Elektron Demeti Kullanan Eklemeli İmalat Test Prototipi Geliştirme Projesi

Proje Özeti

Projede "Elektron Demeti ile Ergitme (EDE) Yöntemini” kullanan Eklemeli İmalat Test Prototipi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu test prototipi sisteminde hali hazırda hem ASELSAN öz kaynakları hem de TÜBİTAK teşviki kullanılarak tek katmanlı bir vakum haznesi için geliştirilmekte olan elektron tabancası ihtiyaçlara göre uyarlanarak kullanılacaktır.

Araştırma programı kapsamında hem jenerik malzemeler hem de yenilikçi malzemelerin proses parametre çalışmalarını yürütebilmek ve ileride NACE 30 kodlu ürünlere ön hazırlık yapabilmek için 100x100x100 mm ebatlarında üretim haznesi içinde birden fazla katmanda test numuneleri üretebilen bir deney düzeneği oluşturulacaktır.

Yüzey pürüzlülüğü, üretim hızı, ince duvar kalınlığı gibi tezgâh seviyesi beklentilerin bulunmayacağı ancak %100 ergitme ile mekanik ve metalürjik inceleme beklentilerini karşılayabilecek bir sistem olması planlanmaktadır.

Amaç ve Kapsam

Eklemeli İmalat Teknolojilerinin (EİT) savunma ve havacılık sanayileri de dâhil olmak üzere farklı alanlarda kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Önümüzdeki yıllarda sanayide kullanımının üstel olarak artacağı düşünüldüğünde, farklı teknikler kullanan 3 boyutlu yazıcıların yerli imkânlarla geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Kullanımda birçok teknik olmakla beraber, EİT'de metal tozlarının elektron demeti ile ergitilmesi (EDE) yöntemi diğer EİT'ye göre daha hızlı tarama yapılabilmesi, daha verimli olması, daha farklı tarama tekniklerinin denenmesine izin vermesi gibi sebeplerle ön plana çıkmaktadır. EDE yönteminin en temel bileşeni ergitmeyi sağlayan elektronların oluşturulduğu ve odaklanıp yönlendirildiği elektron tabancasıdır. Yerli EDE teknolojisine giden yolda, bu kritik bileşenin yerli imkanlarla tasarlanıp üretilmesi görevi 2017 yılından bu yana ASELSAN tarafından sürdürülmektedir. 2023 yılı sonunda yerli alt bileşenin tek katmanlı bir ergitme düzeneği ile test edilip ülkenin hizmetine sunulması planlanmaktadır.

Program kapsamında ise ASELSAN’ın projesi ile bu yerli elektron tabancasının kullanıldığı çok katmanda ergitme yapıp deney numuneleri imal edebilen bir test düzeneği inşa edilecektir. Dört yıllık projenin ilk iki yılı test düzeneğinin ortaya çıkarılması için kullanılırken ikinci yarısında test düzeneğinin kullanılması ve bilgi birikimi oluşturulması hedeflenmiştir. İkinci yarıda ihtiyaca göre test düzeneğinde revizyonlar, düzeltme ve düzenlemeler yapılabilecektir. Projenin ilk yılında bu programa paralel olarak elektron tabancası geliştirme projesi devam ettiğinden, program ihtiyaçlarına yönelik tasarım ve üretim güncellemeleri bu fazda yapılacaktır. Programın en kritik dönemlerinin entegrasyon ve ön test çalışmaların yapılacağı üçüncü ve dördüncü dönemler olacağı öngörülmektedir. Görev alacak paydaşlar ve alt yükleniciler ile test düzeneğinin tasarımı ve üretimi gerçekleştirilecek; ASELSAN’ın üreteceği ve çok katmanlı imalat için uyarlayacağı elektron tabancası bu test düzeneğine entegre edilecektir.

EDE teknolojisini kullanan dünyada tek ticari firma olduğu bilinmektedir. Bu durumun EDE teknolojisinin kullanımı, farklı malzemeler için EDE’nin geliştirilmesi konularında kısıtlar ortaya koyduğu ortadadır. Araştırma alanındaki bu kısıtların aşılması için yerli test altyapılarının oluşturulmasına ihtiyaç olmaktadır. Böylelikle ticari firmanın çalıştığı Ti6Al4V, Inconel 718 ve CoCr dışındaki malzemeler (alüminyum alaşımları, çelikler, bakır alaşımları vb.) üzerinde de çalışılabilir olacaktır.

Program kapsamında elde edilecek bu deney düzeneği bir çıktı olmakla birlikte, deney düzeneğinden elde edilecek parametre bilgilerinin ASELSAN ve diğer APYK’lerin ticari ürünlerindeki eklemeli imalat parçaları için faydalı yöntemler ortaya koyacağı muhakkaktır. Öte yandan APYÖK ve diğer akademi partnerleri için bilimsel birikime katkı sağlayacağı değerlendirilmektedir.

İlerleyen yıllarda test sisteminin ticari bir tezgaha evrilmesi potansiyeli bulunmaktadır. Türkiye’nin ilk EDE ile eklemeli imalat cihazının ortaya çıkışı ile dünyanın da ilklerinden olabilecek bu yapının ülke araştırma geliştirme platformlarına ve ulusal ekonomiye ciddi katkısı olacağı düşünülmektedir. Bu noktada ASELSAN’ın elektron tabancası sağlayıcısı olması ve tezgâhlaşma konusundaki ticarileşmenin ise makine imalatı alanında yetkin bir tezgâh firmasınca yapılması hedeflenmektedir.