Prof. Dr. Osman Asi danışmanlığındaki tezler
19 tez · Uşak University
Polimer matrisli kompozit malzemelerin modern kaplama yöntemleri ile kaplanabilirliğinin incelenmesi
Bu çalışmada, pultrüzyon ve el yatırma yöntemleriyle ile imalatı yapılan kompozit malzemelerin alev sprey kaplama yöntemi ile kaplanmasında kaplama özelliklerinin incelenmesi yapılmıştır. Kaplama yapılacak olan pultrüzyon yöntemi ile imalatları yapılan kompozit lama profillerinin imalatında sürekli cam elyafı ve matris malzemesi olarak polyester reçine kullanılmıştır. Kaplama yapılacak olan el yatırma yöntem ile kompozit malzemelerin imalatında farklı elyaf yoğunluklarına sahip (200, 300 ve 500 g/m2) cam elyaflı ve 245 g/m2 karbon dokuma kumaşlar ve matris malzemesi olarak epoksi reçine kullanılmıştır. Kaplama yapılacak olan numuneler profillerden elmas disk testere yardımıyla planyada kesilerek hazırlanmıştır. Plaka şeklindeki kompozit malzemelere alev sprey kaplama yöntemi ile Al2O3, Al2O3+TiO2, Cr2O3+SiO2+TiO2, Cr2O3+TiO2 seramik tozların kaplama işlemleri yapılmıştır. Kaplama yapılan malzemelerin kaplama kalitesini incelemek için standartlara uygun numuneler hazırlanıp mikroyapı incelemeleri, sertlik ölçümleri, yüzey pürüzlülüğü ölçümleri ve yapışma mukavameti değerlerinin tespiti için deneyler yapılmıştır. Numunelerin mikroyapı incelemeleri optik ve SEM mikroskobunda yapılmıştır. Kaplamaların porozite miktarlarının ölçümleri, optik mikroskopta bulunan Clemex görüntü analiz programı ile yapılmıştır. Kaplamaların mikrosertlik değerleri mikro sertlik ölçme cihazında ölçülmüştür. Numunelerin yapışma mukavemetleri, ASTM C-63 standardına göre çekme deneyi cihazında belirlenmiştir. Kaplama yapılan kompozit malzemenin özelliklerinin kaplama kalitesini etkilediği belirlenmiştir. En yüksek yapışma mukavemeti değeri polyester kompozit malzeme üzerine yapılan Al2O3+TiO2 kaplamada elde edilmiştir. Özellikle Al2O3+TiO2 malzemesinin kaplama malzemesi olarak kullanıldığı kompozit malzemede yapışma mukavemetine önemli etki ettiği gözlemlenmiştir. Porozite miktarı yüksek olan kaplamaların sertlik değerleri ve yapışma mukavemeti değerleri düşük meydana gelmiştir.
Pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit profillerin darbe davranışlarının incelenmesi
İçerisinde metal, seramik, polimer malzemelerin arasından en az iki malzeme seçiminin fiziksel birleşmesiyle oluşan kompozit malzeme, günümüzde kullanım alanı, çeşidi ve miktarı, kendi içerisindeki değişimi ve imalat ile ısıl yöntemlerinin gelişimi sebebiyle sürekli artmaktadır. Bu malzemelerin üretim yöntemleri, kompozit malzemenin mekanik özelliklerine yön veren etmenlerden biridir. Bu sebeple elde edilmek istenen kompozit malzemenin açık veya kapalı kalıp üretim yöntemleri arasından en uygun olanı seçilir. Bu yöntem, kompozitin talep edilen özelliklerde, şekillerde, boyutlarda olmasını ve uygulanacak ısıl işlem varsa koşullarını sağlamalıdır. Dış veya iç mekan fark etmeksizin dayanıklı olan sabit kesitli sürekli elyaf takviyeli kompozit malzemelerin üretim yöntemlerinden en yaygın olanı, pultrüzyon yöntemidir. Pultrüzyon yöntemi, takviye malzemelerine matris banyosu yaptırılırken ısıtılmış kalıplardan kalıp boyunca çekilerek üretim yapan otomatik bir üretim yöntemidir. Bu çalışmada, pultrüzyon yöntemi ile düz, kutu, U, I ve L profillerde üretilmiş olan cam takviyeli polyester reçineli kompozit malzemenin çekme, eğme, kalsinasyon ve darbe testine maruz bırakılarak ortaya çıkan mekanik özellikleri karşılaştırılması sonucu aralarındaki farklılıklar incelenmiştir. Darbe deneyi ASTM D-256 standardına, çekme deneyi ASTM D-638 standardına, eğilme deneyi ASTM D-790 standardına ve kalsinasyon deneyi TS-1177/EN-ISO-1172 standardına göre uygulanmıştır. Profil şekillerinde deneyin uygulanacağı yöne dikkat edilerek numune kestirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, simetriklik, düzlemsellikten uzaklaşıldıkça ve keskin köşeler tercih edildikçe akma dayanımlarının azaldığı gözlenmektedir.
Pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit profillerin darbe davranışlarının incelenmesi
İçerisinde metal, seramik, polimer malzemelerin arasından en az iki malzeme seçiminin fiziksel birleşmesiyle oluşan kompozit malzeme, günümüzde kullanım alanı, çeşidi ve miktarı, kendi içerisindeki değişimi ve imalat ile ısıl yöntemlerinin gelişimi sebebiyle sürekli artmaktadır. Bu malzemelerin üretim yöntemleri, kompozit malzemenin mekanik özelliklerine yön veren etmenlerden biridir. Bu sebeple elde edilmek istenen kompozit malzemenin açık veya kapalı kalıp üretim yöntemleri arasından en uygun olanı seçilir. Bu yöntem, kompozitin talep edilen özelliklerde, şekillerde, boyutlarda olmasını ve uygulanacak ısıl işlem varsa koşullarını sağlamalıdır. Dış veya iç mekan fark etmeksizin dayanıklı olan sabit kesitli sürekli elyaf takviyeli kompozit malzemelerin üretim yöntemlerinden en yaygın olanı, pultrüzyon yöntemidir. Pultrüzyon yöntemi, takviye malzemelerine matris banyosu yaptırılırken ısıtılmış kalıplardan kalıp boyunca çekilerek üretim yapan otomatik bir üretim yöntemidir. Bu çalışmada, pultrüzyon yöntemi ile düz, kutu, U, I ve L profillerde üretilmiş olan cam takviyeli polyester reçineli kompozit malzemenin çekme, eğme, kalsinasyon ve darbe testine maruz bırakılarak ortaya çıkan mekanik özellikleri karşılaştırılması sonucu aralarındaki farklılıklar incelenmiştir. Darbe deneyi ASTM D-256 standardına, çekme deneyi ASTM D-638 standardına, eğilme deneyi ASTM D-790 standardına ve kalsinasyon deneyi TS-1177/EN-ISO-1172 standardına göre uygulanmıştır. Profil şekillerinde deneyin uygulanacağı yöne dikkat edilerek numune kestirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, simetriklik, düzlemsellikten uzaklaşıldıkça ve keskin köşeler tercih edildikçe akma dayanımlarının azaldığı gözlenmektedir.
Dronlarda kullanılan pervanelerin kompozit malzemeden tasarımı ve prototip imalatı
Dronlar geçmişten günümüze kadar birçok sektörde kullanıma sahip olan ve bir kişi tarafından kumanda edilen, ayrıca video kayıt ve resim çekme özelliği olan insansız hava aracıdır. Bu araçlar ilk olarak savaş zamanlarında kullanılırken şimdilerde yine askeri alan haricinde; paket servisi, zirai alanların kontrolü ve ilaçlaması, sulama gibi insan gücü gereken birçok yerde kullanılmaktadır. Kullanım alanlarına bağlı olarak farklı boyutlarda, malzemelerde ve ağırlıklarda üretilebilmektedir. Dronların bu denli yüksek kullanım alanlarından ötürü her geçen gün bu araçlara ihtiyaç artmaktadır. Dronlar pervanesinden-bataryasına, kontrol kartlarından-motoruna kadar sürekli olarak gelişme eğilimindedir. Bu gelişme neticesinde birçok ülke dron sektörü için her sene daha fazla yatırım yapmış ve yapmaya da devam etmektedir. Yapılan yatırımların en önemlilerinden biri de pervane bölümünde olmaktadır. Pervaneler dronun havada hareket etmesini sağlayan önemli bir parçadır. İlk zamanlarda, savaş zamanında pervaneler yıprandığı gibi nedenine bakılmadan aynı pervanenin yenisiyle değişim yapılmaktaydı. Sonrasında bilim adamları konu hakkında düşünüp pervanenin dayanımını arttırmak ve daha iyi manevra kabiliyeti sağlamak için araştırmalar yapılmışlardır. Ahşap kullanılan pervanelerden sonra metal pervaneler, plastik pervaneler ve sonrasında günümüzde kompozit pervaneler kullanılmaya başlanmıştır. Ahşap ve metal pervanelerin ağır olması ve çok ses çıkartması, plastik pervanelerin ise dayanımının daha az olması sebebiyle kompozit pervanelerin kullanımı her geçen gün artmaktadır. Kompozit pervaneler dayanımı yüksek olması haricinde ayrıca daha hafiftir ve uçuş sırasında daha az ses çıkartmaktadır. Bu tez çalışmasında, iki kanatlı karbon elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemeden imalatı yapılan dron pervanesinin, mekaniksel özelliklerini belirlemek için çekme deneyi, eğilme deneyi, çentik darbe deneyi ve kalsinasyon deneyleri yapılmıştır. Yapılan mekanik testlerden ASTM standartlarına uygun numuneler alınıp testleri yapılmıştır. Yapılan test sonuçları, pervanenin yüksek mekaniksel özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. Mekanik özellikleri belirlenen pervanenin 3D tarayıcılar ile modellemesi yapılmıştır. Modellemesi yapılan pervaneye bilgisayar destekli program ile sonlu elemanlar analizleri yapılmıştır. Analizler üç farklı durum için yapılmıştır. Bunlar; akış analizi, dönme durumunda yapısal analiz ve durma durumundaki analizlerdir. Akış analizinde, pervanenin 5000 devir/dak'daki karakteristiği kontrol edilmiş; kaldırma kuvveti, havanın pervane üzerindeki direnci ve hava akış hızı analiz edilmiştir. Dönme durumundaki yapısal analizde, pervanenin 5000 devir/dak'daki hava direncinin pervaneye uyguladığı direncin pervane üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Durma durumundaki analizde ise, motor çalıştığı ve pervaneye kuvvet uyguladığı halde bir engelden dolayı pervanenin dönmediği durumda pervane üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda deformasyon miktarının en az kanat uçlarında olduğu ve en fazla da pervanenin orta tarafında bulunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca en fazla gerilme de kanat uçlarında meydana gelmiş en az gerilme de pervanenin orta kısmında görülmüştür.
Dronlarda kullanılan pervanelerin kompozit malzemeden tasarımı ve prototip imalatı
Dronlar geçmişten günümüze kadar birçok sektörde kullanıma sahip olan ve bir kişi tarafından kumanda edilen, ayrıca video kayıt ve resim çekme özelliği olan insansız hava aracıdır. Bu araçlar ilk olarak savaş zamanlarında kullanılırken şimdilerde yine askeri alan haricinde; paket servisi, zirai alanların kontrolü ve ilaçlaması, sulama gibi insan gücü gereken birçok yerde kullanılmaktadır. Kullanım alanlarına bağlı olarak farklı boyutlarda, malzemelerde ve ağırlıklarda üretilebilmektedir. Dronların bu denli yüksek kullanım alanlarından ötürü her geçen gün bu araçlara ihtiyaç artmaktadır. Dronlar pervanesinden-bataryasına, kontrol kartlarından-motoruna kadar sürekli olarak gelişme eğilimindedir. Bu gelişme neticesinde birçok ülke dron sektörü için her sene daha fazla yatırım yapmış ve yapmaya da devam etmektedir. Yapılan yatırımların en önemlilerinden biri de pervane bölümünde olmaktadır. Pervaneler dronun havada hareket etmesini sağlayan önemli bir parçadır. İlk zamanlarda, savaş zamanında pervaneler yıprandığı gibi nedenine bakılmadan aynı pervanenin yenisiyle değişim yapılmaktaydı. Sonrasında bilim adamları konu hakkında düşünüp pervanenin dayanımını arttırmak ve daha iyi manevra kabiliyeti sağlamak için araştırmalar yapılmışlardır. Ahşap kullanılan pervanelerden sonra metal pervaneler, plastik pervaneler ve sonrasında günümüzde kompozit pervaneler kullanılmaya başlanmıştır. Ahşap ve metal pervanelerin ağır olması ve çok ses çıkartması, plastik pervanelerin ise dayanımının daha az olması sebebiyle kompozit pervanelerin kullanımı her geçen gün artmaktadır. Kompozit pervaneler dayanımı yüksek olması haricinde ayrıca daha hafiftir ve uçuş sırasında daha az ses çıkartmaktadır. Bu tez çalışmasında, iki kanatlı karbon elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemeden imalatı yapılan dron pervanesinin, mekaniksel özelliklerini belirlemek için çekme deneyi, eğilme deneyi, çentik darbe deneyi ve kalsinasyon deneyleri yapılmıştır. Yapılan mekanik testlerden ASTM standartlarına uygun numuneler alınıp testleri yapılmıştır. Yapılan test sonuçları, pervanenin yüksek mekaniksel özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. Mekanik özellikleri belirlenen pervanenin 3D tarayıcılar ile modellemesi yapılmıştır. Modellemesi yapılan pervaneye bilgisayar destekli program ile sonlu elemanlar analizleri yapılmıştır. Analizler üç farklı durum için yapılmıştır. Bunlar; akış analizi, dönme durumunda yapısal analiz ve durma durumundaki analizlerdir. Akış analizinde, pervanenin 5000 devir/dak'daki karakteristiği kontrol edilmiş; kaldırma kuvveti, havanın pervane üzerindeki direnci ve hava akış hızı analiz edilmiştir. Dönme durumundaki yapısal analizde, pervanenin 5000 devir/dak'daki hava direncinin pervaneye uyguladığı direncin pervane üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Durma durumundaki analizde ise, motor çalıştığı ve pervaneye kuvvet uyguladığı halde bir engelden dolayı pervanenin dönmediği durumda pervane üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda deformasyon miktarının en az kanat uçlarında olduğu ve en fazla da pervanenin orta tarafında bulunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca en fazla gerilme de kanat uçlarında meydana gelmiş en az gerilme de pervanenin orta kısmında görülmüştür.
Gazlı bezlerin sterilizasyon poşetleri ile ambalajlanması makinesinin tasarımı
Bu tez çalışmasında sağlık sektöründe çok yaygın olarak kullanılan gazlı bezlerin manuel olarak paketlenmesi işlemine yönelik üretimin iyileştirilmesi ve maliyetleri düşürmek için yeni bir makinenin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Değişen ve gelişen teknoloji, sağlık sektöründe firmaları sağlık sektöründeki uygulamalarda steril ortamın üst seviyeye ulaşılmasını, kısa sürede talebe karşılık vererek, maliyeti düşük ürünlerin ortaya çıkmasını zorunlu hale getirmektedir. Tasarlanan makinede üretilecek ürünler, üretim sonrası sterilizasyon işleminin uygulanıp ameliyathanelerde kullanılacak sarf malzemelerdir. Ambalaj malzemesi sterilizasyon işlemlerine uygun özel bir üründür. Literatür ve piyasa araştırmasında böyle bir makinenin olmaması bu makine tasarımının ve imalatının yapılmasını gerektirmiştir. Tez çalışmasında makine tasarımı yapılırken, öncelikle kullanılan gazlı bez ürünlerinin standartlara uygun steril ürünler verecek şekilde olması ve üretim verimliliğini arttırmak için gerekli kriterler göz önüne alınmıştır. Makinenin tasarımı yapılırken bilgisayar destekli analiz programları ile (Autocad, Solidworks) kullanılmış ve uygun malzeme seçimleri yapılmıştır. Makinede gerekli otomasyon işlemleri yapılarak makinenin imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarımı ve imalatı yapılan makine ile gazlı bezlerin sterilizasyon poşetleri ile ambalajlanması işlemi başarılı bir şekilde yapılabilmiştir.
Gazlı bezlerin sterilizasyon poşetleri ile ambalajlanması makinesinin tasarımı
Bu tez çalışmasında sağlık sektöründe çok yaygın olarak kullanılan gazlı bezlerin manuel olarak paketlenmesi işlemine yönelik üretimin iyileştirilmesi ve maliyetleri düşürmek için yeni bir makinenin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Değişen ve gelişen teknoloji, sağlık sektöründe firmaları sağlık sektöründeki uygulamalarda steril ortamın üst seviyeye ulaşılmasını, kısa sürede talebe karşılık vererek, maliyeti düşük ürünlerin ortaya çıkmasını zorunlu hale getirmektedir. Tasarlanan makinede üretilecek ürünler, üretim sonrası sterilizasyon işleminin uygulanıp ameliyathanelerde kullanılacak sarf malzemelerdir. Ambalaj malzemesi sterilizasyon işlemlerine uygun özel bir üründür. Literatür ve piyasa araştırmasında böyle bir makinenin olmaması bu makine tasarımının ve imalatının yapılmasını gerektirmiştir. Tez çalışmasında makine tasarımı yapılırken, öncelikle kullanılan gazlı bez ürünlerinin standartlara uygun steril ürünler verecek şekilde olması ve üretim verimliliğini arttırmak için gerekli kriterler göz önüne alınmıştır. Makinenin tasarımı yapılırken bilgisayar destekli analiz programları ile (Autocad, Solidworks) kullanılmış ve uygun malzeme seçimleri yapılmıştır. Makinede gerekli otomasyon işlemleri yapılarak makinenin imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarımı ve imalatı yapılan makine ile gazlı bezlerin sterilizasyon poşetleri ile ambalajlanması işlemi başarılı bir şekilde yapılabilmiştir.
Çeliklerin talaşlı imalat prosesinde işlenebilirlik performansı ile işletme maliyeti optimizasyonu
Talaşlı üretim, malzeme üzerinden çeşitli kesici uçlar yardımıyla talaş koparmak veya istenmeyen malzemeyi ayırmak olarak adlandırılabilir. Talaşlı üretim proseslerinde imalat aşamaları uzun ve zahmetli süreçlerden meydana gelir. İmalatın görevini tam olarak yerine getirebilmesi için tasarımın eksiksiz yapılması ve imalatın tasarıma uygun bir şekilde olması gerekmektedir. Bütün bu işlemleri yaparken pek çok maliyet unsuru ortaya çıkar. Maliyet unsurlarını en aza indirmek, imalatı istenen kalitede ve daha kısa sürede üretmek temel hedeftir. Maliyet unsurlarından bir tanesi de malzemenin işlenebilirliğidir. İşlenebilirlik ne kadar iyi ise imalat o kadar kısa sürede gerçekleşir ve maliyetler de o oranda azalır ancak işlenebilirlik ne kadar zor ise imalat süreleri ve maliyetler de o denli artmaktadır. Bu tezde, talaşlı imalat prosesi ile ilgili genel bilgiler verilmiş, optimizasyon açıklanmış, işlenebilirlik kavramı açıklanmış ve işlenebilirlik ile ilgili çeşitli örnekler yer verilmiştir. Seçilen bir makine parçasının talaşlı imalatı farklı çelik malzemeler kullanılarak yapılmış ve işlenebilirlik kriterleri uygulanarak maliyet analizi yapılmıştır. Çalışmada kullanılan çelik malzemeler; AISI 1040, St52-3 ve AISI 4140+QT çelikleridir. Yapılan çalışmalar sonucunda, çeliklerin işlenebilirlik performansının işletme maliyeti üzerinde olumlu etkisi olduğu görülmüştür.
Çeliklerin talaşlı imalat prosesinde işlenebilirlik performansı ile işletme maliyeti optimizasyonu
Talaşlı üretim, malzeme üzerinden çeşitli kesici uçlar yardımıyla talaş koparmak veya istenmeyen malzemeyi ayırmak olarak adlandırılabilir. Talaşlı üretim proseslerinde imalat aşamaları uzun ve zahmetli süreçlerden meydana gelir. İmalatın görevini tam olarak yerine getirebilmesi için tasarımın eksiksiz yapılması ve imalatın tasarıma uygun bir şekilde olması gerekmektedir. Bütün bu işlemleri yaparken pek çok maliyet unsuru ortaya çıkar. Maliyet unsurlarını en aza indirmek, imalatı istenen kalitede ve daha kısa sürede üretmek temel hedeftir. Maliyet unsurlarından bir tanesi de malzemenin işlenebilirliğidir. İşlenebilirlik ne kadar iyi ise imalat o kadar kısa sürede gerçekleşir ve maliyetler de o oranda azalır ancak işlenebilirlik ne kadar zor ise imalat süreleri ve maliyetler de o denli artmaktadır. Bu tezde, talaşlı imalat prosesi ile ilgili genel bilgiler verilmiş, optimizasyon açıklanmış, işlenebilirlik kavramı açıklanmış ve işlenebilirlik ile ilgili çeşitli örnekler yer verilmiştir. Seçilen bir makine parçasının talaşlı imalatı farklı çelik malzemeler kullanılarak yapılmış ve işlenebilirlik kriterleri uygulanarak maliyet analizi yapılmıştır. Çalışmada kullanılan çelik malzemeler; AISI 1040, St52-3 ve AISI 4140+QT çelikleridir. Yapılan çalışmalar sonucunda, çeliklerin işlenebilirlik performansının işletme maliyeti üzerinde olumlu etkisi olduğu görülmüştür.
Sactan imalatı yapılan ürünlerin üretimi esnasında kullanılan yağların kaplama kalitesine etkisinin incelenmesi
Sac – Metal işleme sektöründe yaygın olarak kullanılan imalat yöntemlerinin başında presli imalat gelmektedir. Prosesin doğası gereği ürünün doğru formu alması ve oluşabilecek hataları azaltmak adına üretim yağları kullanılmaktadır. Sac- metal parçalara kazandırılmak istenen ekstra özellikler sebebiyle kaplama prosesi de yaygın olarak kullanılan prosesler arasındadır. Kaplama prosesinin sorunsuzca çalışabilmesi için pasivasyon ağı doğru olarak örülmelidir, presli imalatta kullanılan yağ çeşidi, yağ miktarı ve parçanın yağda bekleme süresine bağlı olarak kaplama hataları oluşabilmektedir. Bu çalışmada presli imalat yöntemi ile üretilen parça seçilmiştir. Parçaların üretim prosesi farklı viskozite değerine sahip iki yağ ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen parçalar gün ve hafta bazında farklı bekleme sürelerine tabii tutulmuştur. Kaplama prosesindeki etkinin izlenmesi için çinko, çinko-nikel ve mangan-fosfat kaplama prosesleri seçilmiştir. Çalışmada farklı viskozite değerlerine sahip iki yağ ile üretilen parçaların yağda bekleme süresinin kaplama kalitesi üzerine etkisi incelenmiştir. Numuneler düşük ve yüksek viskozite değerine sahip iki yağda üç gün ve üç hafta bekletilmiş sonrasında kaplama prosesleri gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan numunelerin kaplama mukavemeti yapışma (cross cut) testi yapılarak kontrol edilmiştir. Kaplama kalınlık ölçümleri X-ray ölçümü yapılarak kontrol edilmiştir ve korozyon dayanımı için ise tuz sisi testleri yapılmıştır. Numuneler yapılan testler üzerinden değerlendirilmiştir. Yapılan testler sonrasında Çinko kaplama için viskozite değeri düşük yağ ile üretilen ve gün bazında yağda bekleyen ürünlerin korozyon direncinin daha yüksek olduğunu ve daha düzgün bir kaplama yüzeyi elde edildiği görülmektedir. Çinko Nikel kaplama için korozyon direnci özelinde benzer sonuçlar elde edilmiştir en yüksek direnç viskozitesi düşük yağda üç hafta bekledikten sonra kaplama prosesi gerçekleştirilen numuneye aittir. Mangan Fosfat kaplama kozmetikten ziyade fonksiyonel bir kaplamadır ve temel tercih sebebi aşınma dayanımıdır test sonuçları korozyon ve mukavemet özelinde bir farklılık olmadığını göstermektedir buna ek olarak viskozite değeri yüksek ve hafta bazında bekleyen ürünlerde görsel hata tespit edilmiştir.
Sactan imalatı yapılan ürünlerin üretimi esnasında kullanılan yağların kaplama kalitesine etkisinin incelenmesi
Sac – Metal işleme sektöründe yaygın olarak kullanılan imalat yöntemlerinin başında presli imalat gelmektedir. Prosesin doğası gereği ürünün doğru formu alması ve oluşabilecek hataları azaltmak adına üretim yağları kullanılmaktadır. Sac- metal parçalara kazandırılmak istenen ekstra özellikler sebebiyle kaplama prosesi de yaygın olarak kullanılan prosesler arasındadır. Kaplama prosesinin sorunsuzca çalışabilmesi için pasivasyon ağı doğru olarak örülmelidir, presli imalatta kullanılan yağ çeşidi, yağ miktarı ve parçanın yağda bekleme süresine bağlı olarak kaplama hataları oluşabilmektedir. Bu çalışmada presli imalat yöntemi ile üretilen parça seçilmiştir. Parçaların üretim prosesi farklı viskozite değerine sahip iki yağ ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen parçalar gün ve hafta bazında farklı bekleme sürelerine tabii tutulmuştur. Kaplama prosesindeki etkinin izlenmesi için çinko, çinko-nikel ve mangan-fosfat kaplama prosesleri seçilmiştir. Çalışmada farklı viskozite değerlerine sahip iki yağ ile üretilen parçaların yağda bekleme süresinin kaplama kalitesi üzerine etkisi incelenmiştir. Numuneler düşük ve yüksek viskozite değerine sahip iki yağda üç gün ve üç hafta bekletilmiş sonrasında kaplama prosesleri gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan numunelerin kaplama mukavemeti yapışma (cross cut) testi yapılarak kontrol edilmiştir. Kaplama kalınlık ölçümleri X-ray ölçümü yapılarak kontrol edilmiştir ve korozyon dayanımı için ise tuz sisi testleri yapılmıştır. Numuneler yapılan testler üzerinden değerlendirilmiştir. Yapılan testler sonrasında Çinko kaplama için viskozite değeri düşük yağ ile üretilen ve gün bazında yağda bekleyen ürünlerin korozyon direncinin daha yüksek olduğunu ve daha düzgün bir kaplama yüzeyi elde edildiği görülmektedir. Çinko Nikel kaplama için korozyon direnci özelinde benzer sonuçlar elde edilmiştir en yüksek direnç viskozitesi düşük yağda üç hafta bekledikten sonra kaplama prosesi gerçekleştirilen numuneye aittir. Mangan Fosfat kaplama kozmetikten ziyade fonksiyonel bir kaplamadır ve temel tercih sebebi aşınma dayanımıdır test sonuçları korozyon ve mukavemet özelinde bir farklılık olmadığını göstermektedir buna ek olarak viskozite değeri yüksek ve hafta bazında bekleyen ürünlerde görsel hata tespit edilmiştir.
Pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin çevre koşulları altındaki performanslarının incelenmesi
Endüstride kompozit malzemelerin kullanımı her geçen gün artış göstermektedir. Özellikle hem maliyet açısından daha uygun olmaları hem de korozyona karşı dayanımlarının yüksek olması nedeniyle pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin kullanımı oldukça yaygındır. Bu sebeple geçmişten günümüze kadar pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin mekaniksel davranışları farklı çalışmalarla incelenmektedir. Bu tez çalışmasında, pultrüzyon yöntemi ile üretilmiş olan cam elyaf takviyeli polimer matrisli kompozit profillerin bir kısmı MIL-STD 810 w/Change 1 askeri standardına göre çevre koşulları testlerine maruz bırakılmıştır ve bir kısmı ise sürekli ortam koşullarına (+23°±2°C, %50±10 BN) maruz bırakılmıştır. Pultrüzyon yöntemi ile üretilen U, I ve kutu profiline sahip kompozitler yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık, sıcaklık şoku, tuz sisi, yağmur ve düşük basınç (irtifa) gibi çevre koşulları testlerine maruz bırakılmıştır. Çevre koşulları testlerine maruz bırakılan kompozit profillerin yüzeylerinde, testler sonrasında meydana gelebilecek değişimler incelenerek kaydedilmiştir. Ayrıca numunelerin iç yapısında da meydana gelebilecek değişimleri gözlemlemek amacıyla tahribatsız muayene yöntemlerinden birisi olan X-RAY yöntemiyle numunelerin iç yapıları incelenmiştir. Sonrasında kompozit profillerden üç nokta eğme, çekme ve İzod çentik darbe testleri için ASTM standartlarına uygun şekilde test numuneleri hazırlanarak ilgili standartlara göre mekaniksel testler gerçekleştirilmiştir. Çevre koşulları testlerine maruz bırakılan kompozit malzemelerin ve sürekli ortam koşullarında bulunan kompozit malzemelerin mekaniksel özellikleri incelenerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda; çevre koşullarının kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinde önemli etkileri olduğu görülmüştür. Genel olarak sonuçlar birbirleri ile kıyaslandığında, düşük sıcaklık testine maruz kalan kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin daha yüksek değerlerde çıktığı, tuz sisi ve yağmur testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin ise daha düşük değerler çıktığı gözlemlenmiştir. Sıcaklığın kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerine etkisi incelendiğinde ise yüksek sıcaklık testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin düşük sıcaklık testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinden daha düşük çıktığı gözlemlenmiştir. Düşük basınç testlerine maruz bırakılan kompozit numunelerin mekaniksel özellikleri ise düşük sıcaklığa maruz bırakılan kompozit numunelerin mekaniksel özelliklerinden biraz daha düşük değerlerde çıkmıştır.
Pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin çevre koşulları altındaki performanslarının incelenmesi
Endüstride kompozit malzemelerin kullanımı her geçen gün artış göstermektedir. Özellikle hem maliyet açısından daha uygun olmaları hem de korozyona karşı dayanımlarının yüksek olması nedeniyle pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin kullanımı oldukça yaygındır. Bu sebeple geçmişten günümüze kadar pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit malzemelerin mekaniksel davranışları farklı çalışmalarla incelenmektedir. Bu tez çalışmasında, pultrüzyon yöntemi ile üretilmiş olan cam elyaf takviyeli polimer matrisli kompozit profillerin bir kısmı MIL-STD 810 w/Change 1 askeri standardına göre çevre koşulları testlerine maruz bırakılmıştır ve bir kısmı ise sürekli ortam koşullarına (+23°±2°C, %50±10 BN) maruz bırakılmıştır. Pultrüzyon yöntemi ile üretilen U, I ve kutu profiline sahip kompozitler yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık, sıcaklık şoku, tuz sisi, yağmur ve düşük basınç (irtifa) gibi çevre koşulları testlerine maruz bırakılmıştır. Çevre koşulları testlerine maruz bırakılan kompozit profillerin yüzeylerinde, testler sonrasında meydana gelebilecek değişimler incelenerek kaydedilmiştir. Ayrıca numunelerin iç yapısında da meydana gelebilecek değişimleri gözlemlemek amacıyla tahribatsız muayene yöntemlerinden birisi olan X-RAY yöntemiyle numunelerin iç yapıları incelenmiştir. Sonrasında kompozit profillerden üç nokta eğme, çekme ve İzod çentik darbe testleri için ASTM standartlarına uygun şekilde test numuneleri hazırlanarak ilgili standartlara göre mekaniksel testler gerçekleştirilmiştir. Çevre koşulları testlerine maruz bırakılan kompozit malzemelerin ve sürekli ortam koşullarında bulunan kompozit malzemelerin mekaniksel özellikleri incelenerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda; çevre koşullarının kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinde önemli etkileri olduğu görülmüştür. Genel olarak sonuçlar birbirleri ile kıyaslandığında, düşük sıcaklık testine maruz kalan kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin daha yüksek değerlerde çıktığı, tuz sisi ve yağmur testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin ise daha düşük değerler çıktığı gözlemlenmiştir. Sıcaklığın kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerine etkisi incelendiğinde ise yüksek sıcaklık testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinin düşük sıcaklık testlerine giren kompozit malzemelerin mekaniksel özelliklerinden daha düşük çıktığı gözlemlenmiştir. Düşük basınç testlerine maruz bırakılan kompozit numunelerin mekaniksel özellikleri ise düşük sıcaklığa maruz bırakılan kompozit numunelerin mekaniksel özelliklerinden biraz daha düşük değerlerde çıkmıştır.
Elyaf takviyeli kompozit malzemelerde üretim parametrelerinin malzemenin mekaniksel ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında el yatırma yöntemi ile üretimi yapılan elyaf takviyeli kompozit malzemelerde üretim parametrelerinin malzemenin mekaniksel ve fiziksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kompozit malzemelerin üretiminde 4 farklı dokuma kumaş yoğunluğuna sahip cam elyaflı dokuma kumaşlar (200gr/m2, 300gr/m2, 500gr/m2, 800gr/m2) ve epoksi reçine kullanılarak hibrit ve hibrit olmayan kompozit malzemelerin üretimleri yapılmıştır. Yapılan deneylerin ve testlerin sonuçlarına göre; üretim parametrelerinin kompozit malzemelerin mekaniksel ve fiziksel özelliklerini önemli oranda etkilediği tespit edilmiştir.
Elyaf takviyeli kompozit malzemelerde üretim parametrelerinin malzemenin mekaniksel ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında el yatırma yöntemi ile üretimi yapılan elyaf takviyeli kompozit malzemelerde üretim parametrelerinin malzemenin mekaniksel ve fiziksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kompozit malzemelerin üretiminde 4 farklı dokuma kumaş yoğunluğuna sahip cam elyaflı dokuma kumaşlar (200gr/m2, 300gr/m2, 500gr/m2, 800gr/m2) ve epoksi reçine kullanılarak hibrit ve hibrit olmayan kompozit malzemelerin üretimleri yapılmıştır. Yapılan deneylerin ve testlerin sonuçlarına göre; üretim parametrelerinin kompozit malzemelerin mekaniksel ve fiziksel özelliklerini önemli oranda etkilediği tespit edilmiştir.
Pultruzyon yöntemi ile hibrit kompozit profillerin üretilmesi
Kompozit malzemeler sahip oldukları yüksek dayanım, hafiflik, korozyon direnci, elektriksel ve termal yalıtım özelliklerinden dolayı birçok mühendislik uygulamalarında tercih edilmektedir. Pultruzyon yöntemi, sabit en kesitli kompozit profillerin % 80'ninin üretilmesinde, sağlamış olduğu kolaylıklar ve üstünlüklerden dolayı, tercih edilen bir kompozit malzeme üretim metodudur. Cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin mekaniksel ve fiziksel özellikleri bazı mühendislik uygulamalarında yetersiz kalmaktadır. Uygun maliyetli ve istenilen özelliklere sahip kompozit malzeme üretimi hibritleştirme işlemleri ile gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmada; farklı oranlarda cam elyaf ve karbon elyaf fitil takviyesine, farklı oranlarda Al2O3 - TiO2 (87/13) parçacık takviyesine sahip kompozit malzemeler polyester ve vinilester matrisli olmak üzere toplamda 13 farklı tipte üretilmiştir. Pultruzyon yöntemi ile üretilen kompozit I profillerin mekaniksel ve fiziksel özellikleri deneysel olarak araştırılmış ve incelenmiştir. Cam elyaf fitil, karbon elyaf fitil, cam elyaf sürekli keçe, hibrit karbon kumaş ve Al2O3 - TiO2 (87/13) toz kompozit I profillerin üretiminde takviye elemanı olarak kullanılmıştır. Matris malzemesi olarak IR 355 izoftalik polyester ve PV 300 vinilester reçine kullanılmıştır. Pultruzyon yöntemi ile üretilen kompozit I profillerin mekaniksel özellikleri çekme, basma, tam kesit eğme, üç nokta eğme, kısa kiriş katmanlar arası kayma, yataklama dayanımı, İzod çentik darbe, V çentik kayma, Barcol sertlik deneyleri ile ve ayrıca fiziksel özellikleri plastikler için su emme, kalsinasyon, yanmazlık deneyleri ile ilgili ASTM, EN ISO ve TS standartlarına göre belirlenmiştir. Kompozit I profillerin üretiminde kullanılan takviye elemanı konfigürasyonu ve oryantasyonu, hibritleştirme miktarları, parçacık takviyesi oranı ve matris malzemesi cinsinin kompozit I profilin mekaniksel ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkilediği deneysel çalışmalar sonucunda belirlenmiştir.
Pultruzyon yöntemi ile hibrit kompozit profillerin üretilmesi
Kompozit malzemeler sahip oldukları yüksek dayanım, hafiflik, korozyon direnci, elektriksel ve termal yalıtım özelliklerinden dolayı birçok mühendislik uygulamalarında tercih edilmektedir. Pultruzyon yöntemi, sabit en kesitli kompozit profillerin % 80'ninin üretilmesinde, sağlamış olduğu kolaylıklar ve üstünlüklerden dolayı, tercih edilen bir kompozit malzeme üretim metodudur. Cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin mekaniksel ve fiziksel özellikleri bazı mühendislik uygulamalarında yetersiz kalmaktadır. Uygun maliyetli ve istenilen özelliklere sahip kompozit malzeme üretimi hibritleştirme işlemleri ile gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmada; farklı oranlarda cam elyaf ve karbon elyaf fitil takviyesine, farklı oranlarda Al2O3 - TiO2 (87/13) parçacık takviyesine sahip kompozit malzemeler polyester ve vinilester matrisli olmak üzere toplamda 13 farklı tipte üretilmiştir. Pultruzyon yöntemi ile üretilen kompozit I profillerin mekaniksel ve fiziksel özellikleri deneysel olarak araştırılmış ve incelenmiştir. Cam elyaf fitil, karbon elyaf fitil, cam elyaf sürekli keçe, hibrit karbon kumaş ve Al2O3 - TiO2 (87/13) toz kompozit I profillerin üretiminde takviye elemanı olarak kullanılmıştır. Matris malzemesi olarak IR 355 izoftalik polyester ve PV 300 vinilester reçine kullanılmıştır. Pultruzyon yöntemi ile üretilen kompozit I profillerin mekaniksel özellikleri çekme, basma, tam kesit eğme, üç nokta eğme, kısa kiriş katmanlar arası kayma, yataklama dayanımı, İzod çentik darbe, V çentik kayma, Barcol sertlik deneyleri ile ve ayrıca fiziksel özellikleri plastikler için su emme, kalsinasyon, yanmazlık deneyleri ile ilgili ASTM, EN ISO ve TS standartlarına göre belirlenmiştir. Kompozit I profillerin üretiminde kullanılan takviye elemanı konfigürasyonu ve oryantasyonu, hibritleştirme miktarları, parçacık takviyesi oranı ve matris malzemesi cinsinin kompozit I profilin mekaniksel ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkilediği deneysel çalışmalar sonucunda belirlenmiştir.
Dizel motor egzoz supabında termomekanik gerilmelerin modellenmesi ve hasarlı supapların analizi
Ülkemizde demiryolu sektöründe çalışan dizel motorlu lokomotiflerde son yıllarda çok fazla supap arızasından dolayı çeşitli motor arızaları, malzeme ve işçilik masraflarının meydana geldiği görülmüştür. Enerji dönüşümünün gerçekleştiği dizel ve benzinli motorlarda yanma odası ve elemanları yüksek sıcaklık ve basınca uğramaktadırlar. Yanma işlemi sonucu oluşan termal şok, basınç ve yanmış gazların olumsuz etkileri supaplarda deformasyona ve aşınmaya sebep olacağı açıktır. Bu aşınmalar nedeniyle bir süre sonra malzemenin mekanik ömrü azalacağından, motorda yakıt tüketimi artışı, yavaş yavaş performans düşüklüğü, ve emisyon değerlerinde kötüleşme görülür. Bu çalışmada, bir lokomotifin dizel motoruna ait kritik bir parçası olan egzoz supabında oluşan termo mekanik gerilmeler modellenerek gerilme analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışmalardan alınan hasar analizi verileri karşılaştırılarak parçada meydana gelen hasarın erozyon korozyon aşınmasından olduğu tespit edilmiştir. Varılan sonuca göre hasar oluşumunu önlemek veya geciktirmek için alternatif çözüm önerileri sunulmuştur.
Dizel motor egzoz supabında termomekanik gerilmelerin modellenmesi ve hasarlı supapların analizi
Ülkemizde demiryolu sektöründe çalışan dizel motorlu lokomotiflerde son yıllarda çok fazla supap arızasından dolayı çeşitli motor arızaları, malzeme ve işçilik masraflarının meydana geldiği görülmüştür. Enerji dönüşümünün gerçekleştiği dizel ve benzinli motorlarda yanma odası ve elemanları yüksek sıcaklık ve basınca uğramaktadırlar. Yanma işlemi sonucu oluşan termal şok, basınç ve yanmış gazların olumsuz etkileri supaplarda deformasyona ve aşınmaya sebep olacağı açıktır. Bu aşınmalar nedeniyle bir süre sonra malzemenin mekanik ömrü azalacağından, motorda yakıt tüketimi artışı, yavaş yavaş performans düşüklüğü, ve emisyon değerlerinde kötüleşme görülür. Bu çalışmada, bir lokomotifin dizel motoruna ait kritik bir parçası olan egzoz supabında oluşan termo mekanik gerilmeler modellenerek gerilme analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışmalardan alınan hasar analizi verileri karşılaştırılarak parçada meydana gelen hasarın erozyon korozyon aşınmasından olduğu tespit edilmiştir. Varılan sonuca göre hasar oluşumunu önlemek veya geciktirmek için alternatif çözüm önerileri sunulmuştur.