Takım çeliğiyle imal edilmiş alüminyum ekstrüzyon kalıbında oluşan hasarın analizi

Alüminyum profil üretimi, günümüzde hızla gelişmekte olan bir alandır ve bu alanda en popüler üretim yöntemlerinden biri olarak ekstrüzyon öne çıkmaktadır. Ekstrüzyon süreçlerinin bu hızlı gelişimi ile birlikte, ekstrüzyon kalıplarının tasarımı ve üretiminin de benzer şekilde iyileştirilmeye çalışıldığı gözlemlenmektedir. Fire oranlarını düşürmek, ekstrüzyon ürününün ve ekstrüzyon kalıbının kalitesini artırmak gibi hedefler doğrultusunda birçok araştırma ve geliştirme çalışması yürütülmektedir. Ekstrüzyon süreci ve kalıp üretimi, olası hasarları önceden simülasyon araçları ve dijital ortamlar aracılığıyla tespit edilerek önemli ölçüde iyileştirilebilir. Bu tez çalışmasında, sıcak iş takım çeliğinden imal edilmiş ve alüminyum ekstrüzyon kalıp takımı için kullanılan bir zıvanada meydana gelen hasarın nedenleri araştırılmıştır. Mikroyapı analizleri ve mekanik testler yardımıyla, zıvanada meydana gelen hasarın nedeninin tasarım eksiklikleri olduğu belirlenmiştir. Bu eksikliklerin giderilmesi ve hasarın tekrarlanmasını önlemek amacıyla, sonlu elemanlar yöntemi (FEM) kullanılarak zıvana parçasının tasarımı yeniden değerlendirilmiş ve iyileştirilmiştir. İyileştirilmiş tasarım, Altair Inspire Extrude Metal modülü ile simülasyon analizlerine tabi tutulmuş ve yeni tasarımın performansı detaylı bir şekilde incelenmiştir. Ardından, iyileştirilmiş zıvana tasarımı üretim ortamına dahil edilerek, alüminyum ekstrüzyon tesisinde yeniden ekstrüzyon sürecine dahil edilmiştir. Bu süreçte, zıvananın performansı ve dayanıklılığı gözlemlenmiş, gerçek üretim koşullarında yapılan testlerle sonuçlar doğrulanmıştır. Tez kapsamında gerçekleştirilen bu çalışmalar, alüminyum ekstrüzyon endüstrisinde karşılaşılan hasarların kaynağını anlamak ve bu tür hasarları önlemek için uygulanabilecek etkin yöntemlerin geliştirilmesine önemli katkılar sağlamaktadır. Ayrıca, FEM analizlerinin ve simülasyon tekniklerinin kalıp tasarımında nasıl etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermekte ve endüstriyel uygulamalarda kaliteyi artırmak, maliyetleri düşürmek ve operasyonel verimliliği artırmak için pratik öneriler sunmaktadır. Bu çalışma, alüminyum ekstrüzyon sektöründeki mühendisler ve araştırmacılar için değerli bir kaynak oluşturmayı amaçlamaktadır.