BİR DÜZ DİŞLİNİN EKLEMELİ İMALATA GÖRE TOPOLOJİ OPTİMİZASYONUNUN ARAŞTIRILMASI
Fehmi MUTLU Mehmet Cengiz KAYACAN
AbstractMakine parçalarının imalatında ağırlık azaltma çalışmaları günümüzde yaygın bir uygulama haline gelmiştir. Hafifletilmiş tasarımlar hem daha verimli hem de daha çevreci olmaktadır. Ağırlık azaltma çalışmalarından biri olan topoloji optimizasyon yöntemi, tasarımda kısıtlamaları göz önünde bulundurarak optimum malzeme dağılımını belirleyen etkili bir yöntemdir. Bu çalışmada, bir düz dişlinin hexagon, pyritohedron ve tetra kafes yapılarında topoloji optimizasyonu yöntemi ile ağırlığının azaltılması araştırıldı. Eklemeli imalatta, geleneksel imalattaki imal edilebilirlik kısıtlamaları olmadığı için dişlinin topoloji optimizasyonu eklemeli imalata göre yapıldı. Yapılan topoloji optimizasyon çalışması sonucunda tetra kafes yapısı ile dişlinin ağırlığı %25,9 oranında azaltıldı. Ağırlığı azaltılan tetra kafes yapılı dişlinin modeli, bir eklemeli imalat yöntemi olan eriyik yığma modelleme ile imal edildi. Today, weight reduction studies have become a common practice in the manufacture of machine parts. Lightened designs are both more efficiently and more ecological. Topology optimization method, which is one of the weight reduction studies, is an effective method that determines optimum material distribution by considering the constraints in design. In this study, it was investigated to reduce weight of a spur gear with hexagonal, pyritohedron and tetra lattice structures by topology optimization method. Topology optimization of the gear was made according to the additive manufacturing because manufacturability constraints of conventional manufacturing were not in additive manufacturing. As a result of the topology optimization study was reduced weight of the gear by 25.9% with tetra lattice structure. The model of the weight reduced tetra lattice structure gear was manufactured by the fused deposition modeling which is an additive manufacturing method.