Karmaşık geometrili parçaların tasarımı, simülasyonu ve robotik eklemeli imalat teknolojisi ile uygulanması

Bu tez, çok eksenli Robotik Katmanlı Üretim (Robotic Additive Manufacturing, RAM) için karmaşık geometrili parçaların tasarımı, geliştirilmesi ve simülasyonunu sunmaktadır.Rhino–Grasshopper–KUKA|prc yazılım ortamı, geleneksel CAD yazılımlarının kolayca üretemediği geometriler için özelleştirilmiş çok eksenli takım yolları oluşturmak amacıyla entegre edilmiştir. Simülasyon sürecinde pozisyoner donanımlı bir KUKA KR210 R2700-2 antropomorfik robot kullanılmış, Altınay Robotics tarafından sağlanan pozisyonersiz eşdeğer bir robot ise oluşturulan yörüngelerin fiziksel uygulamasında görev almıştır. RAM sistemi; polimer ekstrüzyon ve metal biriktirme yöntemlerini kullanarak karmaşık geometrilerin üretilmesini hedeflemektedir. En uygun yöntemin belirlenebilmesi için çalışma, Tel Ark Katmanlı Üretim (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM), Tel Lazer Katmanlı Üretim (Wire Laser Additive Manufacturing, WLAM) ve Hibrit Tel-Lazer Katmanlı Üretim (Wire-Laser Hybrid Additive Manufacturing, WLHAM) yöntemlerini yapısal verimlilik, biriktirme kalitesi ve entegrasyon uygulanabilirliği açısından değerlendirmektedir. Ayrıca, çok renkli bir polimer pelet ekstrüderi, yazarın danışmanlığında ve Altınay Robotics'in mekanik yöneticisinin gözetiminde, Altınay Robotics ve MEF Üniversitesi stajyerleriyle birlikte ortak olarak geliştirilmiş ve çok malzemeli üretim yetkinliği ortaya konmuştur. Bunun yanı sıra, MEF Üniversitesi BAP araştırma fonu desteğiyle gelecekteki kullanımlar için endüstriyel bir Nolega polimer ekstrüderi tedarik edilmiştir. Bu çalışma, teknik çıktılarının ötesinde, robotik sistemler ve katmanlı üretim süreçlerini bütünleştiren yenilikçi bir üretim yaklaşımını ortaya koymaktadır. Araştırma, mühendislik, tasarım ve hesaplamalı modelleme alanlarını bir araya getiren çok disiplinli (multidisipliner) ve iş birliğine dayalı bir çerçeve benimsemektedir. Farklı disiplinlerden öğrencilerle yürütülen deneysel çalışmalar, uygulamalı öğrenme ve disiplinler arası bilgi paylaşımını teşvik etmiştir. Bu bütünleştirici yaklaşım, tezi robotik destekli dijital üretim bağlamında teori, uygulama ve eğitimi bir araya getiren bir araştırma olarak öne çıkarmaktadır. Sonuç olarak, çalışma; mühendislik ve yaratıcı endüstrilerde kullanılabilecek, ölçeklenebilir, hassas ve sürdürülebilir üretim çözümleri sunan, küresel ölçekte rekabet gücüne sahip bir RAM teknolojisi ortaya koymaktadır