Endüstriyel pnömatik tekerlek jantının topoloji optimizasyonu ve eklemeli imalat ile üretimi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İSMAİL AYTİMUR

Danışman: Binnur Sağbaş

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Eklemeli imalat teknolojileri, geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla daha karmaşık ve hafif yapılar tasarlayabilme avantajına sahip olmalarının yanı sıra, sundukları tasarım esnekliği ile de öne çıkmaktadır. Ayrıca, hızlı prototipleme, malzeme verimliliği ve üretim sürecinde kalıp, takım, fikstür gibi özel gereksinimlerin ortadan kalkması gibi avantajları sayesinde, bu teknolojiler, farklı endüstri sektörlerinde giderek daha fazla benimsenmektedir. Bu çalışmada, plastik enjeksiyon yöntemiyle üretilen, lastik taban genişliği 76,0 mm, lastik yanak yüksekliği 76,0 mm ve jant çapı 101,6 mm olan endüstriyel pnömatik tekerlek jantı, eklemeli imalata uygun hale getirilerek, poliamid 12 (PA12) hammadde kullanılarak yeniden tasarlanması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, plastik jant üzerine etki eden yükler hesaplanarak yük dağılımları detaylı bir şekilde belirlenmiştir. Tasarım sürecinde, plastik jantın yapısal iyileştirmeleri yapılmış ve farklı hacim kesri kısıtları altında topoloji optimizasyonu uygulanmıştır. Elde edilen yeni jant modellerinin yapısal analizleri gerçekleştirilmiş ve bu modellerin yapısal özellikleri karşılaştırılmıştır. En uygun performansı sergileyen modelde, toplam ağırlıkta %8,24 oranında bir azalma sağlanmış olup, bu ağırlık azalması, özellikle jant feder bölgelerinde topoloji optimizasyonunun lokal olarak uygulanması nedeniyle %50,59 oranında tespit edilmiştir. Eklemeli imalat ile üretilen yeni model jant, mevcut model jant ile eşit şartlar altında dayanım ve ömür testine tabi tutulmuş ve bu testlerde yeni model jant, ömür testinde daha iyi sonuçlar elde etmiştir. Test sonuçları, eklemeli imalat ve topoloji optimizasyonu entegrasyonu ile üretilen yeni model jantın, mekanik özellikler ve dayanıklılık açısından önemli iyileşmeler sağladığını göstermektedir. Elde edilen bulgular, eklemeli imalat ve topoloji optimizasyonunun, geleneksel tasarım yaklaşımlarına kıyasla belirgin bir üstünlük sağladığını açıkça ortaya koymaktadır.