Eklemeli imalatla üretilen termoplastik parçaların sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilme performansının incelenmesi ve optimizasyonu

Küresel ısınmanın insan hayatını gittikçe tehdit etmeye başladığı son yıllarda, endüstride kullanılan tüm malzeme ve proseslerde olduğu gibi çevreye zarar vermeyen kaynak yöntemleri kullanmak önem arz etmektedir. Yapılan araştırmalara göre Sürtünme Karıştırma Kaynağı (SKK) da çevreci bir kaynak türüdür. Aynı zamanda kaynak sırasında kaynaktan etkilenen bölgeyi en az etkilediğinden kaynak mukavemeti yüksektir. Bunun yanında ucuz ulaşılabilir ve farklı malzemelerin kaynağı gibi özelliklerinden dolayı son yıllarda gittikçe SKK ile ilgili araştırmalar artmıştır. Araştırmalar genelde metal malzemelerin kaynağı, kompozit malzemelerin kaynağı ve termoplastik malzemelerin kaynağı üzerinde yoğunlaşmıştır. Otomotiv sektöründe, proje aşamalarında Ar-Ge birimlerinde tasarlanan yeni bir parçanın seri üretime geçmeden araç üzerinde görülmesi ve test edilmesi gerekmektedir. Geleneksel yöntemlerde seri üretim olmayacak tekil bir parçayı üretmek fazla zaman almakta ve çok yüksek maliyetlere sebep olmaktadır. Bu tür prototip (ilk örnek) parçaları üretmek için katmanlı üretim (eklemeli imalat) yöntemleri geliştirilmiştir. Otomotiv sektöründe eklemeli imalat ile üretilmiş prototip parçalarda en çok termoplastik malzemeler kullanılmaktadır. Bu çalışmada ABS M30 malzemesinden eklemeli imalatla üretilen parçaların sürtünme karıştırma kaynağının kaynak parametreleri araştırılmıştır. Deney parametrelerinin oluşturulması için öncü deneysel çalışmalar yapılmış ve kaynak için parametre aralığı bulunmuştur. Daha sonra taguchi L9 ortogonal dizisi kullanılarak deney tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan deneysel çalışma ile eklemeli imalatla üretilen parçaların SKK ile birleştirmede en yüksek mukavemet değerleri, takım dönme hızı 800 devir/dk, ilerleme 10 mm/dk ve takım omuz çapının 16 mm olduğu durumda ulaşılmıştır. Deneyler sonucunda kaynak bölgesinin mekanik değerleri değerlendirilmiş ve görsel olarak da mikroskopla incelenmiştir.