Bir uçak braketinin topoloji yöntemiyle optimizasyonu, seçici lazer ergitme yöntemiyle üretimi ve analizi

Abstract

Bu çalışmada uçak depo kapı sisteminde kullanılan bir rulman braketi için Ansys 2019 R1 yazılımında topoloji optimizasyonu uygulanması ve eklemeli üretim teknolojileri ile üretilmesi ele alınmıştır. Güvenlik Faktörü değeri dikkate alınarak rulman braketine üç farklı malzeme ( Ti6Al4V, 316L Paslanmaz Çeliği ve Maraging Çeliği) için ayrı ayrı topoloji optimizasyonu yapılmıştır. Optimizasyon sonucu elde edilen geometri üzerinde düzenlemeler ve analizler yapılmıştır. Güvenlik faktörü değeri 0.57058 olan Maraging Çeliği en yüksek performansı sağlayan en güvenli malzeme olarak belirlenmiştir. Optimizasyon sonucunda orijinal braket ağırlığı %58,55 azaltımıştır. SLE ile üretiminde karşılaşılacak zorlukları önceden tespit etmek için prototip üretimi yapılmıştır. Prototip üretiminde FDM (Fused Deposition Modeling) teknolojisine sahip Creality Ender 3 Pro cihazı kullanılmıştır. Baskı malzemesi olarak ST-PLA 1.75 mm White kullanılmıştır. Prototip üretimi ile eklemeli üretim için uygunluğu test edilip onaylanmış ve Maraging Çeliği ile Seçici Lazer Ergitme (SLE) yöntemi kullanılarak üretimi yapılmıştır.In this study, the application of topology optimization in Ansys 2019 R1 software for a bearing bracket used in the aircraft warehouse door system and its production with additive manufacturing technologies are discussed. Considering the Safety Factor value, topology optimization was made for the bearing bracket for three different materials (Ti6Al4V, 316L Stainless Steel and Maraging Steel). Arrangements and analyzes were made on the geometry obtained as a result of the optimization. Maraging Steel with a safety factor value of 0.57058 was determined as the safest material that provides the highest performance. As a result of the optimization, the original bracket weight was reduced by 58.55%. Prototypes were produced to anticipate the difficulties to be encountered in production with SLE. Creality Ender 3 Pro device with FDM (Fused Deposition Modeling) technology was used in prototype production. ST-PLA 1.75 mm White was used as the printing material. Its suitability for prototype production and additive manufacturing has been tested and approved, and it has been produced using the Selective Laser Melting (SLE) method with Maraging Steel.