Manufacturing of copper cold plates via metal fused filament fabrication and their characterization
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET CANBERK BACIKOĞLU
Danışman: Ulaş Yaman
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Eklemeli İmalat, geleneksel üretim yöntemlerinin aksine, karmaşık geometriye sahip parçaları çeşitli malzemeler kullanarak üretebilme kabiliyetinden dolayı günümüzdeki en popüler üretim yöntemlerinden biridir. Atomik Difüzyon Eklemeli İmalat (Atomic Diffusion Additive Manufacturing, ADAM), plastik bağlayıcıyla çevrelenmiş metal tozlarından oluşan filametler kullanarak metal parçaların üretilmesini sağlayan bir eklemeli imalat yöntemidir. Bu yaklaşım ile paslanmaz çelik, bakır, takım çeliği, Inconel ve titanyum gibi malzemeler kullanılarak parçalar üretilebilir. Bu çalışmada, devre kartlarını soğutmada kullanılan kanallı soğuk plakaların üretiminde ADAM yöntemi kullanıldı. Soğuk plaka üretiminden önce, malzeme özelliklerini karakterize etmek ve parça kalitelerini kontrol etmek için soğuk plakaların bazı kısımlarını yansıtan test parçaları üretildi. Test parçaları kullanılarak CMM ölçümleri, yüzey pürüzlülüğü ölçümleri, Mikro-CT ve X-ray taramaları, Arşimet yöntemiyle yoğunluk testi, SEM incelemeleri ve termal iletkenlik ölçümleri yapıldı. Sonrasında, desteksiz üretim prensibi düşünülerek farklı kanal kesitleri içeren sıvı kanalı yapıları tasarlandı. Üretilen bakır soğuk plakaların basınç düşümü ve sıcaklık dağılımı değişkenleri deneyler ile incelendi. Sonuçlara göre, kanal kesidi üçgen olan soğuk plakada en düşük basınç düşümü elde edildi. Damla kanal kesitli soğuk plakada direncin üstündeki sıcaklıkların en düşük olduğu ve performans değerlendirmesinin ADAM yöntemi ile üretilen diğer soğuk plakalara kıyasla daha iyi olduğu gözlenmiştir. Bu tasarım yaklaşımının sonuçlarına göre, ADAM yönteminin hız ve geniş malzeme çeşitliliği gibi avantajları sayesinde karmaşık iç kanallı mekanik parçaların üretileceği, hızlı prototipleme gereken çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılabileceği görülmüştür.