Eklemeli imalat ile üretilen alüminyum alaşımlarının MIG kaynağı ile birleştirilmesinde kaynak parametrelerinin bağlantı üzerine etkilerinin incelenmesi ve kaynak parametrelerinin optimizasyonu

Abstract

Eklemeli imalat yöntemi, hızlı prototipleme, tasarım özgürlüğü ve özgün parça üretimi gibi bir dizi avantaja sahiptir. Ancak, bu yöntem, talaşlı imalat, döküm ve pres gibi geleneksel üretim yöntemleri ile kıyaslandığında sınırlı bir üretim hacmine sahiptir. Bu bağlamda, eklemeli imalat yöntemi geniş hacimli üretim taleplerini karşılamada geleneksel yöntemler kadar avantajlı değildir. Bu nedenle, bilim insanları, bu dezavantajı ortadan kaldırabilmek amacıyla eklemeli imalat yöntemiyle üretilen parçaların birleştirilmesi üzerine birçok araştırma yürütmektedir. AlSi10Mg alaşımı, mekanik özellikleri ve hafifliği nedeniyle bu araştırmalar arasında yer almaktadır. Yapılan bu tez çalışmasında, SLM (Selective Laser Melting) yöntemiyle üretilen AlSi10Mg plakalarının MIG (Metal Inert Gas) prosesi ile kaynaklanabilirliğinin araştırılmasına ve ardından kaynak bölgesi sertliği ve çekme mukavemeti için kaynak parametrelerinin optimize edilmesine odaklanmaktadır. Optimizasyon kapsamında incelenen parametreler voltaj, akım ve kaynak dolgu telleri. Kaynak bölgesinin sertlik optimizasyonunda elde edilen en uygun parametreler 20,6 V, 120 A, 5356 (AlMg5) olarak belirlenmiştir. Çekme mukavemeti optimizasyonu için ise en uygun parametreler 20,6 V, 110 A ve 4047 (AlSi12) olarak belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında ortaya koyulmuştur ki 4047 kaynak dolgu teli diğer iki kaynak dolgu teline kıyasla en iyi çekme mukavemeti performansı gösteren kaynak dolgu telidir. Buna ek olarak 4047 kaynak dolgu teli kabul edilebilir bir kaynak bölgesi sertlik performansı sergilemiştir. Ayrıca, bu malzemenin piyasada kolayca bulunabilir olması da dikkate alındığında, 4047 kaynak dolgu telinin, bu çalışma için en uygun kaynak dolgu telini temsil ettiği sonucuna varılmıştır.Additive manufacturing method has several advantages such as rapid prototyping, design freedom, and the production of unique components. However, when compared to traditional manufacturing methods such as machining, casting, and press forming, additive manufacturing method has a limited production volume. In this context, additive manufacturing is not as advantageous as traditional methods in meeting extensive production demands. Therefore, scientists are conducting numerous studies to overcome this disadvantage by investigating the assembly of components produced through additive manufacturing. AlSi10Mg alloy is among these researches due to its mechanical properties and lightness. In the thesis study focuses on investigating the MIG (Metal Inert Gas) weldability of AlSi10Mg SLM (Selective Laser Melting) plate to AlSi10Mg SLM plate and subsequently optimizing the welding parameters for welding zone hardness and tensile strength. The parameters examined within the scope of optimization are voltage, current and filler material. The most suitable parameters obtained in the hardness optimization of the weld zone were determined as 20.6 V, 120 A, 5356 (AlMg5). The most suitable parameters for tensile strength optimization were determined as 20.6 V, 110 A and 4047 (AlSi12). In addition to all these, 4047 filler material is thought to be the most suitable weld filler material for this study, as it provides the best tensile strength performance, offers acceptable weld zone hardness and is relatively easily accessible in the market.