Compact representation and generative design of Voronoi based 3D internal structures using 2D slices in additive manufacturing

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ONAT AŞIK

Danışman: Ulaş Yaman

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, 2 boyutlu dilimler kullanılarak 3 boyutlu Voronoi tabanlı iç yapıların modellenmesi, sadeleştirilmiş şekilde gösterimi ve eklemeli imalat yöntemiyle üretimi için yenilikçi bir yöntem geliştirilmiştir. Sunulan yöntemle, üretken tasarım yöntemi kullanılarak yeni bir veri aktarım formatı ortaya konmuştur. Söz konusu veri aktarım formatı, çeşitli geometriler için geleneksel veri formatlarına göre üretim için gerekli veri boyutunu önemli ölçüde azaltmaktadır. Geliştirilen yöntemde, hedef parçanın sınır temsili verisi, ofset miktarı, Voronoi tohum sayısı ve bunların iki boyuttaki konumları girdi parametreleri olarak verilmektedir. Algoritmanın uygulanması sonucunda sonuç geometrisinin görsel gösterimi ve Malzeme Ekstrüzyonu ile eklemeli imalat yöntemlerine uygun NC dosyası çıktı alınmaktadır. NC dosyası çıktısı kullanılarak yapılan üretimlerle, önerilen yöntemle ortaya çıkan geometrilerin üretilebilirliği gösterilmiştir . 2 boyutlu dilimlerden 3 boyutlu Voronoi tabanlı iç yapıların oluşturulması için katman özelinde Ağırlıklı Voronoi Diyagramlarının özelliklerini kullanan bir ofsetleme yöntemi kullanılmaktadır. Oluşturulan katmanlar arasında tutarlı bir Voronoi-Alan oranı sağlamak için yeni Voronoi tohumları belirlenen kurallara göre yeni katmanlara yerleştirilmektedir. Geliştirilen yöntemde ofset parametresinin kontrolü ile Voronoi tabanlı 3 boyutlu iç yapıların imalatında sarkma durumu engellenmiş, destek yapılarına duyulabilecek ihtiyaç ortadan kalkmıştır.