Tel ark eklemeli imalat yönteminde proses parametrelerinin etkilerinin incelenmesi

Eklemeli imalat teknolojisi, içinde bulunduğumuz Endüstri 4.0 sanayi devriminin en önemli üretim metotlarından biridir. Üç boyutlu yazıcı prensibinin kullanıldığı eklemeli imalat teknolojisi, geleneksel üretim metotlarına göre önemli avantajlar sunmaktadır. Diğer eklemeli imalat çeşitlerine göre avantajlar içeren tel ark eklemeli imalat metodu ise eklemeli imalat çeşitleri arasında en hızlı gelişen yöntemlerden biridir. Sahip olduğu bir çok avantajın yanında, tel ark eklemeli imalat yönteminde kaynak parametrelerinin doğru belirlenmesi, üretilmek istenilen parça kalitesini en çok etkileyen etmendir. Bu çalışma kapsamında, ER-4043 alüminyum alaşımının kullanıldığı tel ark eklemeli imalat metodunda, tel hızı (akım değeri), ark boyu (voltaj değeri) ve robot hızı parametrelerinin üretilen parçanın mekanik özelliklerine olan etkileri incelenmiştir. Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak belirlenen dokuz farklı kaynak parametre setinin kullanıldığı ve üretilen parçalarda en iyi mekanik özelliklere ulaşılmasının hedeflendiği ideal kaynak parametrelerine ulaşabilmek amacıyla, dokuz adet takoz parça üretilmiştir. İlk olarak, robotik üretim hattında üretilen bu parçaların yüzeyleri, mekanik testlerin yapılabilmesi için freze ve taşlama makinaları ile temizlenmiş ve iç yapılarındaki boşlukların incelenebilmesi amacıyla X-Ray radyografik çekimleri yapılmıştır. Ardından, tel erezyon makinası yardımı ile takoz parça levhalarından test numuneleri istenilen ölçülere göre kesilerek çıkarılmıştır. Numune parçalar üzerinde çekme testleri, Charpy darbe testleri ve sertlik belirleme testleri yapılarak numune parçaların mekanik dayanımları tespit edilmiştir. Son olarak Taguchi metodu yardımı ile test numunelerinin mekanik dayanımlarına en çok etkisi bulunan kaynak parametreleri belirlenerek en iyi mekanik dayanıma ulaşmayı sağlayan kaynak parametre setleri tespit edilmiştir. Yapılan değerlendirmede, üretilen parçaların mekanik dayanımlarını etkileyen en önemli parametrelerin ark boyu (voltaj değeri) ve tel hızı (akım değeri) olduğu görülmüştür. En iyi mekanik dayanım değerlerine ulaşılan parametre setleri ile üretilen takoz parça levhalarındaki radyografik görünümlerde ise çok az sayıda iç boşluk oluştuğu tespit edilmiştir. Çekme dayanımında en etkili sonuca 4 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 60 cm/dk robot hızı parametreleri ile üretilen parçada ulaşılmıştır. Uzamada, 5 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 40 cm/dk robot hızı parametreleri ile üretilen parçanın en iyi performansı gösterdiği görülmüştür. Darbe dayanımında en etkili sonucun ise, 6 m/dk tel hızı, -30 ark boyu ve 50 cm/dk robot hızı parametre seti ile elde edildiği görülmüştür.