Metal alaşımlarının katmanlı imalatında yaygın olarak toz yatak ergitme yöntemleri kullanılmaktadır. Toz yatak ergitme yöntemlerinde yapılacak ergitme için lazer ve elektron ışın demeti kullanımı ve bu ısı kaynaklarına ait parametrelerin ergimeye etkisi hakkında literatürde çok sayıda çalışma yer almaktadır. Bilindiği üzere kaynak yöntemleri yapılan ergitme ile farklı parçaların birbiri ile kalıcı olarak birleştirilmesi veya diğer bir tanımla yapıştırılması esasına dayanmakta olup ısı kaynağı olarak lazer ve elektron ışın demetinin yanı sıra ark kullanımı kaynak yöntemleri içerisinde yaygındır. Yapılan araştırmalarda kaynakta olduğu gibi birleştirme veya yapıştırma esasına dayanan katmanlı imalat için toz yatakta ark kullanımı ve parametrelerine dair literatürün ise kısıtlı olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmada 316L paslanmaz çelik alaşımına ait toz yatakta farklı akım ve ilerleme hızları kullanılarak ark ile ergitme yapılmış ve literatürde yer alan kısıtlı alana katkı yapılmaya çalışılmıştır. Toz yatak kalınlığı olarak 0,2 mm belirlenmiştir. Tungsten elektrotun bağlı olduğu kaynak torcu 0,5 , 1, 1,5 ve 2 mm/s ilerleme hızı ile doğrusal hareket ettirilmiştir. Arkı oluşturan akım değerleri olarak 3, 5 ve 10 amper değerleri kullanılmıştır. Ark büyüklüğü için seçilen amper değerlerinin düşük seçilmesinde amaç akım büyüklüğünün alt sınırlarında toz yataktaki ergime ve sonrasında katılaşan geometrilerin araştırılmasıdır. Çalışmada ayrıca ergime sırasında oluşan ark görünümleri elde edilmiş olup arkın ergimeye etkisi de araştırılmıştır. Yapılan incelemelerde toz yatakta ark ile ergitme sonucunda birbirinden bağımsız küresel katılaşma geometrilerinin oluştuğu gözlenmiş ve ilerleme hızının artışı ile oluşan küreciklerin boyutları azalarak tanecik sayısı artmıştır. Ark oluşumu için seçilen amper değerlerinin artışı ile küresel geometriler oluşmaya devam etmiş ve boyutlarında artış gözlenmiştir. Elde edilen ark görünümlerinde arkın çanak şeklinde oluştuğu ve akım artışı ile toz yatakta oluşan ergime genişliğinin arttığı gözlenmiştir. (Bu çalışma Kafkas Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Dairesi tarafından 2023-FM-41 numaralı proje ile desteklenmiştir.)
(Bu çalışma Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü’nde devam eden ve birinci yazar Osman Emre ÇELİKEL’e ait “Yüksek Lisans Tezi”nden üretilmiştir. Orcid ID: 0009-0002-7262-6822)
Anahtar Kelimeler: Ark Ergitme, Toz Yatak Birleştirme, Katmanlı İmalat
|
