Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
ADDITIVE MANUFACTURING Birinci Düzey ME 484 Seçmeli 7 3.00 3.00 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri
Eğitimin Dili İngilizce
Koordinatör DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇELİK
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı
Dersin Veriliş Şekli Yüz yüze
Dersin Amacı Öğrencilere eklemeli imalat (3B baskı) teknolojilerinin temel ilkelerini, çalışma prensiplerini, malzeme çeşitlerini ve tasarım kurallarını aktarmak; geleneksel imalat yöntemleriyle karşılaştırmalı analiz yapabilme ve endüstriyel uygulamalar için uygun eklemeli imalat stratejilerini seçip uygulayabilme becerisi kazandırmaktır.
Dersin Tanımı Eklemeli imalatın tarihsel gelişimi ve standartları; toz yataklı füzyon, malzeme ekstrüzyonu ve fotopolimerizasyon gibi temel eklemeli imalat teknolojileri; polimer, metal, seramik ve kompozit malzeme türleri; eklemeli imalat için tasarım (DfAM) prensipleri ve topoloji optimizasyonu; tersine mühendislik ve CAD veri hazırlama (STL manipülasyonu, dilimleme, destek yapıları); üretim sonrası işlemler (post-processing) ve kalite kontrol süreçleri ile bu teknolojinin havacılık, medikal ve otomotiv gibi sektörlerdeki güncel endüstriyel uygulamaları inceleyen teorik ve uygulamalı bir mühendislik dersidir.

Dersin İçeriği
1 Giriş ve Temel İlkeler, Eklemeli imalatın tanımı, tarihsel gelişimi, geleneksel imalat (talaşlı imalat, şekillendirme) yöntemleri ile karşılaştırılması ve temel kavramlar.
2 Genel Eklemeli İmalat Süreç Zinciri, CAD modellemeden nihai ürüne uzanan 8 adımlı süreç zinciri, veri dönüştürme mantığı ve dosya formatları (STL, AMF, 3MF).
3 Fotopolimerizasyon Esaslı Sistemler, SLA, DLP ve CLIP teknolojilerinin çalışma mekanizmaları, fotopolimer reçine kimyası, kürlenme mekaniği, avantaj ve kısıtları.
4 Toz Yataklı Füzyon Teknolojileri - Polimerler, Polimer malzemeler için Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ve Multi Jet Fusion (MJF) süreçleri, toz özellikleri, termal yönetim ve katman birleşme mekanizmaları.
5 Toz Yataklı Füzyon Teknolojileri - Metaller, Metal malzemeler için SLM (DMLS) ve EBM (Elektron Demeti Ergitme) sistemleri, mikroyapı oluşumu, kalıntı gerilmeler ve metalurjik parametreler.
6 Malzeme Ekstrüzyonu Esaslı Sistemler, FDM/FFF teknolojisi, ekstrüzyon kafası mekaniği, filament türleri (PLA, ABS, PET-CF, TPU), katmanlar arası yapışma (fusion) kalitesi ve yönbağımlı (anizotropik) mekanik özellikler.
7 Arasınav
8 Malzeme Püskürtme ve Bağlayıcı Püskürtme Sistemleri, PolyJet ve Jetting teknolojilerinin damlacık oluşturma ilkeleri; Binder Jetting (kum, metal ve seramik tozlarının bağlanması) süreci ve fırınlama/enfiltrasyon aşamaları.
9 Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme ve Levha Laminasyonu, Lazer/ark kaynaklı DED sistemleri (LENS, WAAM), hibrid üretim sistemleri ve LOM (Laminated Object Manufacturing) yönteminin teknik detayları.
10 Eklemeli İmalatta Malzeme Çeşitliliği ve Besleme Yapıları, AM süreçlerinde kullanılan sıvı, toz, tel ve levha formundaki besleme malzemelerinin (feedstock) fiziksel, kimyasal ve reolojik özellikleri.
11 Eklemeli İmalat İçin Tasarım - DfAM, AM teknolojilerine özgü tasarım serbestliği ve kuralları, destek yapısı tasarımı, parça oryantasyonu, topoloji optimizasyonu ve kafes (lattice) yapılar.
12 Üretim Sonrası İşlemler, Destek yapılarının sökülmesi, yüzey kalitesi iyileştirme yöntemleri (zımparalama, kimyasal parlatma), ısıl işlemler (gerilim giderme), HIP (Sıcak İzostatik Presleme) ve kalite kontrol teknikleri.
13 Yazılım ve Veri İşleme Aşamaları, CAD modellerinin dilimlenmesi, G-kodu üretimi, STL hata onarımı, veri yoğunluğu yönetimi ve makine arayüzü yazılımlarının işlevleri.
14 Doğrudan Dijital İmalat ve Endüstriyel Uygulamalar, Havacılık, uzay, medikal (implantlar) ve otomotiv sektörlerindeki son ürün uygulamaları; iş modelleri, maliyet analizi ve eklemeli imalatın geleceği.
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Eklemeli imalat (3B baskı) teknolojilerinin temel ilkelerini, tarihsel gelişimini ve ISO/ASTM standartlarına göre yapılan temel proses sınıflandırmasını açıklayabilme.
2 Dijital CAD modellemeden nihai ürüne uzanan 8 adımlı genel eklemeli imalat süreç zincirini, veri dönüştürme formatlarını (STL, AMF, 3MF) ve veri onarım aşamalarını yönetebilme.
3 Fotopolimerizasyon (SLA, DLP), toz yataklı füzyon (SLS, SLM, EBM) ve malzeme ekstrüzyonu (FDM/FFF) gibi temel proseslerin ergitme, kürlenme ve katman birleşme mekanizmalarını analiz edebilme.
4 Polimer, metal, seramik ve gelişmiş kompozit (karbon fiber takviyeli, esnek vb.) malzeme gruplarının eklemeli imalat süreçlerindeki mikroyapısal, reolojik ve anizotropik mekanik davranışlarını değerlendirebilme.
5 Eklemeli İmalat İçin Tasarım (DfAM) prensiplerini, parça oryantasyonunu, destek yapısı gereksinimlerini, topoloji optimizasyonunu ve hücresel/kafes (lattice) yapı tasarımlarını mühendislik problemlerine uygulayabilme.
6 Dilimleme (slicing) yazılımları üzerinde dolgu yoğunluğu, katman kalınlığı, sıcaklık ve hız gibi proses parametrelerini optimize ederek hatasız üretim kodları (G-kodu) üretebilme.
7 Üretilen parçaların kalıntı gerilmelerini azaltmak, yüzey kalitesini iyileştirmek ve mekanik özelliklerini geliştirmek amacıyla uygulanan ısıl işlem, kimyasal parlatma ve mekanik son işlemler (post-processing) süreçlerini planlayabilme.
8 Belirli bir endüstriyel uygulama senaryosu (havacılık, medikal, otomotiv vb.) için teknik, malzeme ve maliyet kısıtlarını dikkate alarak en uygun eklemeli imalat yöntemini ve proses parametrelerini rasyonel kriterlerle seçebilme.
9
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 1.1 Mühendislik Bilgisi; Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda bilgi.
2 1.2 Mühendislik bilgisini kullanabilme; Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplini bilgilerini karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
3 2 Problem Analizi; Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçlarını gözeterek tanımlama, formüle etme ve analiz becerisi.
4 3.1 Problemlere çözüm tasarlama; Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi.
5 3.2 Mühendislik tasarımı; Karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları* gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi.
6 4 Teknik ve Araçların Kullanımı; Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikleri, kaynakları ve modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
7 5 Araştırma ve İnceleme; Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması, deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama dahil, araştırma yöntemlerini kullanma becerisi.
8 6.1 Küresel etki; Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları* kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi.
9 6.2 Hukuksal sonuç; Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
10 7 Etik davranış; Mühendislik meslek ilkelerine* uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi; hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık.
11 8.1 Bireysel ve disiplin içi takım çalışması; Bireysel olarak ve disiplin içi takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
12 8.2 Çok disiplinli takımlarda çalışması; ok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
13 9 Sözlü ve Yazılı İletişim; Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü, yazılı etkin iletişim kurma becerisi.
14 10.1 Proje yönetimi ekonomik analiz; Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi.
15 10.2 Girişimcilik yenilikçilik; Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.
16 11 Yaşam Boyu Öğrenme; Bağımsız ve sürekli öğrenebilme, yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme ve teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi.
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 13 2 26
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 2 28
Ödevler 1 10 10
Sunum / Seminer hazırlama 1 10 10
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 1 10 10
Ara sınavlar 1 1 1
Proje (Yarıyıl ödevi) 0 0 0
Laboratuvar 2 2 4
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 1 10 10
Yarıyıl sonu sınavı 1 1 1
Araştırma 0 0 0
Toplam iş yükü     100
AKTS     4.00

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 1 40
Kısa sınav 0 0
Ödev 1 10
Yarıyıl içi toplam   50
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   50
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   50
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı Additive Manufacturing Technologies, Ian Gibson , David Rosen , Brent Stucker , Mahyar Khorasani
Yardımcı Kaynaklar

Ders İle İlgili Dosyalar