Çelik ve kompozit malzemelerden üretilen kardan millerinde mekanik ve malzeme ömür verimliliğinin artırılması

Bu çalışmada temel olarak daha uzun bir servis ömrüne, yüksek mekanik ve malzeme özelliklerine sahip şaftların üretilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda; piyasada yaygın kullanılan mevcut çelik şaftlarda ısıl işlem yolu ile iyileştirmeler yapılmış, hasar analiz çalışmaları yürütülmüş ve ayrıca yeni gelişmekte olan kompozit şaftlar için tasarım ve üretim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çelik şaftların üretiminde yaygın olarak kullanılan AISI 4140 ve 4340 malzemeleri dikkate alınarak bu malzemelerde çoklu faz eldesi sağlayacak ısıl işlem süreçleri araştırılmış, elde edilen yapılara ait mikroyapı ve mekanik özellikler belirlenmiştir. Özellikle daha uzun yorulma ömrü ve daha az ısıl işlem kusurlu şaftların elde edilmesi açılarından üretim süreçleri optimize edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar, daha kusursuz mikroyapı ve üç kat daha yüksek yorulma ömrüne sahip şaft üretiminin gerçekleştiğini göstermiştir. Çelik şaftlara alternatif olabilecek polimer esaslı kompozit şaftların üretilmesi için iki farklı yöntem ile üretim yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. VARTM yöntemi ile üretimin, vakum torbalama yöntemine kıyasla daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca hibrit şaft tasarımı yapılarak fiyat/performans oranı yüksek şaftların üretilebileceği gösterilmiştir. Bununla birlikte hem çelik şaftlar hem de kompozit şaftlar için yapılan çalışmalar sonlu elemanlar yöntemi ile desteklenmiş, oluşturulan modellerin deneysel veriler ile uyumu araştırılmıştır.