FARKLI GÖRÜNTÜ İŞLEME ALGORİTMALARININ EKLEMELİ İMAL EDİLMİŞ METAL PARÇALARININ POROZİTE TESPİTİNDE KULLANIMINA YÖNELİK KARŞILAŞTIRILMASI

Özet

Sunduğu avantajlar arasında çok sayıda farklı konu bulunan eklemeli imalat teknolojileri, son yıllarda değişik sektörler tarafından uygulanmaya başlamıştır. Eklemeli imalat teknolojilerinin yedi ana grubu içerisinde değerlendirilen toz yatağı füzyon prosesi sayesinde farklı metal alaşımlarını ve parçanın bilgisayar ortamında tasarlanan modelini kullanarak doğrudan üretim yapmak mümkün hale gelmiştir. Bununla beraber, gelişimi henüz devam eden proses için aşılması gereken zorluklar bulunmaktadır. İş parçası içerisindeki boşlukların dolu malzemeye oranı olarak da tanımlanan ve mekanik-metalürjik pek çok soruna yol açabilen porozite, aşılması gereken zorluklara bir örnektir. Bu sebeplerle toz yatağı füzyon esaslı eklemeli imalat ile üretilmiş parçaların porozite tespitinin yapılması ve sonrasında mümkünse proses parametrelerinin iyileştirilerek mikro yapı bütünlüğü açısından kabul edilebilir seviyede parçaların imal edilmesi gerekmektedir. Literatürde porozitenin tespiti için kullanılan temel yöntemler arasında X-ışını ile tahribatsız muayene, Arşimet prensibi ile yoğunluk ölçümü ve mikroskobik incelemeler vardır. Bunlar arasından mikroskobik inceleme yöntemi, kullanılması gereken ekipmanların gerek akademik gerekse endüstriyel kurumlarda yaygın olarak bulunması sebebi ile avantajlıdır. Temelde üretilen parçaların kesit görüntülerinin alınması ve sonrasında özel yazılımlarla görüntülerin işlenmesine dayanan bu yöntemde kullanılan özel yazılımlar çoğunlukla açık koda sahip değildirler. Bu durum porozite problemlerini tespit etmek, kullanılan algoritmaların doğruluğundan emin olmak ve çoğunlukla geçmişte konvansiyonel yöntemlerle üretilen malzemelere yönelik geliştirilmiş yazılımların eklemeli imalattaki hatalarını anlamak isteyen araştırmacılar için tercih edilmemektedir. Bu makalede görüntü işleme için kullanılan ve Matlab yazılımı içerisine açık olarak entegre edilebilen üç farklı algoritma karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırma işleminde öncelikle bilgisayar destekli tasarım yazılımında suni olarak tasarlanmış ve değeri bilinen poroziteler görüntü işleme algoritmaları ile tespit edilmiş, ve daha sonra bu algoritmalar mikro yapı görüntüleri literatürden alınan toz yatağı füzyon ile eklemeli olarak imal edilmiş çelik, nikel ve titanyum alaşım gruplarından üç farklı malzemenin mikro yapı görüntüleri üzerine uygulanmıştır. Sonuç itibari ile porozite tespitinde eşikleme tekniğinin önemli olduğu görülmüş ve kullanılan malzeme ve mikro yapı hazırlama süreçlerinin de bulgulara etkidiği ortaya çıkartılmıştır.