SEARCH RESULT

Makine 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.

International Congress on 3D Printing (Additive Manufacturing) Technologies and Digital Industry
3D-PTC2019

Fehmi MUTLU Mehmet Cengiz KAYACAN

Günümüzde havacılık endüstrisi, güvenlikten ödün vermeden hava araçlarının ağırlığını azaltmak için birçok çalışma yapmaktadır. Bu çalışmalarda sıklıkla kullanılan topoloji optimizasyonu metodunun, eklemeli imalat prosesleri ile birleştirilmesi, hava araçlarının bileşen ağırlığının azaltılmasında daha verimli bir yöntem olmasını sağlamaktadır. Bu yöntemde, sonlu elemanlar metoduna kullanılarak modellenen parçanın, çalışma koşullarında yeterli malzeme dağılımı belirlenmektedir. Çalışmada bir jet motoru türbin kanatçığının hexagon, pyritohedron ve tetra kafes yapılarında eklemeli imalata göre topoloji optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Topoloji optimizasyonu sonucu en yüksek ağırlık azaltma oranı %47,9 ile tetra kafes yapısında elde edilmiştir. Daha sonra ise karmaşık şekiller içeren ağırlığı azaltılmış kanatçık, bir eklemeli imalat prosesi olan eriyik yığma modelleme ile imal edilmiştir. Sonuç olarak eklemeli imalat yöntemine göre topoloji optimizasyonu yapılan jet motoru türbin kanatçığı ile tüm türbinin ağırlığı azaltılmıştır. Nowadays, the aerospace industry does a lot of study to reduce the weight of aircraft without compromising safety. Combination of topology optimization method, which is frequently used in these studies, with additive manufacturing processes, provides a more efficiently method of reducing the component weight of aircraft. In this method, sufficient material distribution is determined in the working conditions of the modeled part by using the finite element method. In the study, was realized topology optimization of hexagon, pyritohedron and tetra lattice structures of a jet engine turbine blade according to additive manufacturing. As a result of topology optimization, the highest weight reduction rate was obtained in the tetra lattice structure with 47.9%. Then, weight reduced blade, contain complex shapes, was manufactured by fused deposition modeling, which is an additive manufacturing process. As a result, the weight of the overall turbine has been reduced the jet engine turbine blade which was optimized for topology according to the additive manufacturing method.

International Congress on 3D Printing (Additive Manufacturing) Technologies and Digital Industry
3D-PTC2019

Fehmi MUTLU Mehmet Cengiz KAYACAN