum fayda sağlamak için eklemeli imalata özel olarak tasarım yapılması gerekir. Eklemeli imalat için tasarım (Design for Additive Manufacturing – DfAM) yapılırken, üretim ve montaj aşamalarının kolaylaştırılması, imalat potansiyellerinden yararlanılması ve üretim maliyetlerinin azaltılması hedeflenir.

 

Bu sebeple tasarım ana başlığında ilk olarak parça seçimi yer almaktadır. Parça seçimi eklemeli imalat için kritik önem taşımaktadır çünkü her parça eklemeli imalat sürecine uygun değildir. Eklemeli imalat makinelerinin üretim hacmi, parça üretim maliyeti, malzeme talebi ve toleranslar göz önünde bulundurularak eklemeli imalata uygun parça seçimi yapılır. Sıfırdan bir parça tasarımı yapılacaksa, ilk adımda parça seçimi yerine ihtiyaçların belirlenmesi gerekir. Parça seçimi yapıldıktan veya sıfırdan bir parça tasarlamak için ihtiyaçlara karar verildikten sonra belirlenen kısıtlar doğrultusunda bir tasarım çalışma alanı belirlenir. Bu tasarım alanı (design space) üzerine çeşitli optimizasyonlardan faydalanarak eklemeli imalat için tasarım yapılır. Çeşitli simülasyonlar yardımıyla yapılan optimizasyonlar, analizler, parça tasarımı ve üretim senaryoları simüle edilir. Bu şekilde eklemeli imalattan maksimum fayda sağlanır. 

 

Ön hazırlık aşamasının ilk adımı proses parametrelerinin belirlenmesidir. Üretilecek parça veya parçaların tolerans hassasiyetlerine göre uygun bir katman kalınlığına sahip standart parametre seçilebilir veya proses parametreleri üretilecek parça için özel olarak belirlenebilir. Özel parametreler genellikle seri üretim parçaları için geliştirilmektedir. Parça özel parametreler kullanılarak üretilmek isteniyorsa, optimum parametreler eklemeli imalat prosesi için geliştirilmiş özel simülasyon yazılımları yardımıyla belirlenebilir. Belirlenen optimum parametrelerle bir deneme üretimi planlanabilir. Bu üretimin sonucunda parça için en iyi parametre belirlenir, daha sonraki üretimlerde o parçaya özel parametre kullanılarak üretimde kalite ve devamlılık sağlanır. Üretilmek istenen parametre belirlendikten sonra, belirlenen bu parametre ile baskı datası yazılım üzerinde oluşturulur ve makineye aktarılır. Üretim için toz yükleme yapılır. Toz yükleme yapılırken, isteğe bağlı olarak önceden kullanılmış toz kullanılacaksa mutlaka toz elenmelidir. Toz yükleme yapıldıktan sonra üretim tablası makineye yerleştirilir ve montajı yapılır. Bazı makinelerde toz yükleme işlem esnasında yapılamamaktadır. Bu tip makinelerde toz yükleme yapmak ve prosese devam etmek istenirse inert ortamı bozup toz yüklenmesi gerekir sonrasında üretime devam edilse dahi bu sebepten ötürü parça üzerinde görselliği ve mekanik özellikleri etkileyebilecek çizikler oluşur. Türkiye partneri olduğumuz SLM Solutions makinelerinde, toz yükleme işlem esnasında yapılabildiği için olası toz yetmeme durumunda anında inert ortam bozulmadan üstten toz yükleme işlemi yapılabilmektedir. Sonrasında kullanılacak inert gaz kontrolleri yapılır. Genellikle nitrojen ve argon gazı eklemeli imalat prosesinde tercih edilen inert gazlardır. Üretimden önce her zaman baskı datasının olası bir problemli data aktarımına karşı mutlaka katman görüntüleme sistemi üzerinden kontrol edilmesi tavsiye edilir. Ardından makine üretime hazır hale gelir.

 

Üretim aşaması operatör tarafından başlatılır. 
Sonrasında üretim prosesi esnasında bir müdahale gerektirmez.

 

Üretim sonrasında yapılan her işleme ardıl işlemler denir. Ardıl işlemler makine kapağı açılmadan başlar, üretim tablası üzerindeki parçadan metal tozu olabildiğince fırça veya vakum yardımıyla (konfigürasyona ve makineye göre değişiklik gösterebilir) uzaklaştırılır.  SLM Solutions makinelerinde, kapalı toz döngü sistemi kullanılmaktadır. Bu sistem sayesinde SLM Solutions makinelerinde inert ortam hiç bozulmadan toz uzaklaştırılması yapılır. Bazı karmaşık geometriye sahip parçalarda bu şekilde parça içinde sıkışan tozun tamamen uzaklaştırılması mümkün olmamakta veya çok zaman almaktadır. Bu sebeple özellikle büyük üretim hacmine sahip eklemeli imalat makinelerinde üretilecek bu tip karmaşık geometrili parçalar için toz temizleme istasyonlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bizler bu konuda özel çözümler geliştiren Addiblast ürünlerini tavsiye ediyoruz. Addiblast, inert ortam bozulmadan toz uzaklaştırılmasını mümkün hale getiren ve üretim tablasının direkt olarak bağlanabildiği sistemler sunmaktadır. Bu sistemlerde, parçadan uzaklaştırılan toz bir haznede biriktirilir ve sonrasında elenerek tekrar kullanılabilir. Böylelikle boşa giden toz miktarı azaltılır. 

 

Parça henüz üretim tablası üzerinden ayrılmadan ve tamamen tozdan arındırıldıktan sonra, kalıntı stres giderme ve mekanik özelliklerin geliştirilmesi için ısıl işleme tabi tutulabilir. Isıl işlem ihtiyacı uygulamaya bağlı olarak değişmektedir. Bizler kalıntı stres giderme ve mekanik özelliklerin geliştirilmesi için Nabertherm fırınlarını öneriyoruz. Nabertherm, gaz odalı, vakumlu ve soğuma kontrollü çok çeşitli fırın ürün ağacı ile ihtiyaca göre fırın çözümü sunmaktadır. Parça, kalıntı streslerden dolayı çarpılmaya uğramaması için ısıl işlem sonrasında tabladan ayrılmalıdır. Tabladan ayrıldıktan sonra destek yapısı temizleme aşamasına geçilir. Destek yapıları SLM teknolojisinin kaçınılmazıdır. Çeşitli teknolojilerle (örneğin FreeFloat) bazı açılarda destek yapıları azaltılsa dahi hiç destek yapısı kullanmadan üretmek prosesin yapısı gereği mümkün değildir, bu sebeple her proses sonrası parça veya parçaların alt taştan (üretim tablasından) ayrılması gerekir. Alt taştan ayırmak için çeşitli yöntemler uygulanabilir. Tel erozyon (Wire EDM), elektrikli testere veya el aletleri yardımıyla parça alt taştan sökülebilir. Daha sonrasında parça üzerindeki destek yapıları yine çeşitli el aletleri yardımıyla temizlenir. Eğer hassas yüzey bitirme işlemine ihtiyaç duyuluyorsa, ihtiyaca ve uygulanabilirliğe göre çeşitli mekanik veya elektro-kimyasal yöntemler tercih edilebilir. Yüzey iyileştirme için şu anda en yaygın olarak uygulanan yöntem cam kumlama yöntemidir. Bizler bu konuda Türkiye partneri olduğumuz RENA şirketi tarafından özel geliştirilmiş bir proses olan Hirtizasyon® makinelerini öneriyoruz. Elektro-kimyasal özel bir proses olan Hirtizasyon® ile parça yüzeyi iyileştirilebilir. Hirtizasyon® prosesini diğer proseslerden ayrıştıran özellik, yüzey iyileştirme yapılırken eş zamanlı olarak parça destek yapılarının temizliğinin yapılabilmesidir. 

 

Bir sonraki adımda makineyle işleme adımıdır. Parça üzerinde sonradan makineyle işlemeye ihtiyaç duyulan hassas toleranslara sahip yapılar bulunuyorsa mutlaka üretim öncesinde bu alanlara işleme payı verilmelidir. İmalat sonrası parça üzerindeki bu alanlarda makineyle işleme yapılır. Son adımda aslında tüm süreçleri etkileyen kalite kontrol aşaması gelir. Örneğin ön hazırlık aşamasında yüklenen tozun kalitesi ve kullanılan proses parametrelerinin kalifiye olması üretimi doğrudan etkilemektedir. Üretim sürecinde oluşabilecek herhangi bir hata parçanın hurdaya dönüşmesine veya ek ardıl işlemlere ihtiyaç duymasına sebebiyet verebilir. Eklemeli imalat sürecinde kalite kontrol büyük önem taşımaktadır. Dolasıyla kullanılan eklemeli imalat cihazının üretim tablasının her alanında sürdürülebilir üretim kalitesi ve prosesin kalite kontrolü için sağladığı bilgiler çok önemlidir.  Kalite kontrol aşamasında çeşitli cihazlar örneğin bilgisayarlı tomografi (CT Scan), üç boyutlu koordinat ölçüm cihazı (CMM) veya optik tarama cihazları kullanılarak parça boyutsal ölçüleri kontrol edilebilir. Böylelikle eklemeli imalat ile üretilen parçaların kalite kontrolü doğrulanarak, son kullanıcıya teslim edilebilir nitelikte ve kullanıma hazır parçalar üretilebilir.

Paylaş Tweet Paylaş
4441 kez okundu
GÜNCEL YAZILAR
Şamot Tuğla Harcı, Perlit ve Diatomitten Alümina-Silika Esaslı Kompozit Aerojel Tozu Üretimi
* Production of Alumina-Silica Based Composite Aerogel Powder from Chamotte Brick Mortar, Perlite and Diatomite   Özge Kılınç / Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakü DEVAMI...
Yapay Zekâya Genel Bakış ve Otomotiv Endüstrisinde Yapay Zekâ Örnekleri
* Overview of Artificial Intelligence and Examples of Artificial Intelligence in Automotive Industry   Betül KARACİL, Erdinç EFENDİ CPS Pressform San. ve Tic. A.Ş. & DEVAMI...
Proses Modelleri ile Yassı Şerit Malzeme Haddelemenin Temel Esasları ve Modellerin Önemi
*Basic Fundamentals of Steel Rolling Process with Models and the Significance of Models   Kemal ERKUT Elektrik Kontrol & Otomasyon Müh. e-posta: kemalerkut@gmail.com   Özet DEVAMI...
Otomotiv Sektöründe Kullanılan DD13 Düşük Karbonlu Sacların Derin Çekme Metodu ile Şekillendirilmesi
*Forming of DD13 Low Carbon Sheets Used in Automotive Industry by Deep Drawing Method Arzu ALTINPINAR / CPS Pressform San. Tic. A. Ş.   Özet Derin çekme, sac metal şekillendirmede DEVAMI...
Endodontik Eğelerde Meydana Gelen Kırılmalar ve Etkileri
*Fractures Occurring in Endodontic Files and Their Effects Zeynep ZEREN / Medicalpark Pendik Ağız ve Diş Sağlığı Hastanesi, İstanbul Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fak&uu DEVAMI...
Mikropor Mng-Pro Serisi Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (Psa) Tipi Azot Jeneratörleri
Tuğba MEMİLİ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A. Ş / Ar-Ge Müdürü - tugba.memili@mikropor.com Berkay COŞKUN / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A.Ş. / Ar-Ge Uzman Yard - berkay.coskun@mikropor.com   DEVAMI...
Yüksek Basınçlı Soğutmalı Tip Hava Kurutucuları & Yüksek Basınçlı Hava Filtreleri Mikropor Mk-Hp Serisi & Hp Serisi
Tuğba MEMİLİ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A. Ş / Ar-Ge Müdürü - tugba.memili@mikropor.com Berkay COŞKUN / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A.Ş. / Ar-Ge Uzman Yard - Berkay.Coskun@mikropor.com   DEVAMI...
Seçici Lazer Ergitme Yöntemi (SLM) ile Eklemeli İmalat
*Additive Manufacturing With Selective Laser Melting Method (Slm)   Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Böl&uu DEVAMI...
Yağ Buharı Ayrıştırıcı Mikropor Carbolescer Serisi
Tuğba MEMİLİ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A. Ş / Ar-Ge Müdürü - tugba.memili@mikropor.com Berkay COŞKUN / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A.Ş. / Ar-Ge Uzman Yard - Berkay.Coskun@mikropor.com   DEVAMI...
Şerit Haddelemede Bısra Etkisi ve Gaugemeter Kalınlık Düzeltme Fonksiyonu*
Bisra effects on the Flat Hot Strip Rolling Mills and Gaugemeter AGC Strip Thickness Correction   Kemal ERKUT Elektrik Kontrol & Otomasyon Müh., kemalerkut@gmail.com   &Oum DEVAMI...
Suni Yaşlandırmanın AA6082 ve AA6056 Alaşımlarının Mekanik Özelliklerine Etkisi*
*The Effect of Artificial Aging on Mechanical Properties of AA6082 and AA6056 Alloys   Dilek DENİZ / Sistem Alüminyum San. ve Tic. A.Ş. 59930 Ergene/Tekirdağ, Türkiye Nil TOPLAN / Sak DEVAMI...
Düşük Enerjili Kimyasal Hava Kurutucu -Mikropor MMD-VP Serisi-
Tuğba MEMİLİ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A. Ş / Ar-Ge Müdürü - tugba.memili@mikropor.com Burcu Aslı ÖZGÜMÜŞ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A.Ş. / Ar-Ge Uzmanı  - Burcu.Ozgumus@ DEVAMI...
Termal Kütle Teknolojisi İle Çalışan Basınçlı Hava Kurutucuları
Tuğba Memili / Ar-Ge Müdürü  Günümüzde, üretim fabrikalarında enerji kaynağı olarak basınçlı hava kullanımı gün geçtikçe artmaktadı DEVAMI...
Diş Hekimliğinde Akıllı Malzemelerin Gelişimi
Zeynep ZEREN / Marmara Üniversitesi, Diş Hekimliği Fakültesi, Diş Hekimliği Bölümü Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Mal DEVAMI...
İkincil Alüminyum Üretimi Özelinde İkincil Metal Üretimi ve Metalurji Mühendisliği: Değişimler-Etkileşimler*
*Secondary Metal Production -based on secondary aluminium production- and Metallurgical Engineering: Evolutions-Interactions   Erman Car Metalurji Mühendisi   ÖZET Sanayi DEVAMI...
Ortodontik Braket Uygulamaları İçin AISI 316 L Tipi Paslanmaz Çelik Malzemenin Uygunluğu
Zeynep ZEREN / Marmara Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ece Simooğlu SARI / Kocaeli Üniversitesi Hereke Asım Kocabıyık Meslek Yüksekokulu, Makine ve Metal Teknolojileri, Metalu DEVAMI...
22MnB5 Çeliğinin Sıcak Şekillendirme Prosesinde Kalıpta Soğutma Süresinin Optimizasyonu*
*Optimization of the Mold Cooling Time in a Hot Stamping Process of 22Mnb5 Steel   Prof. Dr. Nihat Akkuş / Marmara Üniversitesi Özgür Yurtgan, Serkan Alan, Alkan Özcan, DEVAMI...
Üretimde Paradikma Değişikliği: 3D Eklemeli İmalat
Muzaffer ZEREN / Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Neşe Çakıcı ALP / Kocaeli Üniversitesi Mimarlık ve T DEVAMI...
Mikropor Modüler Basınçlı Hava Kurutucusu -MMD Serisi-
Tuğba MEMİLİ / AR-GE Müdürü Burcu Aslı ÖZGÜMÜŞ / AR-GE Dokümantasyon Sorumlusu     Basınçlı hava, kompresörler aracılığıyla üretilmekte DEVAMI...
Mikropor Carbolescer
Tuğba MEMİLİ / AR-GE Müdürü Burcu Aslı ÖZGÜMÜŞ / AR-GE Dokümantasyon Sorumlusu   Uygulamaya göre, basınçlı havada bulunması gereken minimum partik DEVAMI...
Enerji Tasarrufu Sağlayan Kimyasal Hava Kurutucu -Mikropor Mmd-Vp Serisi-
Tuğba MEMİLİ / AR-GE Müdürü Burcu Aslı ÖZGÜMÜŞ / AR-GE Dokümantasyon Sorumlusu   Basınçlı havada buhar halinde su (nem) bulunmaktadır Su, pnömatik DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
Döküm Demir / Çelik Otomotiv Sanayi
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM