Eklemeli imalat (EÝ); üç boyutlu þekilde hazýrlanan bilgisayar destekli tasarýmlardan direkt olarak fiziksel modeller elde etmeyi saðlayan imalat teknolojisidir. Karmaþýk yapýlý tasarýmlarýn üretilebilirliðini saðlamasý, parçalarýn üretiminde kalýp gereksinimini ortadan kaldýrmasý, çok parçalý yapýlarýn bütünleþik olarak üretimine imkan saðlamasý ve parçalarýn üretim süresini kýsaltmasý gibi avantajlar EÝ teknolojisinin öne çýkmasýný saðlamýþtýr. EÝ geliþimi yaratýcý tasarýmlarýn en önemli aracý olarak öne çýkan ürün optimizasyonu ve topoloji optimizasyonunun önünü açmýþtýr. Topoloji optimizasyonu belirli bir yük ve sýnýr koþullarý için tanýmlanan tasarým alanýnda sistem performansýný en üst düzeye çýkarmak adýna uygulanan bir yapýsal optimizasyon metodudur. Topoloji optimizasyonu sonucu ortaya çýkan geometriden alýnacak maksimum performans ise EÝ yöntemlerinin uygulanmasý ile saðlanmaktadýr. Bu yöntemler sayesinde optimizasyon sonucu büyük ölçüde nihai tasarýma yansýtýlabilmektedir. Havacýlýk sanayiinde üretilecek parçalarýn aðýrlýklarý çok önemlidir. Topoloji optimizasyonu sonucunda gereksiz olan bölgelerdeki malzemelerin boþaltýlmasý ile optimum aðýrlýðýn saðlanmasý bu tasarým aracýný havacýlýk endüstrisi için oldukça yararlý kýlmaktadýr. Bu çalýþmada hava aracýnda kullanýlan alüminyum alaþýmlý yapýsal bir parçanýn mevcut yük koþullarýný saðlayacak en hafif þekilde yeniden tasarlanmasý amaçlanmýþtýr. Parçadaki maksimum hafiflemeyi saðlamak adýna parçaya topoloji optimizasyonun uygulanmasýna karar verilmiþtir. Topoloji optimizasyonunda kullanýlacak parametreleri belirleyebilmek için 12 optimizasyon çalýþmasý yapýlmýþtýr. Bunlarýn sonucunda kýsýt fonksiyonu olarak 0,5 hacim oraný, hedef fonksiyonu olarak da komplians minimizasyonu seçilmiþtir. Çalýþmada talaþlý imalat ile Al7050 malzeme kullanýlarak üretilen eski tasarýmýn aksine toz yataklý metal EÝ metotlarýnda yaygýn þekilde kullanýlan AlSi10Mg toz malzeme seçilmiþtir. AlSi10Mg tozunun mukavemet deðerlerinin geleneksel malzemeden daha düþük olmasýna raðmen optimizasyon sonucu ortaya çýkan modelin emniyet katsayýsý 1,35 olarak hesaplanmýþtýr. Bunun beraberinde %35’lik bir hafifleme ortaya koyulmuþtur.
Anahtar Kelimeler: Eklemeli imalat, Topoloji optimizasyonu, Hava aracý yapýlarý, AlSi10Mg
|
