Eklemeli imalatta destek yapıların optimizasyonu ve temizlenmesi

Eklemeli imalat malzemenin katman katman eritilip parça geometrisine göre serilip soğutularak birleştirilmesi ile üretilen ve son yıllarda giderek yaygınlaşan bir metottur. Malzemenin ergitilerek serilmesinden dolayı parça üretilirken eriyik malzemenin üretilecek parçanın geometrisine bağlı olarak, bozulmalarını ve sarkmalarını engellemek amacıyla destek yapılarının kullanılması gereklidir. Destek yapılar karmaşık parçaların üretimi için önemli bir yapıdır. Ancak destek yapılar üretim sonrası, tasarlanan parçayı elde edebilmek için temizlenmesi gereken yapılardır. Üretim sonrası temizlenip atıldığından dolayı üretim artığı olarak tanımlanır ve hem üretim maliyetini hem de üretim süresini arttırır. Bu sebeple son zamanlarda destek yapıların optimizasyonu üzerine çalışmalar da bir atış gözlemlenmektedir. Bu çalışmada karmaşık bir kurbağa modeli üzerinde EBM metodu kullanarak tasarlanmış ağaç, standart ağaç, eş merkezli, gyroid, çizgi ve standart destek yapılar ve standart destek yapılar kullanılarak üretimler yapılmıştır. Yapılan bu farklı üretimler sonrasında yüzey kalitesi ve geometrik doğruluk üzerine incelemeler yapılmıştır. Destek yapılarının temizlenmesi üzerine SLE metodu ile üretilen farklı geometrilerde frezeleme, tel fırça, taşlama ve mikro motor frezeleme ile temizleme yöntemleri karşılaştırılmıştır. Temizleme işlemi sonrasında parçaların yüzey kaliteleri ve geometrik doğrulukları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda kullanılan farklı destek yapılar arasında, çizgi destek yapılarının kullanılan malzeme miktarında standart destek yapılarına göre %20 oranında azalma sağladığı, üretim süresinde ise %17 ye varan zaman kazandırdığı tespit edilmiştir. Çizgi destek yapıların üretim süresi ve zaman bakımından avantajlı olduğu, ancak temizleme sonrası yüzeyde bıraktığı izler yönünden standart ağaç destek yapıların daha olumlu sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Temizleme yöntemleri kıyaslandığında ise düz yüzeyli parçalarda frezelemenin hem pürüzlülük hem de geometrik doğruluk açısından en avantajlı yöntem olduğu ancak serbest şekilli yüzeylerde ise frezelemenin yerine mikro motor freze ile manuel temizlemenin daha verimli sonuçlar ortaya çıkardığı görülmüştür.