Otomobillerde kullanılan denge çubuklarının plastik şekil değiştirme davranışına basınçlı döküm proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi

Otomotiv sektöründe karbon salınımını azaltmak önemli bir faktördür. Araçlarda kullanılan birçok parçada düşük ağırlık sağlamanın yanında yüksek mukavemet ve düşük maliyet istenmektedir. Bu isterler doğrultusunda diğer mühendislik malzemelerine kıyasla alüminyum alaşımları tercih edilmektedir. Alüminyum-Silisyum alaşımlarından yüksek basınçlı döküm (YBD) yöntemiyle birçok otomotiv parçası üretilmektedir. Parçaların istenilen kaliteye ve ömre sahip olmaları için proses parametrelerinin etkilerinin bilinmesi, bunun yanında başarılı parçaların üretilmesi için çekinti ve gaz poroziteleri gibi hatalara neden olmayacak en uygun kalıp tasarımının yapılması gereklidir. Bu yüksek lisans tez çalışması KÜSİ programı kapsamında AYD Otomotiv Firmasında hizmet alımı ile ürettirilen otomobillerde kullanılan denge çubuklarında, kapak kapama işlemi sırasında yaşanan kırılma probleminin nedenlerinin araştırılması ve giderilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda YBD yöntemiyle üretilen denge çubuklarının plastik şekil değiştirme davranışına basınçlı döküm proses parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Çalışmada A356 serisi AlSi7Mg alüminyum alaşımından denge çubuklarının üretilmesi için öncelikle en uygun kalıp tasarımı, Anycasting simülasyon programı desteği ile belirlenmiştir. Sonrasında üç farklı sıcaklık, basınç ve hız parametresi seviyesinde, Taguchi L9 deney tasarım tablosuna göre basınçlı döküm işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan sıcaklıklar 700, 720 ve 740 °C; basınçlar 850, 1050 ve 1290 bar; hızlar 2, 2.5 ve 3 m/s'dir. Bu parametre seviyelerinde üretilen numunelere mafsal yerleştirilerek kapak kapama işlemleri yapılmış ve sonrasında kapak çıkma kuvvetleri ölçülerek YBD prosesiyle üretilen denge çubuklarının kullanım performansı test edilmiştir. Sonrasında numunelerden çekme deneyi çubukları hazırlanmış ve beş tekrarlı olarak çekme deneyleri yapılmıştır. Böylece proses parametrelerinin akma mukavemetine, çekme mukavemetine ve plastik uzama miktarına etkisi araştırılmıştır. Proses parametrelerinden akma mukavemetine etkisi en fazla olan parametrenin basınç olduğu ve basınçla birlikte akma mukavemetinin arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Gerçekleştirilen 90 adet kapak kapama işleminin hiçbirinde kırılma problemi yaşanmamıştır. Bu durum doğru kalıp tasarımı ve uygun proses şartlarında parça üretimlerinin gerçekleştirilmiş olduğunu göstermiştir.