Selective laser melting technology is a type of additive manufacturing that builds the products layer by layer using CAD software. Each layer is completely melted with a laser source and it is followed by solidification. SLM is a very advantageous technology to build complex structures with its various choices in shape and material and outstanding performance. In the thesis, the used material is 18Ni300, maraging steel which has high strength and high toughness values which could be preferable especially in aircraft structures. Nowadays, the quality and reproducibility of the parts that are going to be built using this technology are significant and worth to be researched. The aim of the thesis is to understand the intra-batch variability and batch to batch variability of the selective laser melting machine so that we can understand that the SLM machine is working properly or not in a long term. To this end, firstly the design of the experiment (DoE) will be done considering the literature to plan the positions and the number of necessary parts on the building platform. Secondly, using an SLM machine, Trumpf, TruPrint 3000, the builds will be printed. After printing, the density measurement, surface roughness measurement, and tensile tests will be performed. Using the results of experiments, the analyses of the results are needed to be done. The ANOVA analysis in Minitab software will be used in the thesis to analyze the results. According to the results of the test, we can decide if the position is significant in the final part properties. Additionally, we will compare our results with the literature and check if our results are comparable or not. Furthermore, we will investigate batch to batch performance of the SLM machine by comparing the results of different batches. And in the final step, we will analyze the porosity of fracture surfaces of some samples using microscope images in order to see if there is any problem on a microscopic scale as well.
La tecnologia di fusione laser selettiva è un tipo di produzione additiva che costruisce i prodotti strato per strato utilizzando il software CAD. Ogni strato è completamente fuso con una sorgente laser ed è seguito da solidificazione. SLM è una tecnologia molto vantaggiosa per costruire strutture complesse con le sue varie scelte in forma e materiale e prestazioni eccezionali. Nella tesi, il materiale utilizzato è 18Ni300, acciaio Maraging che ha un'elevata resistenza e valori di alta tenacità che potrebbero essere preferibili soprattutto nelle strutture di aeromobili. Al giorno d'oggi, la qualità e la riproducibilità delle parti che verranno costruite utilizzando questa tecnologia sono significative e meritano di essere ricercate. Lo scopo della tesi è comprendere la variabilità intra-batch e la variabilità batch-batch della macchina di fusione laser selettiva in modo da poter capire che la macchina SLM funziona correttamente o non a lungo termine. A tal fine, in primo luogo la progettazione dell'esperimento (DoE) sarà effettuata considerando la letteratura per pianificare le posizioni e il numero di parti necessarie sulla piattaforma di costruzione. In secondo luogo, utilizzando una macchina SLM, Trumpf, TruPrint 3000, le build verranno stampate. Dopo la stampa, verranno eseguite la misurazione della densità, la rugosità superficiale e le prove di trazione. Utilizzando i risultati degli esperimenti, è necessario eseguire le analisi dei risultati. L'analisi ANOVA nel software Minitab verrà utilizzata nella tesi per analizzare i risultati. In base ai risultati del test, possiamo decidere se la posizione è significativa nelle proprietà della parte finale. Inoltre, confronteremo i nostri risultati con la letteratura e controlleremo se i sono comparabili o meno. Inoltre, esamineremo le prestazioni batch per batch della macchina SLM confrontando i risultati di diversi batch. E nella fase finale, analizzeremo la porosità delle superfici di frattura di alcuni campioni usando immagini al microscopio per vedere se ci sono problemi anche su scala microscopica.
Selective laser melting of maraging steel 18Ni300 : influence of the position on the building platform on final part properties
YAVUZ, SEZER
2018/2019
Abstract
Selective laser melting technology is a type of additive manufacturing that builds the products layer by layer using CAD software. Each layer is completely melted with a laser source and it is followed by solidification. SLM is a very advantageous technology to build complex structures with its various choices in shape and material and outstanding performance. In the thesis, the used material is 18Ni300, maraging steel which has high strength and high toughness values which could be preferable especially in aircraft structures. Nowadays, the quality and reproducibility of the parts that are going to be built using this technology are significant and worth to be researched. The aim of the thesis is to understand the intra-batch variability and batch to batch variability of the selective laser melting machine so that we can understand that the SLM machine is working properly or not in a long term. To this end, firstly the design of the experiment (DoE) will be done considering the literature to plan the positions and the number of necessary parts on the building platform. Secondly, using an SLM machine, Trumpf, TruPrint 3000, the builds will be printed. After printing, the density measurement, surface roughness measurement, and tensile tests will be performed. Using the results of experiments, the analyses of the results are needed to be done. The ANOVA analysis in Minitab software will be used in the thesis to analyze the results. According to the results of the test, we can decide if the position is significant in the final part properties. Additionally, we will compare our results with the literature and check if our results are comparable or not. Furthermore, we will investigate batch to batch performance of the SLM machine by comparing the results of different batches. And in the final step, we will analyze the porosity of fracture surfaces of some samples using microscope images in order to see if there is any problem on a microscopic scale as well.| File | Dimensione | Formato | |
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