87
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Modal testing of a retrofitted building
ETA-B Building located in Boğaziçi University, North Campus is monitored before, during and after its retrofitting process by previous researchers. An Enhanced Frequency Domain Decomposition identification algorithm is developed in this study to be able to analyze the gathered data. The results of these analysis is then used along with the Finite Element Models generated in this study to perform model updating procedures. The updated and non-updated Finite Element Models are then subjected to linear time history analysis for a selection of earthquakes and the storey drift ratios are compared to evaluate the effect of Structural Health Monitoring on the obtained results. The results indicate that Structural Health Monitoring could have a distinct impact on the decision making process for safety approval, retrofitting or demolishing decisions for existing structures. The theory and background for Structural Health Monitoring is also made available in this thesis, along with discussions on what it could and could not currently enable in terms of its possible uses, advantages and shortcomings.
Experimental investigation of shaped metal deposition process by pulsed tig-wire technique
Shaped metal deposition using tungsten inert gas arc welding heat source is a novel additive manufacturing technique which can be used for fabricating solid dense parts by melting a cold wire on a substrate in a layer by layer manner. This work presents an extensive investigation (designing, constructing, controlling, mechanical properties, micro and macro-structural analysis etc.) of the shaped metal deposition process. An integrated additive manufacturing system was developed in order to reduce the lead time of the deposition process. The aim of this work is to investigate the designed additive manufacturing system capabilities about the part modeling and slicing, deposition-path planning, and the part deposition processes, as well as reporting the limitations of the developed system. This study aims also to develop a fundamental understanding of the mechanisms involved during the processing with a particular focus on single layer deposits and multilayers deposits of austenitic stainless steel. In the experimental investigations, continuous and pulsed TIG arc heat sources were used to be able to compare the resultant deposited part qualities. The results of this study have been used to form a shaped metal deposition process window for SS308LSi alloy. The developed system is capable of fabricating near-net-shaped metal components of maximum volume of 400 mm3 directly from CAD data with minimum buy-to-fly ratio and higher saving in waste material. The resultant deposited parts that were produced with pulsed current arc technique with relatively high frequencies, were observed that they all have good metullurgical bonding, defect free depositions, and high mechanical properties.
Yapı çeliğinden T profili imalatinda MAG kaynağinda distorsiyonun sonlu elemanlar metoduyla analizi
Kaynak teknolojisinde ortaya çıkan gelişmeler, kaynaklı birleştirmenin sanayi sektöründe artarak yaygınlaşmasına neden olmuştur. Kaynaklı birleştirmelerde termal analizlerinin yapılarak modellenmesi ve davranışlarının belirlenmesi mühendislik tasarım sürecinde önemli bir aşamadır. Genel yapı ve yapılan imalat özellikleri hakkında fikir sahibi olabilmek, araştırmak ve geliştirmek için sonlu elemanlar yöntemi en uygun çözümdür. Çalışmada kullanılan malzeme S355J2+N olup, yüksek mukavemetli yapısal çeliktir. Genel olarak mühendislik ve inşaat endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Otoyol köprüleri, kaldırma ekipmanları ve liman ekipmanları gibi birçok alanda karşımıza çıkmaktadır. S355J2+N malzemesi ile kaynak işleminin kaynak bölgesine uyguladığı ısıl çevrim, bu bölgenin içyapısını değiştirmekte ve mikroyapısını etkilemektedir. Bu sorunları önceden belirlemek önemlidir. Önceden belirleme deneyerek yanılma sürecini de kapsadığından yüksek maliyet ve uygulama zamanı gerektirir. Bu sebeple sonlu elemanlar yöntemi üreticilere fayda sağlamakta kaynak işlemi sırasında oluşabilecek problemlerin önüne geçmede ek önlemler alınmasını öngörebilmektedir. Bu çalışmada, günümüzde yaygın olarak kullanılan birleştirme yöntemlerinden biri olan gazaltı kaynak işleminin çelik yapı imalatında kullanılan T profilinin imalatında kullanılması ve termal analizlerin sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanılarak simülasyonunu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, alaşımsız yapı çeliği olan S355J2+N malzemesinin özelliklerinden ve çeliklerin soğuma sırasındaki oluşan içyapılarından hakkında bilgi verilmiştir. Kullanılan gazaltı kaynak yöntemi ele alınarak avantaj ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemiyle ısı transferi analizi tanıtılmış ve daha önce yapılan literatür çalışmaları incelenerek kaynaklı yapılardaki çarpılmaların analizi üzerine yapılan çalışmalar ele alınmıştır. Sonlu elemanlar analizi ve deneysel çalışmalar neticesinde elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Proses parametrelerinin kaynak sonrası çarpılmaya etkisi incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde deneysel çalışma sonuçları ile sonlu elemanlar yönteminin sonuçlarının birbirine yakın olduğu tespit edilmiştir. Anahtar sözcükler: Distorsiyon, MAG kaynağı, Sonlu elemanlar yöntemi, S355J2+N
Kesici takım ve iş parçasına uygulanan kriyojenik işlemin kesme sıcaklığı, yüzey pürüzlülüğü ve takım ömrüne etkisinin araştırılması
Kriyojenik işlem hem çevre dostu hem insan sağlığı açısından en zararsız mekanik iyileştirme işlemi olması sebebiyle kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmada silindirik iş parçası ve cnc torna kesici takım malzemesine uygulanan derin kriyojenik işlemin yüzey pürüzlülüğü, takım ömrü ve kesme sıcaklığı parametrelerine etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda iş parçası malzemesi olarak Sleipner soğuk iş takım çeliği, kesici takım olarak ise PVD kaplı karbür takımlar kullanılmıştır. Hem iş parçasına hem de kesici takım malzemesine -196 °C'de derin kriyojenik işlem uygulanmıştır. Kriyojenik işlem uygulanmış iş parçası ve kesici takımlara 200 °C'de 2 saat boyunca temperleme işlemi uygulanmıştır. Üç farklı kesme hızı (40, 60, 80 m/dak) ve üç farklı ilerleme hızı (0,04, 0,06, 0,08 mm/dev) ve sabit kesme derinliği (1 mm) alınmıştır. İki farklı malzeme ve iki farklı kesici takım için toplamda 36 adet kesme deneyi gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına baktığımızda kriyojenik işlem uygulanmış kesici takımların yüzey pürüzlülüğünde kriyojenik işlem uygulanmamış kesici takımlara kıyasla %20,7 daha iyi sonuçlar görülür iken, sıcaklık değerleri %1,13 daha düşük değerler göstermektedir. Bunun yanında kesici takımlara kriyojenik işlem uygulanmasının takım ömrünü %33 oranında arttırdığı sonucuna ulaşılmıştır.
Endüstriyel gri ve küresel grafitli (SFERO) dökme demirin frezelenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması ve kesme sıcaklığına etkisi
Dökme demirler, sertlik, aşınma direnci, işlenebilirlik, korozyon direnci ve mukavemet gibi mekanik özelliklerinin yanı sıra kolay üretilebilir ve ekonomiktirler. Bundan ötürü yaygın olarak kullanılan mühendislik malzemeleridir. Dökme demirlerin işlenebilirliği, dökümün tipine ve mikro yapısına bağlıdır. Bu çalışmada GG25 (gri dökme demir) ve GGG60 (küresel grafitli dökme demir) parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü, kesici uç aşınması ve kesme sıcaklığı üzerine etkileri araştırılmıştır. Kullanılan malzemeler için özel olarak döktürülmüş deney numuneleri kullanılmıştır. GG25 için üç farklı kaplamaya sahip kesici uç (TiALN, TiN-TiCN-AL2O3 ve ALTiN kaplamalı), üç farklı kesme hızı (150, 200 ve 250 m/dak), üç farklı ilerleme oranı (0,10, 0,25 ve 0,35 mm/diş) ve üç farklı kesme derinliği (0,5, 1 ve 1,5 mm) kullanılmıştır. GGG60 için üç farklı kaplamaya sahip kesici uç (TiALN, TiN-TiCN-AL2O3 ve ALTiN kaplamalı), üç farklı kesme hızı (175, 225 ve 300 m/dak), üç farklı ilerleme oranı (0,10, 0,20 ve 0,30 mm/diş) ve üç farklı kesme derinliği (0,5, 1 ve 1,5 mm) kullanılmıştır. Deneysel tasarım ve optimisazyon için Taguchi metodu kullanılmıştır. Her iki malzeme için deneysel tasarımda Taguchi L27 (34) ortagonal dizi kullanılmıştır. Her iki malzeme için her bir deney sonrası malzeme yüzeyinden iki adet pürüzlülük ölçümü yapılmış bu tezde bu iki ölçümün ortalaması kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar Taguchi metodu kullanılarak optimize edilmiş, optimisazyon sonrası optimize parametler ile her bir sonuç için üç adet doğrulama deneyi yapılmıştır. Doğrulama deney sonuçları ortalaması ile hesaplanan Taguchi tahmin değerleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda hatalar çok küçük çıkmış ve sonuçlar göstermiştir ki Taguchi metodu bu çalışmaya başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Ayrıca her iki malzeme için deneysel sonuçlar varyans analizi, iki boyutlu grafikler ve üç boyutlu grafiklerle değerlendirilmiş, kesme parametrelerinin deneysel sonuçlara etkileri araştırılmıştır.
Paslanmaz millerin farklı akım türleriyle bor tozu kaplanmasının mekanik özelliklere etkisi
Bor mineralleri metalürji sanayinden otomotiv sektörüne, kompozit malzeme üretiminden nükleer sanayiye kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle metalürji alanında malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amaçlı kullanılmaktadır. Metalik malzemelerin yüzeylerinde kaplama malzemesi olarak kullanılması sıklıkla karşılaşılan durumlardandır. Yüzey kaplama malzemesi olarak bor yüzeye fırın içeresinde borlama ısıl işlemi ile kaplanabildiği gibi kaynaklı birleştirmelerde ilave malzeme olarak da kaplanabilmektedir. Kaynaklı yöntemlerde, TİG, MİG-MAG, Plazma transfer ark kaynak ve lazer kaynak yöntemleri örnek olarak verilebilir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çelik mil malzeme üzerine Bor Karbür ve Bor Oksit tozu 3 farklı akım değerlerinde kaplanmıştır. Sinerjik pulse MİG kaynak yöntemi ile 60 mm uzunluğunda, 8 mm çapında paslanmaz çelik millerine 2 mm derinliğinde ve 7 mm çapında boşluklar açılmıştır. Tepe noktalarına açılan bu boşluklara bu tozlar eklenerek kaynaklı işlem gerçekleştirilmiştir. Açılan boşluklardan tozların uçmasını önlemek amacıyla tozlar saf alkolle macun kıvamına getirilip sürülmüştür. Tozlar ilave edildikten sonra mil üstlerine normal, tek ve double pulse olmak üzere kaynak işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaynak işlemi sonucunda optik mikroskopla görüntüler çekilmiştir. Numunelere optik inceleme sonrasında mikro sertlik ölçümü işlemi uygulanmıştır. Kaplama ara yüzü incelemeleri neticesinde, kaynak dikişi ile paslanmaz mil malzemenin metalürjik olarak bağlandığı ve kaynak dikişinde dentritik yapılar olduğu görülmüştür. Kaynak dikişi mikro sertlikleri incelendiğinde double pulse akım ile yapılan kaplamanın, normal akım ve pulse akım ile yapılanlara göre daha sert olduğu tespit edilmiştir.
Gömülü ankraj malzemelerinin korozyon mekanizmasının incelenmesi
St37 kalite çelikler, otomotiv ve inşaat malzemesi olarak hemen hemen her türlü sektörde çok yaygın kullanım alanlarına sahiptir. Bunun başlıca nedeni olarak performans derecesi ve maliyeti gösterilebilir. Hazırlanan bu çalışma ile St37 çeliğinin üç aşamalı olarak farklı şartlar altında korozyon mekanizmasının incelenmesi amaçlanmıştır. Bu aşamalar sırasıyla; Elektro galvanizli veya galvanizsiz çeliğin korozyon mekanizması, asit yağmurları etkisinde korozyon mekanizması ve sıcak daldırma galvanizli St37 çeliğinin korozyon mekanizması olarak incelenmiştir. Üç aşamalı olarak yapılan deneysel çalışmada St37 çeliğinin korozyona karşı göstermiş olduğu davranışlar; Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS), Potansiyodinamik Polarizasyon (TP), Açık Devre Potansiyelleri (OCP), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılım Spektroskopisi (EDS) ve Optik Görüntüleme Analizi kullanılarak araştırılmıştır. Sonuç olarak, elde edilen bulgular ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Buna göre, sıcak daldırma galvaniz ve elektro galvaniz işleminin korozyon direncini artırdığı ve daha etkili bir koruma sağladığı gözlenmiştir. Anahtar sözcükler: Ankraj Elemanı, Korozyon, St37, Sıcak daldırma galvaniz, Elektro galvaniz.
Kriyojenik işlemin AISI 431 paslanmaz çeliğinin mekanik özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada, AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliğinin mekanik ve mikroyapısal özellikleri üzerine sığ ve derin kriyojenik işlemin etkileri araştırılmıştır.Çelik numuneler öncelikle 980 °C'de 30 dakika bekletildikten sonra yağda soğutulmuş ve ardından 650 °C'de 2 saattemperlenmiştir. Bu işlemin ardından çelik numuneler üzerine -80 °C'de 12 saat (SKİ12T) ve 24 saat (SKİ24T) süre ile sığ kriyojenik işlem, -180 °C'de 6 saat (DKİ6T), 12 saat (DKİ12T), 18 saat (DKİ18T), 24 saat (DKİ24T) ve 36 saat (DKİ36T) süre ile derin kriyojenik işlem uygulanmıştır.Geleneksek sertleştirme ısıl işlemi uygulanmış numuneye kıyasla 200 °C'detemperlenmiş numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinin sırasıyla yaklaşık %3,89, %1,44, %6,95 ve %62 oranlarda arttığı gözlenmiştir. 300 °C'detemperlenmiş numunelerin işlemsiz numuneye göre sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinin sırasıyla yaklaşık %3,52, %1,18, %7,03 ve %56 oranlarda arttığı görülmüştür. 200 °C'de temperlenmiş numunelerin genel olarak daha iyi mekanik özellikler sergilediği tespit edilmiştir. Diğer kriyojenik işlem uygulanmış tüm numunelere 200 °C'de 2 saat süre ile temperleme işlemi uygulanmıştır. Yapılan testler sonucunda, farklı bekletme sürelerinde kriyojenik işlem uygulanmış numunelerde işlemsiz numuneye göre sertlik, çekme, akma ve aşınma direncinde artış olduğu ve bu artışların her iki kriyojenik işlem türünde de bekletme sürelerinin artmasıyla doğru orantılı olduğu görülmüştür. İşlemsiz numuneye kıyasla SKİ24T numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direnci sırasıyla yaklaşık %5,37, %1,59, % 7,11 ve %78 oranlarda artmıştır. İşlemsiz numuneye kıyasla DKİ36T numunenin sertlik, çekme, akma ve aşınma direnci sırasıyla yaklaşık %5,87, %1,66, %8,17 ve %88 oranlarda artmıştır. Çalışma sonucunda her iki kriyojenik işlem türü ve tüm bekletme sürelerinin işlemsiz numuneye kıyasla mekanik özelliklerde artış sağladığı görülmekle beraber derin kriyojenik işlemin daha üstün mekanik özellikler sağladığı tespit edilmiştir.Mikroyapısal incelemelerde, tüm numuneler için kalıntı östenitli bir çıta tipi martenzit yapı oluştuğu görülmüştür. Bununla birlikte kriyojenik işlem uygulanmış numunelerdeki martenzitik çıtalar işlemsiz numuneye kıyasla daha küçüktür. En yüksek mekanik özellikler 36 saat süre ile uygulanan derin kriyojenik işlem ile elde edilmiştir. Çalışmada kriyojenik işlemin AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliğin diğer mekanik özelliklerinde (sertlik, çekme ve akma) artış sağlamakla birlikte özellikle aşınma direncinde belirgin bir artış sağladığı görülmüştür. Anahtar sözcükler:AISI 431 martenzitik paslanmaz çeliği, Derin kriyojenik işlem, Mekanik özellikler, Mikroyapı, Sığ kriyojenik işlem
DP ve paslanmaz çeliklerin farklı akım türlerinde nokta mig/mag kaynağının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
DP800 ve AISI304/430 çelikleri başta otomotiv endüstrisi olmak üzere korozyon direnci ve kullanım alanına göre sertlik ağırlık dengesinin uygun olması sebebiyle geniş kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmamızda DP800 malzemesi 30x100mm olarak kesilmiştir. Önceden belirlenmiş ve işaretlenmiş noktaya Ø7'lik delik açılmıştır. Burada yapılan literatür taramaları ve yapılan ön çalışmalar sonucunda delik çapının Ø7 olarak seçilmesine karar verilmiştir. AISI304/430 parçalarında 30x100mm ölçülerinde kesilmiştir ve herhangi bir işlem uygulanmamıştır. DP800 malzemesi ile ASIS 304/430 parçaları DP800 malzemesi üst kısımda olacak şekilde sabitlenerek normal, pulse, double pulse yöntemleri kullanılarak farklı akım ve tel besleme hızlarında MİG yöntemiyle kaynaklama işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlem sonucunda numuneler kaynak dikişlerinden kesilmişlerdir. Kesme işleminden sonra bakalitleme ve mikroyapı inceleme için hazır hale getirilmiştir. Mikroyapı inceleme için hazır hale getirilen numuneler mikroyapı görüntüleme, SEM görüntüleme, XRD analizi, EBSD analizi ve mikro sertlik testi uygulanmıştır. Kalan numuneler üzerinde çekme testi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar görseller ve bilimsel veriler kullanılarak tezin içeriğinde açıklanmıştır.
AISI 329 paslanmaz çeliğin frezelenmesinde CuO ve grafit katkılı nanoakışkan yağlayıcıların işleme performansı üzerindeki etkileri
Bu tez çalışmasında AISI 329 paslanmaz çeliği minimum miktarda yağlama (MMY) ve nanopartikül katkılı MMY (NanoMMY) koşulları altında frezelenmiştir. Bu kapsamda nanopartikül olarak bakır oksit (CuO) ve grafit (Grpt) tercih edilmiştir. Ayrıca nanopartikül karışımlar bitkisel esaslı yağın içerisine hacimce %0,6 oranında eklenerek hazırlanmıştır. Çalışma iki aşamalı olarak ele alınmıştır. İlk aşamada CuO nanoakışkan karışımlara aynı oranlarda üç farklı yüzey aktif maddesi (cetil trimetil amonyum bromid-CTAB, poli vinil polipirolidon-PVP ve sodyum dodesil sülfat- SDS) eklenerek Taguchi L9 deney setine göre bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Elde edilen yüzey pürüzlülük (Ra), kesme sıcaklığı (T) ve kesici takım aşınması sonuçlarına göre tespit edilen PVP yüzey aktif maddesi çalışmanın ikinci aşamasında kullanılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında ise PVP yüzey aktif maddesi eklenen farklı karışım oranlarındaki CuO ve grafit nanoakışkanlarının işlenebilirlik performans testleri gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda kesme koşulu (CuO, Grpt, CuO+Grpt), karışım oranı (1:1, 1:2, 2:1, 1:3 ve 3:1) ve kesme hızı (120, 160 ve 200 m/dak) deneylerde girdi parametreleri olarak kullanılmıştır. Çalışmada ilerleme (0,1 mm/dev) ve kesme derinliği (0,5 mm) sabit tutulmuştur. Girdi faktörlerine ait etki düzeylerinin belirlenmesinde varyans analizi (ANOVA) kullanılmıştır. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlara göre; nanoakışkan hazırlamada en etkili tribolojik performansı PVP yüzey aktif maddesi göstermiştir. Ayrıca CuO/Grpt+PVP (1:3) hibrid nanoakışkanı, kuru koşula göre yüzey pürüzlülüğünü ve kesme sıcaklığını sırasıyla %48,97 ve %56,57 oranında azalttığı görülmüştür.
Sığ ve derin kriyojenik işlemin CPOH takım çeliğinin aşınma ve darbe performansına etkisinin incelenmesi
CPOH soğuk iş takım çeliği; plastik ve sac metal kalıpları, ovalama makaraları ve yonga bıçakları gibi yüksek aşınma ve darbe dayanımı gerektiren yerlerde kullanılmaktadır. Endüstride geniş bir kullanım alanına sahip olan CPOH soğuk iş takım çeliği hakkında, literatürde sınırlı sayıda araştırma yapıldığı görülmektedir. Bu çalışma ile derin ve sığ kriyojenik işlem uygulanan CPOH soğuk iş takım çeliğinin mikroyapısı ve mekanik özelliklerinde meydana gelen değişimler araştırılmıştır. Deney numuneleri sadece geleneksel ısıl işlem uygulanan ''CHT'' 18 saat bekleme süresinde ve -80 °C sıcaklıkta sığ kriyojenik işlem uygulanan ''SCT-18'' 18 ve 36 saat bekleme sürelerinde -196 °C sıcaklıkta derin kriyojenik işlem uygulanan ''DCT-18'' ve ''DCT-36'' olmak üzere 4 farklı grupta sınıflandırılmıştır. Kriyojenik işlem uygulanan numunelere 200 °C sıcaklıkta 2 saat boyunca temperleme işlemi yapılmıştır. Numunelerin mikro sertlik, makro sertlik, aşınma dayanımı darbe enerjisi ve mikro yapıları incelenmiştir. CPOH takım çeliğine uygulanan kriyojenik işlem neticesinde makro sertlik değerinde %1,1 ve mikro sertlik değerinde ise %2,17 olmak üzere en fazla oransal artış SCT-18 deney numunesinde ölçülmüştür. Kriyojenik işlem uygulanan SCT-18, DCT-18 ve DCT-36 isimli deney numunelerinin sürtünme katsayısı değerlerinde sırasıyla %13,47, %11,77 ve %3,71 oranında iyileşmeler meydana gelmiştir.
Nanopartiküllü minimum miktarda yağlama yönteminin cw511l alaşımının sürdürülebilir imalatına etkisi
Makine, imalat ve savunma sanayisinde her geçen gün kullanımı artan aynı zamanda çevreci MQL (Minimum Quantity Lubrication - Minimum Miktarda Yağlama) yöntemi geleneksel soğutma sıvılarının yerini almaktadır. MQL yönteminde yapılan talaş kaldırma işlemlerinde uygulanan basınçlı hava, kullanılan malzeme ve kesici takım arasında bir yağ filmi oluşturmasıyla kesme bölgesinde sürtünmenin azalmasına sebep olmaktadır. Aynı zamanda kesme bölgesinde oluşan ısının talaş ile uzaklaştırılmasına, kesme bölgesinin daha az ısınmasına ve bununla birlikte kesici takım ömrüne pozitif etki etmektedir. Artan kesici takım ömrü ve ürün kalitesi ile birlikte azalan kesme kuvveti sayesinde kesme sıvıları talaşlı imalatta verimliliğin artmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada CW511L pirinç malzemesi kuru, MQL, MQL+ÇDKN (Çok Duvarlı Karbon Nanotüp), MQL+Nano Grafen yöntemleri ile tornalanarak gerçekleştirilmiştir. Nano MQL yöntemiyle yapılacak deneylerde kesme sıvısı içerisine nano boyutta tozlar ilave edilerek yapılmıştır. Tornalama deneyleri 160, 240, 320, 400 m/dk kesme hızlarında, 0,16, 0,24, 0,32 ve 0,40 mm/dev ilerleme hızlarında, 1,5 mm sabit talaş derinliğinde ve kaplamasız tungsten karbür kesici takımlarla yapılmıştır. Toplam 64 adet deney yapılmış olup deneyler sonucunda iş parçası yüzey pürüzlülüğüne, yüzey topografyasına, kesme bölgesi sıcaklığına, kesici takım aşınmasına etkileri ve farkları ortaya koyularak incelenmiştir. Deneyler sonucunda MQL+Nano Grafen yönteminin kuru işlemeye göre yüzey pürüzlülüğünde %57,75, kesme bölgesi sıcaklığında %16,46, kesici takım aşınmasında ise %59,26 daha iyi değerler elde edilmiştir.
SCR sistemlerinde kullanılan üre mikserlerinin akış ve akustik davranışlarının incelenmesi
Günümüzde artan dünya nüfusu ve beraber artış gösteren taşıt sayısının oluşturduğu egzoz gazlarının çevreye ve insan sağlığına olumsuz etkilerini en aza indirebilmek için her geçen gün daha sıkı denetimler yapılmakta ve sınırlandırmalar getirilmektedir. Bu sınırlandırmalar ile beraber dizel motorlu araçlarda NOx emisyonlarını azaltmak için ADblue katkı maddesi (amonyak) ve SCR sistemleri kullanılmaya başlanmıştır. ADblue katkı maddesinin SCR sistemlerinde daha iyi karışması ve iyi sonuç alınması için üre mikseri kullanılmaktadır. Egzoz sistemlerinde geri basıncın yüksek olması performansı olumsuz yönde etkilediği için SCR sistemlerinde kullanılan mikserlerin oluşturacağı geri basıncın düşük olması aynı zamanda SCR sisteminin efektif çalışabilmesi için NH3 homojenlik indeks (UI NH3) değerinin yüksek olması gerekmektedir. Üre mikserleri kanat sayısı, kanat açısı, kanat uzunluğu gibi parametreler ile farklı performanslar vermektedir. Bu çalışmada mikserlerin geri basınca ve UI NH3'e etkisi, 27 farklı mikserin parametrik etkileri sayısal analiz yöntemiyle incelenmiştir. Parametrik çalışma için kanat uzunlukları, kanat açıları ve kanat sayıları değiştirilerek sonuçlar incelenmiştir. Geri basınç hedefinin 1 kPa'dan düşük olması ve UI NH3 değerinin 0,85' ten yüksek olması hedeflenmiştir. Aralarından bu değerleri sağlayan 6 mikser prototip olarak imal edilmiş ve deneysel olarak geri basınç testleri ve UI NH3 ölçümleri yapılarak sonuçlar doğrulanmıştır. Akustik performans için iletim kaybı ölçümleri yapılmış ve akustik davranışları incelenmiştir. Kanat sayısı ve uzunluğunun geri basıncı arttırdığını ancak UI NH3 değerine etkisisin olmadığı yapılan çalışmada görülmüştür.
Farklı fiber yönlerinde üretilen epoksi polimer matrisli karbon elyaf takviyeli kompozit borularda işlenebilirliğin araştırılması
Günümüzde özellikle gelişen batarya sistemlerinin daha verimli kullanılabilmesi adına yüksek mukavemetli ve hafif malzemelerin arayışı hızla devam etmektedir. Bu nedenle kompozit malzemeler daha fazla ilgi görmektedir. Kompozit malzemeler iki veya daha fazla malzemeden elde edilir ve bu malzemelerin üstün özelliklerini içerirler. Fiber takviye plastikler (FRP), önemli miktarda yüksek teknoloji uygulamalarında kullanılmaktadır. Örneğin denizcilik, havacılık, motor sporları, enerji ve savunma sanayisinde kullanılmaktadır. Ancak yine de uzun üretim süreleri, yüksek üretim maliyetleri ve karmaşık geometrilerdeki zorluklar gibi üstesinden gelinmesi gereken bazı zorlukları bulunmaktadır. Formlu geometrilerde ürün elde etmek için filament sarma, pultrüzyon ve vakum torbalama gibi çeşitli üretim yöntemleri mevcut olmasına rağmen, kalıp üzerine elle yatırma yöntemi, yüksek mukavemetli malzemeleri geliştirmek için en verimli yöntemdir. Tez çalışmasında karbon fiber ve polimer matris çalışılmıştır. CFRP boruların üretim yöntemlerinde yüzey hassasiyeti düşük olduğundan üretim sonunda yüzey kalitesi işlemlerine gerek duyulmaktadır. Bu işlemler göz önünde bulundurularak CFRP borular için torna işleme süreci bu çalışmada deneysel olarak incelenmiştir. Bu çalışmada karbon fiber/epoksi kompozit boruların imalatında tek yönlü fiber doğrultusunda (UD) elyaf kullanılarak, uygulamaya yönelik kullanımı için 0, 45, 90° arası açılarda sarım gerçekleştirilerek ürünler elde edilmiştir. Üretilen numuneler bilgisayarlı sayısal kontrollü (CNC) torna tezgâhında üç farklı kesme hızı, üç farklı ilerleme hızı ve sabit kesme derinliğinde tornalama işlemine tabi tutulmuştur. Tornalama işlemi sonrası; yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve takım aşınması parametreleri incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek yüzey pürüzlülüğü değerine 90⁰ sarım açısı ve 120 m/dak kesme hızında en düşük ise 45⁰ sarım açısı 160 m/dak kesme hızında ulaşılmıştır. Kesme sıcaklığında ise kesme hızı arttıkça kesme sıcaklığında da artış gözlemlenmiştir.
İki farklı metodla üretilen yapısal çelik profillerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Çelik boru ve profiller ekonomik yöntemlerle seri üretime uygunluğuyla kullanımı çok fazla yaygın olan malzemelerdir. Bu çalışmada sıcak haddelenmiş yapısal çelik saclardan iki farklı üretim metodu ve yüksek frekans indüksiyon kaynak yöntemiyle üretilen boyuna kaynaklı yapısal çelik profiller incelenmiştir. Üretimi gerçekleştirilen çelik profillere tahribatlı ve tahribatsız testler uygulanarak mekanik özelliklerin incelenmesi yapılmıştır. Mekanik özelliklerin tespitinde, ağız genişletme (TS EN ISO 8493), sertlik testi ve çekme deneyi (TS 138 EN 10002-1) teknikleri kullanılmıştır. Ayrıca farklı üretim metotları ile üretilen yapısal çelik profillerin mikroyapı incelemeleri de yapılmıştır. Üretimi yapılan profillerin kaynaklı ve kaynaksız yerlerden çekme testi sonuçları değerlendirilmiş olup farklılık olup olmadığına bakılmıştır. İki farklı metodla farklı proses ayarlarıyla üretilen numunelerin kaynaksız yerlerinden yapılan çekme testi sonuçlarının hangilerinin hammadde değerine yakın olduğu saptanmıştır. Çalışmada iki farklı metodun profil büküm yerlerine etkisini görebilmek için sertlik ölçümleri yapılarak ağız genişletme testi ile standardın istediği kriteri sağlayıp sağlamadığına bakılmıştır. Aynı profilin iki farklı metotla üretimlerde kullanılan hammadde miktarları ve kalıp ayar zamanları da incelenmiştir. Bu çalışmaların sonucunda iki farkı üretim metodun karşılaştırılması yapılarak yapısal çelik profil üretiminde kullanılan en iyi üretim metodunun yeni yöntem olan esnek soğuk şekillendirme ile direkt profil üretimi olduğu belirlenmiştir.
Nokta direnç kaynağı ile birleştirilen 439, DX51D kalite sacların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Endüstride, özellikle imalat sektöründe, çeşitli çelik malzemeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretim sırasında, bu çelik parçaların belirli noktalarda birleştirilmesine sıklıkla ihtiyaç duyulmaktadır. Bu birleştirme için seri imalat sektöründe en yaygın tercih edilen birleştirme yöntemlerinden bazıları nokta direnç kaynağı yöntemidir. Bu ince sac malzemelerin, dayanıklı ve güvenilir bir şekilde birbirine kaynaklanması amacıyla yaygın olarak kullanılır. 439 kalite paslanmaz çelik levha, oksidasyona karşı direnci fazladır ,800-900 dereceye ulaşan sıcaklık dayanımına sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda sağlamlığı ve kaynak potansiyeli sayesinde sürekli olarak kullandığımız su ısıtıcıları gibi küçük ev aletlerinde, sıcaklığın sürekli değiştiği araç egzoz yapımı ve parçalarında, çamaşır makineleri, otomotiv sektörü ve en önemlisi gıda sektöründe sıkça kullanılabilen ferritik paslanmaz çeliktir. DX51 galvaniz sac, sıcak daldırma galvanizleme yöntemi ile kaplanmıştır. Bu işlem, çeliği korozyona karşı korumak için çinko kaplama uygulanması anlamına gelir. Genellikle iki tarafı da kaplanmıştır. DX51, genellikle düşük karbonlu çelikten (LC) üretilir ve ticari kalitede olarak kullanılır. Çelik kalitesi, DX51D ve DX51D+Z gibi belirli kimyasal kompozisyon ve mekanik özelliklere sahip alt sınıflarla da belirtilebilir. Yapı inşaatı, otomotiv, beyaz eşya, elektrikli ev aletleri, ambalaj, su ve gaz boru hatları, otomotiv parçaları, çatı kaplama, dış cephe kaplamaları gibi birçok farklı endüstriyel ve ticari uygulamada kullanılabilir. Bu çalışmada, farklı parametreler kullanılarak 439 ve DX51D çelikleri elektrik direnç nokta kaynağı yöntemiyle birleştirilmiştir. Birleştirilen numuneler üzerinde metalografik incelemeler yapılmış ve mekanik testler uygulanmıştır. Numuneler, elektrik direnç nokta kaynağı ile üç farklı amper, üç farklı baskı kuvveti ve üç farklı bekleme süresi kullanılarak hazırlanmıştır. Elektrik direnç nokta kaynağında, elektrotlardan geçen akım, elektrotların iş parçasına uyguladığı kuvvet ve kaynak süresi en önemli temel faktörlerdir. Bu faktörlerin birbirleri ile kombinasyonları ve uygulanma miktarları kaynak kalitesini belirler. Kaynağın kalitesi birleştirilecek parçaların mekanik dayanımına doğrudan etki eder. İlgili kaynak parametrelerin ferritik ve galvanizli çelikler üzerinde dayanım, sertlik ve mikroyapı özellikleri incelenerek uygun kaynak parametrelerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Kaynaklı numunelerin mekanik ve mikroyapı özelliklerini belirlemek amacıyla çekme testi, sertlik ölçümü, mikroyapı analizi ve kaynak nüfuziyeti incelemeleri gerçekleştirilmiştir.
Mandibula kırıklarında kullanılan plak-fiksatörlerin malzeme ve geometri farklarının kırık tiplerine göre kıyaslanması
Mandibula kırıklarında miniplak kullanımı yaygın görülen cerrahi müdahale yöntemlerinden biridir. Mandibula kemiği kırıklarında plak-fiksatör uygulaması öncesi tetkiklerde kullanılacak biyomalzemenin taşıyabileceği sınır değerlerinin ortaya konması gerekir. Plak ve fiksatörün, çenenin maksimum kuvvete ulaştığı durumlar dahil her türlü etkiye karşılık verir nitelikte olması istenmektedir. Plak ve fiksatörlerin biyouyumlulukları yanısıra uygulandıkları bölgenin ihtiyaç duyduğu yükleri de karşılayabilecek nitelikte olması beklenir. Kullanılacak malzeme ve plak geometrisinin cerrahi öncesi tetkiklerle belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada, bilgisayarlı tomografi (BT) görüntülerinden üç boyutlu mandibula modeli oluşturulmuş, sagittal split osteotomi ve angulus bölgesinde kırık oluşturulmuştur. Her iki kırık modeli için, miniplak ve fiksatörünün farklı biyouyumlu malzemeler (Titanyum6 Alüminyum4 Vanadyum, Krom Kobalt, Paslanmaz Çelik) ile tasarlanıp gerilme analizleri ve plaklarda yaygın olarak kullanılan 3 farklı geometri oluşturulup yine herbiri için ayrı ayrı olmak üzere ANSYS programı ile sonlu elemanlar analizi yapılarak, yük taşıma kapasiteleri karşılaştırılmıştır.
ST 37, AISI 1040 ve 2379 malzemelerin tornalama işleminde yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi
Talaşlı imalatta her geçen gün maliyetin azalması rekabet gücünün artmasıyla farklı bir yola girilmektedir. Bu bağlamda kesici takımların ömürlerinde istenilen yüzey kalitesinin yakalanması büyük önem taşımaktadır. Maksimum verim ile minimum maliyetin yakalanması oldukça güçtür. Doğru kesme şartlarında kullanılacak takım hem maliyet hem de yüzey kalitesi açısından oldukça önemlidir. Kesme şartları, kesme hızı sayısı, ilerleme miktarı, kesme derinliği en ideal şartlarda uygulanması gerekmektedir. Uygulanmadığı taktirde işleme maliyeti takım sarfiyatı ve hassas işleme gibi özelliklerden bahsedilemez. Birçok araştırma ideal kesme şartlarının belirlenmesi üzerine yayımlanmıştır. Talaşlı imalat sektörü sürekli kendini geliştiren sektör olduğundan ideal kesme şartları her geçen gün daha da önem kazanmakta ve güçlenen kesme şartlarıyla beraber daha hassas işler yapılmaktadır. Bu çalışmada, 3 faklı malzeme çeşidini belirlenen bir kesici takımı ile farklı kesme şartlarında işlenerek en iyi yüzey kalitesinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Farklı kesme hızı, kesme derinliği ve ilerleme miktarında 90 adet parça işlenmiştir. Deneyler de iki farklı geometriye ( 0.4mm-0.8mm) sahip kesici takımlar kullanılmıştır.. Değişik uç formunun kullanılmasının amacı uç açısının parça üzerinde ne kadar etkili olduğunun görebilmektir. Parçalar belirtilen ölçütlerde işlenerek en hassas parça yüzeyi elde edilmiştir. Buna göre malzemeler için seçilmesi gereken kesme hızı, ilerleme miktarı, kesme derinliği değişkenleri elde edilmiştir.
Farklı tip mandibula kırıklarında kullanılan mini fiksatörlerin optimal konumlarının tayini ve biyomekanik olarak değerlendirilmesi
Mandibula kırıklarında miniplak kullanımı yaygın görülen cerrahi müdahale yöntemlerinden biridir. Mandibula kemiği kırıklarında plak-fiksatör uygulaması öncesi tetkiklerde kullanılacak biyomalzemenin taşıyabileceği sınır değerlerinin ortaya konması gerekir. Plak ve fiksatörün, çenenin maksimum kuvvete ulaştığı durumlar dahil her türlü etkiye karşılık verir nitelikte olması istenmektedir. Plak ve fiksatörlerin biyouyumlulukları yanısıra uygulandıkları bölgenin ihtiyaç duyduğu yükleri de karşılayabilecek nitelikte olması beklenir. Kullanılacak malzeme ve plak geometrisinin cerrahi öncesi tetkiklerle belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada, bilgisayarlı tomografi (BT) görüntülerinden üç boyutlu mandibula modeli elde edilmiş, korpus ve simfiz bölgesinde kırık oluşturulmuştur. Her iki kırık modeli için, farklı geometrilere sahip miniplakların farklı konumları üç farklı biyouyumlu malzemeler (Titanyum Alaşımı, Krom Kobalt, Paslanmaz Çelik) ile tasarlanıp gerilme analizleri herbiri için ayrı ayrı olmak üzere ANSYS WORKBENCH programı ile tamamlanılarak karşılaştırılmaları yapılmıştır.
Plastik enjeksiyon kalıpçılığı işleminde sıcak yolluk sistemleriyle soğuk yolluk sistemlerinin karşılaştırılması
Plastik sektörü dünyada çok hızlı gelişen sektörlerin başında gelmektedir. Bu teknolojik gelişmeler ışığında hacim kalıplarında kullanılan sıcak yolluk sisteminin önemini gittikçe arttırmıştır. Sıcak yolluk sistemi son yıllarda plastik enjeksiyon kalıpçılığında soğuk yolluk (normal yolluk) sistemine göre daha fazla tercih edilmeye başlanmıştır. Plastik enjeksiyon kalıpçılığında sıcak yolluğun soğuk yolluğa göre daha fazla tercih edilmesini yüksek kaliteli ürün alma isteği, daha kısa sürede daha çok iş yapabilme ve işçilik giderlerinin azaltılması olarak şekilde kısaca özetleyebiliriz. Soğuk yolluk sisteminde kullanılan elemanlar: yolluk burçları ve yolluk dağıtım sistemleridir. Sıcak yolluk sistemlerde kullanılan elemanları; Termokupul (Sıcaklık kontrol elemanları), Sıcaklık kontrol cihazları, Isıtıcılar (Dağıtıcı ve meme ısıtıcıları), Sıcak yolluk memesi ve Sıcak yolluk dağıtıcısı (manifold), açma/kapamalı (valfgate ) yolluk giriş uçları olarak altı ana gruba ayırabiliriz. Sıcak yolluk sistemi; Plastik enjeksiyon kalıplarında enjeksiyon makinesinin memesinden plastik enjeksiyon kalıp gözüne kadar ergimiş plastik malzemeyi sıcaklık, basınç kaybı olmadan ve hasara uğramadan kontrollü bir şekilde bekletme ve istenildiğinde kalıp gözüne enjekte etme sistemidir. Sıcak yolluk sistemi; Plastik enjeksiyon kalıplarında enjeksiyon makinesinin memesinden plastik enjeksiyon kalıp gözüne kadar ergimiş plastik malzemeyi sıcaklık, basınç kaybı olmadan ve hasara uğramadan kontrollü bir şekilde bekletme ve istenildiğinde kalıp gözüne enjekte etme sistemidir. Sıcak yolluk sisteminin önemli ölçüde enerji, işçilik ve malzeme kazançlarının yanında birçok avantajlar getirmesi nedeniyle kullanımı giderek artmaktadır. Sıcak yolluk sisteminin sağladığı avantajların yanı sıra kendine has özellikleri ve gereksinimleri vardır. Plastik enjeksiyon parçalarının kalitesini iyileştiren ve üretimi optimize eden en etkili yöntemdir. Bu sistem temel olarak enjeksiyon makinesi memesinin bir devamıdır ve kalıbın her gözüne dağıtıcı görevi görür. Sıcak yolluk sisteminde, tüm basınçlar düşeceği için makine daha az yıpranır ve makine ömrü uzar. Dakikada alınan ürün sayısının artması, işçilik maliyetinin düşmesi, baskı sorunun olmaması ve en önemlisi geri dönüşüm olarak kullanılan (kırma) yolluk sarfiyatının ortadan kalktığı düşünüldüğünde çok büyük maddi tasarruf sağlanır. Sıcak yolluk sisteminin, bir enjeksiyon makinesinin kapasitesini yaklaşık olarak %20 arttırmaktadır. Bu amaçla bu tez çalışması ile güncel uygulamaların karşılaştırmaları yapılarak yeni nesil bir uygulama sistemi tasarımında kriter karşılaştırmalı gereksinimler açıklanacaktır.
15-5 pH paslanmaz çeliğin tornalanmasında işleme parametrelerinin Taguchi metodu ile optimizasyonu
Son yıllarda, 15-5 PH çökelme ile sertleştirilebilen martensitik paslanmaz çeliği yüksek dayanım, iyi korozyon direnci ve düşük distorsiyon özelliklerinden dolayı özellikle havacılık ve nükleer endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, sahip olduğu mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle işlenebilirliği zor malzemeler sınıfında yer almaktadır. Bu çalışmanın amacı 15-5 PH paslanmaz çeliğin tornalamasında işleme parametrelerinin kesme kuvveti (Fc) ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) üzerindeki etkilerini araştırmak ve optimum işleme şartlarını belirlemektir. Bu amaçla kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği üç farklı seviyede ve kesici takım ise iki farklı seviyede tanımlanarak Taguchi'nin L18 dikey dizini ile deney tasarımı yapılmıştır. İşlenebilirlik üzerinde çökelme sertleştirme ısıl işlem etkisini belirlemek için, 15-5 PH ve çökelme 15-5 PH sertleştirilmiş (H1025) malzemeler kullanılmıştır. İşleme deneyleri CNC torna tezgahında kaplamalı sementit karbür kesici takımlar kullanılarak kuru kesme şartları altında gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda kesme parametrelerine bağlı olarak elde edilen Fc ve Ra değerleri için varyans analizi (ANOVA) yapılarak işleme parametrelerinin Fc ve Ra üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla regresyon analizi uygulanmıştır. Her iki malzemenin işlenmesinde de kesme kuvveti üzerinde en etkili parametrenin kesme derinliği, yüzey pürüzlülüğü üzerinde ise en etkili parametrenin ilerleme hızı olduğu görülmüştür. Çökelti sertleştirme ısıl işleminin kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğünü arttırdığı tespit edilmiştir. İşleme çıktıları üzerinde CVD TiCN-Al2O3-TiN kaplı takımın PVD TiAlN-AlCrO kaplı takıma üstünlük sağladığı görülmüştür.
Sert krom kaplanan silindirik numunelerde kaplama parametrelerinin etkilerinin incelenmesi
Birbirine temas eden makine parçalarından veya içerisinde bulunduğu ortam şartlarından dolayı malzeme yüzeylerinde kayıp meydana gelmektedir. Yüzeyi bozulmuş bir malzemenin üretimi durdurmaya kadar etkisi olabilir. Malzeme kaybını önlemek ve ana malzemenin kullanılırlığını arttırmak için yüzey işlemleri uygulanır. Yüzey işlemlerinin amacı ana malzemenin tokluğu ile oynamadan malzeme yüzeyine sertlik vererek sürtünme, aşınma ve korozyona karşı dayanım sağlamaktadır. Bu çalışmada yapılan kaplama, daha önce işlem görmemiş ve yeni olarak kullanılacak bir malzeme üzerine yapılmıştır. Deneylerde mekanik özelliği düşük olan St 37-2 yapısal mil çeliği üzerine elektrolitik kaplama yöntemi ile sert krom kaplama yapılmıştır. Yapılan kaplama işleminde sıcaklık, akım yoğunluğu ve anot katot arası mesafe değişken olarak kullanılmıştır. Farklı akım yoğunluklarında (25-40-55 Amp/dm2), farklı sıcaklıklarda (40-60 oC) ve farklı anot-katot arası mesafelerde (100-200 mm) yapılan kaplamalarda, numunelerde kaplama sertliği, sürtünme ve aşınma direnci, kalınlığı, kaplama yapışkanlığı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucu elde edilen numunelerde yapılan laboratuvar çalışmaları sonucunda kaplama kalitesinin, kalınlığının, sertliğinin, aşınma direncinin, kaplama yapışma özelliğinin, kaplama bölgesi ve ana malzeme üzerinde yapılan nokta ve çizgi analizleri sonuçlarının literatüre uygun değerler verdiği gözlenmiştir. Bu değerler kapsamında elde edilen sonuçlar ışığında, düşük karbonlu yapı çeliğine en düşük parametreler dahi uygulandığında malzemenin mekanik özellikleri üzerinde olumlu etkiler olduğu gözlenmiştir. Kaplama işlemi esnasında akım yoğunluğunun artması ile birlikte numunelerde sertlik, aşınma direnci ve kaplama kalınlıklarının arttığı görülmüştür. Banyo sıcaklığının azalması sonucunda sertlik değerinde azalma olduğu, akım yoğunluğunun 40 Amp/dm2 sonrasında sertliğin azaldığı tespit edilmiştir. Sertliği en fazla olan numunede aşınma en az değerde tespit edilmiştir. Sıcaklığın artmasıyla aşınma direncinin de arttığı görülmüştür. Yapılan termal şok testleri sonucu numune yüzeyindeki kaplamada, 350 oC de değişim gözlenmezken 550 oC ve 750 oC sıcaklıklarda renk değişimleri tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda en verimli kaplama 11 numaralı numunede gözlenirken verimi düşük olan kaplama ise 2 numaralı numunede tespit edilmiştir.
Derin kriyojenik işlemin aısı d2 soğuk iş takım çeliğinin işlenebilirliğine etkisi
Bu çalışmada, AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin sert tornalanmasında, soğuk iş takım çeliğine uygulanan derin kriyojenik işlem ve temperleme işleminin yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve takım aşınması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte, derin kriyojenik işlemin mekanik özellikler (makrosertlik ve mikrosertlik) ve mikroyapı üzerine etkileri incelenmiştir. Deney numuneleri CHT, DCT-36 ve DCTT-36 olmak üzere üç gruptan oluşmaktadır. Birinci gruptaki numuneler, sadece geleneksel ısıl işleme tabi tutularak 62 HRc sertliğine getirilmiştir. İkinci grup, geleneksel ısıl işlem sonrasında -145°C'de 36 saat derin kriyojenik işlem gören numunelerden oluşmaktadır. Son grup ise hem geleneksel ısıl işlem hem de derin kriyojenik işlem görmüş ve sonrasında 200°C'de 2 saat temperleme işlemi uygulanmış numunelerden oluşmaktadır. Deneylerde kesici takım olarak, Al2O3 + TiC matris esaslı kaplamasız karma alümina seramik (AB30) ve Al2O3 + TiC matris esaslı ve PVD yöntemiyle TiN kaplı seramik (AB2010) kesici takımlar kullanılmıştır. Deneylerde, üç farklı kesme hızı (50, 100, 150 m/dak), üç farklı ilerleme hızı (0,08, 0,16, 0,24 mm/dev) ve üç farklı kesme derinliği (0,25, 0,50, 0,75 mm) parametreleri seçilmiştir. Takım aşınması deneyleri ise, 150 m/dak kesme hızı, 0,08 mm/dev ilerleme hızı ve 0,6 mm kesme derinliğinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda; hem yüzey pürüzlülüğü hem de takım aşınması açısından en iyi sonuçlar, DCTT-36 numunesi ile elde edilmiştir. Kesici takımlar karşılaştırıldığında, yine yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması için en iyi sonuçlar kaplamalı seramik takım (AB2010) ile elde edilmiştir. Makrosertlik ve mikrosertlik değerleri DCT-36 numunesinde en yüksek seviyeye çıkmıştır. Mikroyapı açısından, daha homojen ve daha ince ikinci karbür oluşumlarının görüldüğü DCTT-36 numunesinin en iyi sonuçları sergilediği görülmüştür. Sonuç olarak, AISI D2 soğuk iş takım çeliğine uygulanan derin kriyojenik işlemin yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması, mekanik özellikler ve mikroyapı bakımından olumlu sonuçlar sergilediği gözlemlenmiştir.
Ayçiçeği metil esterinin motor titreşimine ve gürültüsüne olan etkilerinin deneysel analizi
Günümüzde tüm dünyada enerji ihtiyacı ve motorlu taşıt sayısı gün geçtikçe artarak devam etmektedir. Dünya genelinde özellikle ticari enerji ihtiyacının büyük kısmı petrol kullanımı ile sağlanmaktadır. Petrol çoğunlukla motorlu taşıtlarda yakıt olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, dünya petrol rezervleri aşırı kullanıma bağlı olarak hızla tükenmektedir. Bu nedenlerle araştırmacılar motorlu taşıtlarda kullanılmak üzere önem kazanan alternatif yakıt arayışlarına gitmişlerdir. Bitkisel veya hayvansal yağlardan elde edilen biyodizel ile ilgili çok sayıda araştırma ve çalışma yapılmaktadır. Dizel yakıtlar geniş kullanım alanına sahip olmasından dolayı ülke ekonomisinde önemli bir yere sahiptir. Dizel motorlarında yanma patlamalı olduğundan dolayı, gürültülü ve titreşimli çalışırlar. Motor içindeki yanma süreci ile meydana gelen gürültü ve titreşim canlılar üzerinde uzun ve kısa süreli olumsuz etkiler oluşturmaktadır. Yakıtların özellikleri dizel motorlarda gürültü ve titreşime önemli derecede etki eder. Bu çalışmada, standart dizel yakıtı ve ayçiçek yağı metil esteri (Biyodizel) karışımlarının, tek silindirli bir dizel motorun gürültü ve titreşim emisyonlarına olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler standart dizel yakıtına hacimsel olarak % 15 ve % 30 oranlarında katılan ayçiçek yağı metil esteri yakıtları ile tam yük altında ve farklı motor devirlerinde yapılmıştır. Ayçiçek yağı metil esteri ve standart dizel yakıt karışım oranı arttıkça gürültü ve titreşim emisyonlarında düşüş görülmüştür.
Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin işlenebilirliğe etkisinin taguchı yöntemiyle optimizasyonu
Bu çalışmada, AISI O2 (DIN 1.2842) soğuk iş takım çeliğinin işlenmesinde kesici takımlara uygulanan derin kriyojenik işlemin (DCT) yüzey pürüzlülüğü (Ra), kesme kuvveti (Fc), takım aşınması ve mikrosertlik üzerine etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte, optimum Ra ve Fc sonucunu veren kesme parametreleri Taguchi optimizasyon metodu ile belirlenmiştir. Tornalama deneyleri, Taguchi L16 (43) ortogonal (dikey) dizinine göre yapılmış, deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/G) oranı esas alınmıştır. Deneylerde kaplamalı (MT-TiCN+Al2O3+TiN) ve kaplamasız karbür (WC+Co+TiC+TaC) takımlar kullanılmıştır. Rieltveld analizi ile takım mikroyapısındaki karbürlerin oransal değişimi tespit edilmiştir. Son olarak mikrosertlik ölçümleri ile kriyojenik işlemin sertlik üzerindeki etkisi ortaya koyulmuştur. Taguchi analizi sonucu, yüzey pürüzlülüğü için optimum sonuçlar kriyojenik işlemli kaplamasız takım ile 250 m/dak kesme hızında ve 0,08 mm/dev ilerleme hızında elde edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü üzerindeki en etkili parametrenin ilerleme hızı (% 80,20), daha sonra sırasıyla kesici takım tipi (% 12,98) ve kesme hızı (% 5,86) olduğu görülmüştür. Kesme kuvveti için en düşük değerleri veren parametreler sırasıyla kesici takım türü, kesme hızı ve ilerleme hızı için kriyojenik işlemli kaplamalı takım, 250 m/dak ve 0,08 mm/dev olarak bulunmuştur. Fc değerleri için gerçekleştirilen ANOVA sonuçlarına göre kesme kuvveti üzerinde en etkili parametrenin % 85,70 oranıyla ilerleme hızı olduğu görülmüştür. Daha sonra kesici takım türü % 7,94 ve kesme hızı % 4,60 ile en az etkiye sahip parametreler olarak sıralanmıştır. Takım ömrü açısından kriyojenik işlem hem kaplamasız hem de kaplamalı karbür kesici takımlarda olumlu sonuçlar sergilemiştir. Bu bağlamda kaplamasız ve kaplamalı karbür kesici takımlarda sırasıyla % 15 ve % 11 oranlarında iyileşme sağlanmıştır. Rieltveld analizi sonucu, kriyojenik işlemin takımlarda karbür yüzdelerini arttırdığı belirlenmiştir. Mikrosertlik ölçümleri sonucunda, kriyojenik işlem sonrasında kaplamasız ve kaplamalı karbür takımların sertlikleri sırasıyla % 4,6 ve % 5,15 oranlarında arttığı görülmüştür.
Polipropilen levhaların CNC tezgahında sürtünme karıştırma nokta kaynağı ile birleştirilmesi
Bir katı hal kaynak yöntemi olan Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı (SKNK), Direnç Nokta Kaynağına (DNK) alternatif olarak geliştirilmiştir. İlk defa 2001 yılında alüminyum sac malzemelere uygulanmıştır. Günümüze kadar yapılan çalışmalarda SKNK yöntemi, metallere ve termoplastik polimer malzemelere uygulanmış ve olumlu sonuçlar alınmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, kaynak dayanımını etkileyen birçok parametrenin olduğu saptanmıştır. Kaynak takımı geometrisi, takım devri, dalma derinliği ve karıştırma süresi, kaynak dayanımına en fazla etki eden parametrelerdir. Bu çalışmada, kaynak parametrelerinin kaynak dayanımına etkisini belirlemek ve optimum kaynak parametrelerini elde etmek amacı ile iyi kaynak edilebilirliğe sahip polipropilen (PP) numuneler, SKNK yöntemi ile birleştirilmiştir. Farklı omuz ve karıştırıcı uçlu, 4 faklı takım imal edilerek takım geometrisinin kaynak dayanımına etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmaların sonucunda yeni bir kaynak kesiti elde edilmiş ve bu kaynak kesitine yeni bir isim verilmiştir. Bindirme kaynağı için özel olarak tasarlanan bir bağlama aparatı yardımı ile bağlanan parçalar Computer Numerical Control (CNC) Dik İşleme Tezgahında ISO G M kod sistemi kullanılarak hazırlanmış bir programla kaynaklanmıştır. Kaynak dayanımına etki eden parametreler farklı değerler için denenmiş ve çok sayıda kaynaklı numune elde edilmiştir. Kaynaklanan numunelere çekme testi uygulanmıştır. Sonuç olarak en uygun kaynak parametreleri tespit edilmiş ve bu parametrelerin kaynak dayanımına etkileri ortaya konulmuştur.
PH 13-8 MO çeliğinin tornalanmasında mql sisteminde kullanılan bitkisel esaslı kesme yağına çok duvarlı karbon nanotüp ilavesinin işleme çıktıları üzerindeki etkisi
Bu çalışmada, PH13-8 Mo paslanmaz çeliğinin tornalanmasında, optimum işleme şartlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, PH13-8 Mo çeliğinin farklı soğutma yağlama koşulları altında, kesme parametrelerinin, kesme sıcaklığı ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tornalama deneylerinde kaplamalı sementit karbür (PVD TiAlN-(AlCr)2O3) kesici takımlar kullanılmıştır. Deneyler sabit kesme derinliğinde (0.8 mm), üç farklı kesme hızında (120, 180, 240 dev/dak) ve üç farklı ilerleme hızında (0.10, 0.15, 0.20 mm/dev) gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma iki aşamada ele alınmış olup Taguchi'nin L9 ve L27 düşey dizinleri kullanılarak deney tasarımları yapılmıştır. Her iki deney tasarımında da yukarıda belirtilen kesme parametreleri sabit tutulmuştur. L9 deney tasarımında nano akışkan konsantrasyon oranlarının (hacimce %0,3, 0,6 ve 0,9) optimizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaçla MMY sisteminde kullanılan bitkisel esaslı kesme yağının içerisine Çok Duvarlı Karbon Nanotüp (ÇDKNT) katı nanopartikülleri eklenerek nanoakışkanlar hazırlanmıştır. L27 deney tasarımında ise yine yukarıda belirtilen kesme parametreleri sabit tutularak soğutma/yağlama şartlarının (kuru, MMY ve Nano MMY) optimizasyonu amaçlanmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesinde sinyal gürültü oranı (S/N) kullanılmıştır. Kontrol faktörlerinin sonuçlara etkisinin belirlenmesi adına, varyans analizi (ANOVA) yapılmıştır. Ayrıca bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla çoklu regresyon analizi uygulanmıştır. Deneyler sonucunda ÇDKNT nanoakışkanlar için optimal konsantrasyon oranı hacimce %0,6 olarak tespit edilmiştir. İlk aşamada gerçekleştirilen L9 deney tasarımına göre en iyi yüzey pürüzlülük değeri 180 m/dak kesme hızında, 0,10 mm/dev ilerleme hızında ve hacimce %0,6 konsantrasyon oranında elde edilmiştir. Kesme bölgesinde oluşan sıcaklık değerleri incelendiğinde en düşük kesme sıcaklığı 120 m/dak kesme hızında, 0,10 mm/dev ilerleme hızında ve hacimce %0,3 konsantrasyon oranında görülmüştür. İkinci aşamada gerçekleştirilen L27 deney tasarımına göre en iyi yüzey pürüzlülük değeri 180 m/dak kesme hızında, 0,10 mm/dev ilerleme hızında ve NanoMMY soğutma/yağlama koşulları altında elde edilmiştir. Optimum kesme sıcaklığını veren değişkenler ise 120 m/dak kesme hızı, 0,10 mm/dev ilerleme hızı ve NanoMMY soğutma/yağlama koşulu olarak tespit edilmiştir.
S355J2+N malzemelerin elektrocuruf kaynak yöntemi ile kaynaklanabilirliği ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Günümüz metal işleri endüstrisinde kaynak hayati bir öğe olarak karşımıza çıkmaktadır. Gelişen teknoloji ile beraber daha efektif, ekonomik ve uygulanması kolay kaynak metotları ortaya çıkmaktadır. Bu yöntemlerden birisi olan elektrocuruf kaynağı özellikle iri ve kalın cidara sahip malzemelerde etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Elektro cüruf yöntemiyle yüksek kaliteye sahip ürün elde edilebilmektedir. Kontrollü katılaşma yapısal bütünlüğü arttırmaktadır. Bu yüzden elektrocuruf yöntemi yüksek teknoloji gereken endüstri kollarında kullanılan yüksek performanslı malzemelerin üretiminde tercih edilen bir yöntem olmaktadır. Bu kaynağın uygulanması, yapılan kaynak sırasında ortaya çıkan cürufun verilen elektrik akımına karşı direnç göstermesi ile yüksek ısıya ulaşması ve bu ısının kaynakta kullanılması prensibine dayanır. Kaynak sırasında ortaya çıkan ısının efektif bir biçimde kullanılması, ana metale aktarılan ısının oldukça yüksek olması gibi olgular nedeniyle özellikle kalın kesitli malzemelerin kaynatılmasında kullanılan bir yöntemdir. Herhangi bir şekilde çelik içerisine karışan inklüzyonlar şekil, bileşim, yoğunluk ve boyutlarına bağlı olarak çeliğin yüzey özellikleri, derin çekme, yorulma, darbe dayanımı ve kopma dayanımı gibi mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilerler. Bu olumsuz etkileri gidermek için kullanılan yöntemlerinin başında elektro cüruf ergitme yöntemi bulunmaktadır. S355J2+N yapısal çelik, yüksek dayanımlı, düşük alaşımlı yapısal çeliktir. Özellikle çelik konstrüksiyonlu yapılar, köprü parçaları ve gövdesi, deniz kıyılarındaki yapısal konstrüksiyonlar, güç üretim tesisleri, madencilik ekipmanları, yük taşıyıcılar ve rüzgâr tribünlerinin üretimde yaygın bir kullanıma sahiptir. Yapılacak bu çalışma ile S355J2+N malzemelerin elektrocuruf kaynak yöntemi ile kaynaklanabilirliği araştırılacaktır. Yapılan kaynak işlemi sonrasında kaynakların mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla çeşitli mekanik testler uygulanacaktır ve kaynak yönteminin mekanik ve mikroyapıdaki değişimlerini gözlemleyerek kayıt altına almak suretiyle yorumlanmasını sağlamak için çeşitli materyallerden, elektron mikroskoplarından, tahribatlı ve tahribatsız muayene yöntemlerinden, sertlik ölçme yöntemlerinden ve çeşitli deney düzeneklerinden yararlanılarak tez çalışmasının bitirilmesi hedeflenmektedir.
CNC hava fırçası tasarımının ve prototipinin gerçekleştirilmesi
Üretimin makineleşmesi, ülkelerin kalkınmasına ekonomik olarak da gelişimine ışık tutar. Üretimin daha rahat planlamasını ve hatalı ürünlerin miktarını alt seviyelere indirir. Operatörden oluşacak hataları da minimuma indirir. İlerleyen teknoloji ile birlikte sektör ayırmaksızın hızla makineleşmeye giden bir yol görünmektedir. Sadece klasik imalat sektöründe değil, mimari ve sanatsal alanlarda da üst düzey verimlilikle ürünler ortaya çıkarma gerekliliği ortaya çıkmıştır. Sanatsal veya mimari ürünlerde de insanların zevk ve isteklerine daha hızlı, hatasız ulaşılabilir kılmak için bu alanlarda makineleşmenin önemi öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında sanatsal ve mimari alanlarda kullanılan, 3 eksenli bir CNC hava fırçası tasarım çalışması yapılmış ve mekanik, elektronik ve yazılım detayları ile prototip çalışması yapılmıştır.
AIAI 904L paslanmaz çeliğin MQL yöntemi kullanılarak tornalanmasında nanografen katkılı kesme yağının işleme performansı üzerindeki etkisi
Bu çalışmada, AISI 904L östenitik paslanmaz çeliğinin tornalanmasında, kesme parametrelerinin ve kesme şartlarının, yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve kesme sıcaklığı (T) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla Taguchi'nin L9 ve L27 ortogonal dizinleri kullanılarak deney tasarımları yapılmış olup deneylerde CVD Ti(C,N)+Al2O3+TiN kaplamalı karbür takımlar kullanılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesinde sinyal gürültü oranı (S/N) kullanılmıştır. Kontrol faktörlerinin sonuçlara etkisinin belirlenmesi adına, varyans analizi (ANOVA) yapılmış olup bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla regresyon analizi uygulanmıştır. L9 deney tasarımında debi (20, 40 ve 60 ml/saat), basınç (4, 6 ve 8 bar) ve nanoakışkan konsantrasyon oranı (hacimce %0, 0,8 ve 1,2) kontrol faktörleri olarak belirlenmiştir. Kesme hızı (150 m/dak), ilerleme hızı (0,15 mm/dev) ve kesme derinliği (0,5 mm) ise sabit tutulmuştur. Deneyler sonucunda en düşük yüzey pürüzlülük değeri (1,748 µm) ve en düşük kesme sıcaklığı değeri (153 oC) olup 60 ml/saat debi, 8 bar basınç ve hacimce %0,8 nano grafen karışımında elde edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üzerinde %35,5 katkı oranı ile en etkili parametrenin basınç olduğu, kesme sıcaklığı üzerinde ise %54,40 katkı oranı ile en etkili parametrenin nano akışkan konsantrasyon oranı olduğu görülmüştür. L27 deney tasarımında ise kesme hızı (100, 150 ve 200 m/dak ), ilerleme hızı (0,10, 0,15 ve 0,20 mm/dev) ve nanoakışkan konsantrasyon oranı (hacimce %0, %0,8 ve %1,2) kontrol faktörleri olarak belirlenmiştir. Bu deney tasarımında L9 deney tasarımında elde edilen optimum debi (60 ml/saat) ve basınç (8 bar) sabit tutulmuştur. En düşük yüzey pürüzlülük değeri (0,552 µm), 200 m/dak kesme hızında, 0,10 mm/dev ilerleme hızı ve hacimce %0,8 nano akışkan konsantrasyon oranında elde edilmiştir. En düşük kesme sıcaklığı ise (137 oC), 100 m/dak kesme hızı, 0,10 mm/dev ilerleme hızı ve %0,8 nano akışkan konsantrasyon oranında elde edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üzerinde %96,57 katkı oranı ile en etkili parametrenin ilerleme hızı olduğu, kesme sıcaklığı üzerinde ise %51.73 katkı oranı ile en etkili parametrenin kesme hızı olduğu görülmüştür.
Biyodizel yakıt karışımlarının ve püskürtme basıncının motor performansına ve yanmaya olan etkileri.
Dünya genelinde motorlu taşıt sayısı giderek artmaktadır. Son zamanlarda elektrikli araç teknolojisi ilerleme eğilimine girse de içten yanmalı motorlara göre üstünlükleri yeterli seviyede değildir. Günümüzde motorlu taşıtlar çoğaldıkça enerji ihtiyacı da o ölçüde artmaktadır. İçten yanmalı motorlar için enerji ihtiyacı petrol kaynaklı ürünler ile elde edilmektedir. Her geçen gün artan motorlu taşıtlar dikkate alındığında petrol rezervlerinin hızla tükendiği görülmektedir. Bu sebeple bilim dünyası alternatif yakıt olanaklarını araştırmaya başlamışlardır. Yapılan araştırmalarda bitkisel veya hayvansal yağlardan üretilebilen biyodizel yakıtı üzerinde durulmuştur. Biyodizel, bileşenlerinde oksijen bulunan, ancak sülfür bulunmayan ve zehirleyici olmayan, doğada çözünebilir olan yenilenebilir bir alternatif dizel motor yakıtıdır. Standart dizel yakıttan daha az karbon monoksit ve hidrokarbon çıkardıkları görülmüştür. Dizel motorlarda farklı ilave bir düzenek ihtiyacı olmadan kullanılabilmektedirler. Dizel motorlarda performansı, yakıt sistemi özelliklerini ve yakıtın yanma kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada, standart dizel yakıt ile mısır yağı metil esteri (biyodizel) karışımının, tek silindirli dizel motorda yanma karakteristiklerine olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler standart dizel yakıta %10, %20 ve %50 oranlarında katılan mısır yağı metil esteri yakıtı ile 210 bar ve 230 bar enjektör basınçlarında 2,5 Nm, 5 Nm, 7,5 Nm ve 10 Nm tork değerleri ile yapılmıştır.
Hastelloy C276 alaşımının frezelenmesinde minimum miktarda yağlamanın yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerindeki etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada, Hastelloy C276 süper alaşımının frezelenmesinde kesme parametreleri, Minimum Miktarda Yağlama (MMY) ve Nano-MMY'nin işleme performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneyler CVD TiCN-Al2O3-TiCN kaplamalı sementit karbür takımlar kullanılarak CNC dik işleme merkezinde yapılmıştır. Deneysel çalışmada ilk etapta Taguchi'nin L9 deney tasarımı kullanılarak yüzey pürüzlülüğü için MMY parametrelerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Burada kontrol faktörleri olarak debi (20, 60 ve 100 ml/h), püskürtme açısı (30, 45 ve 60°) ve püskürtme basıncı (4, 6 ve 8 bar) ele alınmış olup kesme hızı (75 m/dak), ilerleme hızı (0.15 mm/dev) ve kesme derinliği (0.5 mm) sabit tutulmuştur. Deney sonuçlarına göre en iyi yüzey pürüzlülük değeri 100 ml/h debi, 45° püskürtme açısı ve 8 bar basınç kombinasyonunda elde edilmiştir. Varyans analizi sonucuna göre yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili faktör %74,6 katkı oranı ile debi olmuştur. Bunu %9,1 ve %3,3 katkı oranları ile sırasıyla basınç ve püskürtme açısı takip etmiştir. İlk aşamada elde edilen optimum MMY parametreleri dikkate alınarak ikinci aşamada Nano-MMY'nin ve kesme parametrelerinin işleme performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Taguchi'nin L27 düşey dizini kullanılarak tam faktöriyel deney tasarımı yapılmıştır. Deney tasarımında performans karakteristiği olarak yüzey pürüzlülüğü ve takım ömrü dikkate alınmıştır. Kesme hızı (60, 75 ve 90 m/dak), ilerleme hızı (0,1, 0,15 ve 0,20 mm/dev) ve nanopartikül kakı oranı (0,5, 1 ve 1,5 % hacimce) ise kontrol faktörleri olarak belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre en iyi yüzey pürüzlülük değeri 90 m/dak kesme hızında 0,1 mm/dev ilerleme hızında hacimce %1 katkı oranında elde edilmiştir. En yüksek takım ömrü ise 60 m/dak kesme hızında 0,1 mm/dev ilerleme hızında hacimce %1 katkı oranında elde edilmiştir. Varyans analizi sonucuna göre yüzey pürüzlülüğü üzerinde %56,2 katkı oranı ile en etkili parametre ilerleme hızı olurken takım ömründe ise %49,1 katkı oranı ile kesme hızı olmuştur.
3B yazıcı ile üretilen PLA40/ABS60 malzemesinin termal ve mekanik özelliklerinin deneysel incelenmesi
Üç boyutlu üretim teknolojisi son yıllarda hızla gelişen bir ivmeyle endüstriyel ve akademik çalışmalarda popüler hale gelmiştir. Otomotiv, havacılık, uzay, biyomedikal, tıp, inşaat ve gıda sektörlerinde kendine hızlı bir şekilde yer bulup adından sıkça söz ettirmektedir. Özellikle tıp ve biyomedikal sektöründe vazgeçilmez bir teknoloji olarak görülmektedir. İmplant ve protezlerin üç boyutlu yazıcı teknolojisi ile üretilmesi birçok hastaya umut ışığı olmuştur. Üç boyutlu yazıcı teknolojisi ile metal parçaların yanında plastik parçalarda biyomedikal sektöründe kullanılmaktadır. Metal ve kompozit malzemelerin yanında PLA (Poli Lactic Asit) ve ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) malzemeler üç boyutlu yazıcılarda sıklıkla kullanılmaktadır. PLA'nın biyo uyumluluğu insan sağlığına zararının çok az olmasından dolayı biyomedikal uygulamalarda çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı şekilde ABS malzemenin yüksek dayanım özelliğinden dolayı makine ve otomotiv sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada PLA40/ABS60 filament malzemeden üretilen yeni malzemenin eriyik biriktirme metodu kullanılarak deney numuneleri üç boyutlu yazıcılar aracılığıyla hazırlanmıştır. Filament ergiyik akış indeksi ve numuneler üzerinde izod darbe deneyi, yoğunluk testi, akış testi, çekme testi, sertlik testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçların mekanik ve termal özellikleri incelenmiştir.
Ultra yüksek mukavemetli sac metal malzemelerin kare derin çekilmesinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Araç üreticilerinin talepleri doğrultusunda çelik üreticileri tarafından yüksek ve ultra yüksek mukavemetli sac metal malzemeler High Speed Steel (HSS) ve Advanced High Strength Steel (AHSS) üretilmiştir. Bu tür malzemeler; otomotiv, uzay ve savunma sanayi vs. gibi farklı sektörlerde kullanımı şekillendirilebildikleri oranda her geçen gün artmaktadır. Bu artışa, bu alanda yapılan ve devam eden akademik çalışmalar büyük katkı sağlamaktadır. Yüksek mukavemet gibi büyük avantaja sahip olmasının yanında düşük yüzde uzamalarına sahip olması şekillendirme açısından dezavantaja sahiptir. Sac malzemelerin maksimum şekillendirme oranı Sınır Çekme Oranı (SÇO) ile ifade edilmektedir. Bu deneysel çalışmada; İsveç çelik firması (SSAB) tarafından üretilmiş çift fazlı çeliklerden DP600 ve DP800 malzemenin kare derin çekilmesi işlemi hem deneysel hem de sonlu elemanlar yöntemi (SEY) olan ve sadece metal şekillendirme için geliştirilen Simufact Forming 16 versiyonu kullanılarak şekillendirilmiştir. Deneysel çalışmalar, çift etkili 50/20 ton kapasiteli Programmable Logic Controller (PLC) kontrollü hidrolik pers'te gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmaya geçmeden önce ısı girdisini önleme adına sujeti marifetiyle çekme test malzemeleri kesilmiştir. Test sonucunda elde edilen veriler SEY işleminde kullanılmıştır. Şekillendirmeyi etkileyen parametrelerden sürtünme ve baskı plakası kuvveti optimize edilerek SÇO DP600 malzeme için 1,97 DP800 malzeme için 1,92 olarak elde edilmiştir. Deneysel çalışmalarda ise SEY sonucunda elde edilen SÇO değerleri benzerlik göstermektedir. Ayrıca kullanılan bu iki yöntem sonucunda sürtünme değeri coloumb değeri olarak 0,03 olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma bize SEY yönteminin deneysel çalışmaya geçmeden kullanılacak olması hem maliyet hem de zaman anlamında büyük avantaj sağlayacağını göstermektedir.
Cnc torna tezgâhında ıslah çeliklerinin işlenmesinde titreşim ve yüzey pürüzlüğünün deneysel analizi
Islah çelikleri, iyi sertleşebilmeleri, yüksek mukavemet, yüksek tokluk özellikleri nedeniyle otomotiv, uçak, imalat sanayide yüksek yüklere maruz kalan yapı parçalarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Sertleştirilmiş ıslah çeliklerinin işlenmesinde optimum tornalama ve kesme parametrelerinin seçilmesi durumunda silindirik taşlama tezgâhında elde edilebilen yüzey kalitesine ulaşılabilir. Bu deneysel çalışmada, ısıl işlemsiz, geleneksel ısıl işlemli ve geleneksel ısıl işlem sonrası temperleme işlemi uygulanmış AISI 4340 ıslah çeliği numunelerin (20, 46 ve 53 HRc) CNC Torna tezgâhında seramik kesici takımlar kullanılarak tornalanması esnasında titreşim ve yüzey pürüzlülüğü analiz edilmiştir. Yapılan ön deneyler neticesinde uygun kesme parametreleri belirlenmiş; dört farklı kesme hızı (140, 180, 220 ve 260 m/dak), üç farklı ilerleme (0,08, 0,14 ve 0,20 mm/dev), sabit kesme derinliği (0,3 mm) ve kuru kesme şartlarında deneyler yapılmıştır. Deneylerde yüzey pürüzlülüğü ve çevrimiçi olarak üç eksen titreşim genliği değerleri ölçülmüştür. Çalışma sonucunda yüzey pürüzlüğü ve titreşimi etkileyen en önemli kesme parametresinin ilerleme olduğu gözlenmiştir. Geleneksel ısıl işlem sonrası temperleme işlemi uygulanmış 46 HRc sertliğe sahip numunede titreşim ve yüzey pürüzlülüğü değerlerinin diğer numunelere göre daha düşük olduğu görülmüştür. Anahtar sözcükler: AISI 4340 çeliği, Tornalama, Yüzey pürüzlülüğü, Titreşim, Seramik kesici takım.
AA 6082 alüminyum alaşımlarında kesme parametrelerinin işlenebilirlik üzerine etkisinin araştırılması
Alüminyum alaşımları, yüksek dayanıklılık, ısı ve elektrik iletkenlikleri, ısıl işlemlere elverişli olmaları nedeniyle, otomotiv, demiryolu, gemi inşaat sektörü ve havacılık sektörlerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada 300x50x25 mm ebatlarında üç farklı AA 6082 alüminyum alaşımları kullanılmıştır. Kesici uçların yarısına, sıvı azot tüpleri ile soğutulan azot tanklarında kriyojenik işlem uygulanmıştır. Kriyojenik ve kriyojenik olmayan kesici uçlarla yüzey frezeleme işlemi yapılmıştır. Frezeleme işlemleri için belirlenen kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme sıcaklığı üzerinde oluşturduğu etkiler gözlemlenmiştir. Deneylerde, iki farklı kesici uç (kriyojenik, kriyojenik olmayan) ile üç farklı kesme koşulu olarak kesme hızı (100-150-200 m/dak), ilerleme hızı (0,1-0,15-0,2 mm/dev), kesme derinliği (1-1,5-2 mm) değerleri kullanılmıştır. Kriyojenik uçlar ile yapılan deneylerde en düşük yüzey pürüzlülüğü 0,694 μm için kesme koşulları; 200 m/dak kesme hızı, 0,1 mm/dev ilerleme hızı ve 1 mm kesme derinliği olarak elde edilmiştir. Kriyojenik işlemsiz kesici uçlar ile elde edilen en düşük yüzey pürüzlülüğü 1,136 μm için kesme koşulları; 200 m/dak kesme hızı, 0,1 mm/dev ilerleme hızı ve 1 m kesme derinliğinde olarak tespit edilmiştir. Kriyojenik olmayan uçlarla yapılan deneysel çalışmada en yüksek yüzey pürüzlülüğü değeri 3.215'e ulaşılmıştır. Kriyojenik işlem uygulanmış kesici uçlar ile en düşük kesme sıcaklığı değeri 80,9 °C; 100 m/dak kesme hızı, 0,1 mm/dev ilerleme ve 1 mm kesme derinliği parametrelerinin uygulandığı deney çalışmasında belirlenmiştir. Kriyojenik olmayan kesici uçlarda en düşük kesme sıcaklığı 90 °C olarak; 200 m/dak kesme hızı, 0,2 mm/dev ilerleme hızı ve 2 mm kesme derinliği parametreleri ile gerçekleştirilen deney çalışmasında bulunmuştur. En yüksek kesme sıcaklığı değeri, kriyojenik işlemsiz kesici uç ile yapılan deney çalışmasında 182,5 °C olarak ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlarda kriyojenik uçlar ile yapılan deneylerde, kriyojenik işlem uygulanmamış uçlarla yapılan deneylere göre yüzey pürüzlülüğü ve kesme sıcaklığı değerlerinin azaldığı görülmüştür. Varyans analizi ile etkin kesme parametreleri belirlenmiştir.
Investigation of the effect of cutting tool cutting form, nose radius and cutting parameters on cutting force, surface roughness and tool wear in milling of 17-4 PH stainless steel
In this study, the effects of cutting tool cutting forms, cutting tool tip radius and machining parameters on cutting forces, surface roughness and tool wear were investigated experimentally in milling 17-4 PH stainless steel. Three different cutting speeds (70, 140, 210 m/min), three different feed rates (0.06, 0.09, 0.12 mm/rev) and constant cutting depth (1 mm) were taken as machining parameters. In the experiments, two different cutting forms (M-ML) and two different tip radius (0.4 - 0.8 mm) inserts were used. Cutting temperature, cutting forces, surface roughness of machined surfaces and tool wear values were measured during chip removal, and the obtained data were evaluated experimentally. As a result of the experiments, 19% lower cutting forces are tools with 0.4 mm tip radius are 16% lower cutting forces compared to cutting tools with 0.8 mm tip radius. measured. Cutting forces decreased with increasing cutting speed and increased with increasing feed rate for all cutting tools. Cutting temperatures increased for all cutting tools with increasing cutting speeds and feeds. The lowest cutting temperatures were measured with cutting tools ML cutting form with 0.4 mm tip radius. Surface roughness decreased with increasing cutting speed and increased with increasing feed rate. The lowest surface roughness was obtained with ML cutting form cutting tools with 0.8 mm tip radius. While ML-shaped cutting tools have been found to have 16% lower tool wear compared to M-shaped cutting tools, with 0.4 mm tip radius cutting tools, 8% lower tool wear than cutting tools with 0.8mm tip radius. has been found to occur. Tool wear increased with the increase in cutting speed and feed rate, and tool wear increased with the increase in chip volume.
Sac metal kalıpçılığında bilgisayar destekli kalıp maliyeti hesabı
Maliyet kontrolü kalıp sektörü açısından büyük önem taşımaktadır. Yapılan bu tez çalışmasında sac metal kalıplarında maliyet hesabı tahmini yapan bir program geliştirilmiştir. Kalıbın yapım aşaması süresince gerçekleşen işlem basamakları ve bu basamaklar esnasında kalıbı oluşturan tüm elemanların ayrı ayrı maliyetleri de dahil olmak üzere genel bir maliyet hesabı tahmini yapılmıştır. Sac metal kalıpçılığında bilgisayar destekli maliyet hesabı tahmini yapan bu yazılımın oluşturulma ve geliştirilme sürecinde; SolidWorks 2010 paket programı, SolidWorks altında çalışan Logopress programı ile Delphi ve Visual Basic programlama dilleri kullanılmıştır. Şerit tasarımı Logopress'te yapılan ürünlerin kalıp maliyetini hesaplayan kodlar delphi programlama dili ve VBA' da yazılan makrolar ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu tez çalışması, ardışık kalıpların maliyet tahmini yapılması ve işlem sırasının analiz edilmesi hususunda kullanılmıştır.
Veri arttırma tekniğinin endüstriyel bir problemde incelenmesi
Kültür taşı, doğal taş dokusunu ve estetik görünümünü ekonomik, hafif ve kolay uygulanabilir bir malzeme olarak sunarken cephe kaplamalarından iç mekân dekorasyonuna, peyzaj düzenlemelerinden tarihi yapı restorasyonlarına kadar geniş bir yelpazede mimari ve tasarım projelerine estetik ve işlevsel katkılar sağlar. Otel lobileri, restoran şömine çevreleri gibi sosyal alanlarda sıcak ve doğal bir atmosfer yaratırken dış cephe giydirmelerinde dayanıklılığıyla yapı bütünlüğünü korur, bahçelerde patika kenarlarında ve çardak ayaklarında dekoratif vurgularla çevresel uyum sunar. Bu üretim sürecinde kırılma probleminin önceden tahmin edilmesi ve kontrol altına alınması, kalite yönetimi ve sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada kritik öneme sahiptir. Regresyon analizi yapılarak çeşitli bağımsız değişkenlerin çıktı üzerindeki kuvvetleri ölçülmüş, buna istinaden anlamsız bulunan veri setleri sentetik veri arttırma teknikleri ile geliştirlerek sistem üzerindeki etkileri yeniden test edilmiştir. Bu amaçla, sentetik veri eklenen veri setleri Lineer Regresyon ve Random Forest gibi modeller etkin kullanılarak model performansını ölçmek üzere R², MSE ve MAE gibi istatistiksel ölçütler uygulanmıştır.Model kararlılığını ve genelleme yeteneğini güçlendirmek ve sentetik veri eklemek için Gauss gürültüsü ekleme ve Bootstrap örnekleme yöntemleri gibi veri çeşitlendirme teknikleri de benimsenmiştir. Gauss gürültüsü, model eğitim sürecine rastgele varyasyonlar katarak tahmin sapmalarını dengelerken, Bootstrap yöntemi farklı örnekleme kombinasyonları yaratarak modelin uç değerlerle başa çıkma yetisini artırır. Model geliştirme ve doğrulama aşamalarında, her iki veri zenginleştirme tekniğinin, R² değerlerinde ve hata metriği skorlarında anlamlı iyileşmeler sağladığı deneysel bulgularla ortaya konmuştur. Elde edilen sonuçlar, sentetik veri üretimi yaklaşımlarının kullanılmasının, süreç kontrolü ve kalite güvencesi açısından bütüncül bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Bu bütünleşik yöntem, operatörlerin karar verme süreçlerini destekleyerek kırılma olasılığını düşürecek proses ayarlamalarının zamanında yapılmasına imkân tanır; aynı zamanda üretim hattında yeniden işleme ihtiyacını azaltarak hem iş gücü optimizasyonu hem de atık yönetimi süreçlerinde sürdürülebilir iyileştirmeler sunar. Dolayısıyla, kültür taşı üretimindeki kırılma tahmin modellerinin, mimari projelerde hem estetik hem de yapısal performansın güvence altına alınmasında anahtar rol oynayan bir teknoloji entegrasyonu olarak değerlendirilebilir. Bu yaklaşım, gelecekte gerçek zamanlı izleme sistemleri ve otonom kontrol döngüleriyle desteklenen endüstriyel otomasyona zemin hazırlayarak hem maliyet etkinliği hem de çevresel sorumluluğu bir arada gerçekleştirmeyi hedefleyen akıllı üretim felsefesine hizmet edecektir.
Nikel sülfamat içeren banyolarda gerçekleştirilen nikel kaplama özellikleri üzerine, banyo bileşimine ilave edilen borik asit ilavesinin etkisinin araştırılması
Nikel kaplama, metal yüzeylerin çevresel etkilere karşı korunması, aşınma ve korozyon direncinin artırılması ile birlikte estetik görünüm kazandırılması amacıyla yaygın olarak kullanılan yüzey kaplama yöntemleridir. Bu bağlamda, Nikel kaplama, düşük iç gerilimli, çatlak içermeyen ve homojen kaplama yapısı sunması sayesinde endüstriyel uygulamalarda sıkça tercih edilmektedir. Bu yöntem; otomotiv, havacılık, elektronik ve kalıp imalatı gibi pek çok endüstriyel alanda geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Özellikle elektronik bileşenler, kalıp yüzeyleri ve yüksek hassasiyet gerektiren parçaların kaplanmasında tercih edilen bu yöntem, kaliteli ve kalın bir kaplama elde etmeye olanak sağlar. Endüstride yaygın olarak kullanılan AISI 1020 yapı çeliğinin korozyon direncini ve yüzey özelliklerini artırmak amacıyla, bu çalışmada elektro-kimyasal kaplamanın avantajlarından yararlanılarak, Nikel sülfamat çözeltisi ile elde edilen Nikel esaslı kaplamalara çeşitli oranlarda ilave edilen borik asidin kaplama performansı ve kalitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Nikel sülfamat çözeltisi içerisine ilk olarak borik asit ilavesi yapılmadan, sonrasında sırasıyla 5, 10, 20, 40 ve 60 gr/L oranlarında borik asit ilavesi yapılarak 30 °C, 45 °C ve 60 °C sıcaklıkta 40 dk süreyle kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama DC güç kaynağı kullanılarak, 4 A/dm2 akım değerinde gerçekleştirilmiştir. Üretilen Ni esaslı kaplamaların yüzeyinde kaplamaların özelliklerinin incelenmesi amacıyla Optik mikroskop, Taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraksiyon analizi (XRD), enerji dağılım spektroskopisi (EDS), Vickers mikrosertlik testleri, Tuz korozyon testi ve Taber aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Kaplama kalınlıkları 6,1 µm ile 26 µm değerleri arasında değişim göstermektedir. Kaplamaların sertlik değerleri borik asit katkısına bağlı olarak 176 HV0.1 ile 357 HV0.1 değerleri arasında değişim göstermiştir. Borik asit eklenen numunelerin korozyon ve aşınmaya karşı daha dirençli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Yapılan araştırmalar sonucunda; borik asit ilavesinin kaplama kalitesi üzerinde belirleyici rol oynadığını göstermiştir. Borik asit içermeyen banyolarda gözlenen pürüzlü, düzenli olmayan ve gözenekli yapıların aksine, borik asit içeren çözeltilerle yapılan kaplamalarda çok daha düzgün, çatlak içermeyen ve homojen kaplama tabakası elde edilmiştir. Ayrıca borik asit ilave edilen kaplama banyolarından elde edilen Nikel esaslı kaplamaların sertliklerinde önemli artışlar gözlemlenmiştir. XRD çalışmalarında Nikel haricinde minör faz olarak Ni3B fazının varlığı da tespit edilmiştir.
AT 33 magnezyum alaşımına Ti ve Nd elementleri ilavesinin özelliklere etkisinin incelenmesi
Yüksek özgül mukavemeti ve hafiflik özelliklerinden dolay magnezyum alaşımları, başta savunma sanayi ve taşımacılık sektörü olmak üzere otomotiv, bilgisayar, havacılık gibi birçok sektörde tercih edilmektedir. Magnezyumun iyi dökülebilirliği, yüksek sönümlenmesi, iyi işlenebilmesi, yüksek ısıl iletkenliği gibi bütün bu özellikleri magnezyumu kullanıma uygun bir metal yapmaktadır. Fakat magnezyum, alaşımsız olarak düşük mukavemet ve kırılma tokluğu değerlerine sahip olmasından dolayı genellikle alaşımlandırılarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada AT 33 Magnezyum Alüminyum ve Kalay alaşımına Titanyum (Ti) ve Nadir Toprak Elementi Neodyumun (Nd) ilave edilerek alaşımın mikroyapısındaki ve mekanik özelliklerindeki değişimin incelenmesi amaçlanmıştır. Alaşımların üretiminde Mg (99,85), Al (%99,90), Sn (%99,90), Al-6Ti ve Mg-20Nd malzemeleri kullanılarak kokil döküm yöntemi ile üretimler gerçekleştirilmiştir. Döküm işlemi sırasında koruyucu gaz olarak CO2 +%2SF6 kullanılmıştır. AT 33 alaşımına ayrı ayrı ağırlıkça %0,05-0,1-0,2 oranlarında titanyum ve neodyum elementi ilaveleri yapılmış ve üretilen tüm alaşımlar üzerinde mikroyapı ve çekme testleri uygulanmıştır. Elde edilen her bir alaşım için çekme testleri uygulanmıştır. Yapılan deneyler sonucu alaşımların mikroyapısal özellikleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskobu kullanılarak incelenmiş ve sonuçları yorumlanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, Mg3Sn3Al alaşımının mikroyapısı; alaşımın α-Mg dendiritlerinden, ötektik ağdan ve Mg2Sn intermetalik fazlarından oluştuğu tespit edilmiştir. Mg3Sn3Al alaşımının tane boyutu analizi ile α-Mg dendiritlerin ortalama tane boyutu 50-80 μm olarak hesaplanmıştır. Titanyum ilavesinin AT 33 alaşımı mikroyapısını modifiye ettiği, α-Mg dendiritlerinin boyutlarında azalmalara neden olduğu ve çekme mukavemeti değerlerini artırdığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, Neodyum ilavesi ile de AT 33 alaşımında mikroyapının incelmesi ile birlikte yapıda intermetalikler oluşturarak çekme mukavemetinde artışlar neden olduğu bulunmuştur. Mg3Sn3Al alaşımının çekme mukavemeti değeri 150 MPa olarak bulunmuştur. Mg3Sn3Al alaşımına ağırlıkça %0,1'e kadar titanyum ve neodyum ilavesinin, alaşımın çekme mukavemeti değerlerini artırmıştır. Çekme deneyi sonucu kırılma yüzeyleri incelendiğinde, Ti ve Nd katkısının Mg3Sn3Al alaşımının gevrek kırılmadan yarı sünek- gevrek kırılma davranışına uğradığı görülmüştür. Ayrıca yapılan çekme testleri sonucunda Ti ve Nd ilavesinin Mg3Sn3Al alaşımının % uzama değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Yapısal bileşenlerin hafif olması, maliyetleri düşürmek, çevresel etkiyi ve enerji tüketimini azaltmak için oldukça önemlidir. Bunu başarmak için çelik gibi malzemelerin alüminyum veya magnezyum gibi daha az yoğunluğa sahip malzemelerle değiştirirek yapısal bileşenleri hafifletmek en popüler yöntemlerden birisidir. Bununla birlikte, bu gibi daha hafif malzemelerin her zaman yapısal uygulamalarda mukavemet gereksinimlerini karşılayamaz ve bu nedenle mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle mekanik özellikleri iyileştirmek için daha fazla malzeme geliştirmeye ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca bu tez, kokil kalıba döküm yöntemi ile üretilen magnezyum alaşımlarının çökelme sertleşmesi, ısıl işlem öncesi ve sonrası alaşımların mikroyapısı ve mekanik özelliklerinin incelenmesini içerir. Üretilen alaşımlardan bir kısmı oda sıcaklığında diğer kısmı ise çökelme sertleşmesi işlemi uygulanarak çekme testine tabi tutulmuştur. Daha yüksek mukavemet ve deformasyon kabiliyetine sahip Mg alaşımları üreterek alaşımların mekanik özellikleri, mikroyapısı ve ısıl işlem çerçevesinde karakterizasyon işlemi yapılmıştır.
Kesici takım geometrisinin kesme performansı ve delik kalitesine etkisi
Talaşlı imalat gelişen ve yeniliğin gün geçtikçe artan sanayide önemli bir yer tutmaktadır. Talaşlı imalatın yapı taşı olan kesici takım ve hammadde endüstriside gün geçtikçe gelişmektedir. Yeni tasarlanan ürünlerin maliyetlerinin azaltılması ve performanslarının geliştirilmesi için yenilikçi hammaddelere ihtiyaç duyulmaktadır. Hammaddelerin çeşitli oranlarda birleşimi sonucunda istenen maliyetler ve performans parametreleri sağlanmaktadır. Teknolojik gelişmeler sonucunda birçok malzeme çeşidinin firmalar tarafından araştırılması konusunda en önemli kısıtlardan biride talaşlı imalat alanında işlenebilirliğinin sorgulanmasıdır. Pirinç, bakıra belirli oranlarda çinko eklenerek elde edilen sarı renkteki alaşımların genel ismidir. Uzun ömürlü ve uygun maliyetlerde elde edilebilir olması, diğer malzemeler ile kıyaslanamayacak eşsiz nitelikteki birçok fiziksel özelliğe aynı anda sahip olması, elektrik ekipmanları ve hassasiyet gerektiren tüm hassas mühendislik endüstrisinde pirinç ilk sırada tercih edilen malzeme haline gelmiştir. Pirinç bulundurduğu benzersiz özellik kombinasyonları ile birçok parçayı üretmek için en iyi malzemedir. Bu da üretim maliyetini düşürür ve tasarrufu beraberinde getirir. Örneğin, iyi mukavemet ve süneklik, mükemmel korozyon direnci ve üstün işlenebilirlik gibi özellikler birleştirilebilir. Pirinçler diğer malzemelerin işlenebilirliğinin değerlendirmesi aşamasında standardı belirler. Ayrıca minimum işlemeye ihtiyaç duyabilmek adına pirinç çok çeşitli ürün formlarında ve boyutlarında mevcut olabilir. Bu konuda kesici takım geometrelerinin hammaddeye uygun olarak tasarlanıp üretilmesi işlenecek hammaddenin işlenebilirliği, yüzey kalitesi ve talaşlı imalat maliyetlerine doğrudan etki etmektedir. Bu çalışmada teknolojik gelişmeler sonuçunda CW 511L pirinç malzemenin birçok sektörde kullanılması ve talaşlı imalat alanında sıklıkla tercih edilen bir hammadde olması nedeniyle kesici takımların radyal talaş açısı, eksenel talaş açısı, yuvarlanma yarıçapı ve helis açısı parametreleri taguchı metodu kullanılarak belirlenmiş ve optimize hale getirilmiş kesici takım geometrisi elde edilmiştir. Optimize hale getirilmiş parametreler ile nihai kesici takım oluşturulmuş ve yüzey pürüzlülüğü, ilerleme kuvvetleri, talaş ağırlığı, çapak yüksekliği incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında Ø90 x 30 mm boyutlarında 28 adet CW511L(CuZn38As) düşük kurşunlu pirinç alaşım malzemesi kullanılmıştır. Tüm talaşlı imalat deneylerinde Fanuc ROBODRILL Alpha kullanılmıştır. CW511L kurşunsuz piri D21LiB5 CNC dikey işleme merkezi nç alaşımın işlenebilirlik deneyleri için gerekli olan yekpare karbür takımlar ANCA FX7 Linear takım bileme tezgahında üretilmiştir. Kesici takımların tasarımı ANCA Toolroom programında yapılmıştır. Delik delme işlemleri sırasında kesme kuvvetleri maksimum 10 kN ölçüm yapan , 0 70 °C sıcaklık aralığında ve su altında çalışabilen Kistler 9129AA tipi çok bileşenli dinamometre kullanılarak ölçülmüştür. Elde edilen kuvvet verileri, LabAmp sistemi Tip 5167A amplifikatör kullanılarak bilgisayar aktarılmıştır. Veriler Dynoware yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Tüm delik delme işlemlerinden sonra iç çap yüzeylerinin yüzey pürüz ölçülerek yüzey kaliteleri kıyaslanmıştır. Yüzey pürüzlülüğü ölçümlülük değerlerleri için Mitutoyo Surftest Extreme SV 3000 CNC yüzey pürüzlülük ve form ölçüm cihazı kullanılmıştır. Numune yüzeylerinin "Aritmetik Ortalama Pürüzlülük", Ra, ve "Maksimum Pürüzlülük Derinliği", Rz, değerleri ölçülmüştür. Kesici takım geometrisinde yer alan helis açısı kesici takımın kesme özelliğinin gelişmesine, talaşın daha rahat parçadan uzaklaştırılmasına ve işlenenen süreye verilene parametreler doğrultusunda etki etmektedir. Radyal talaş açısı kesici takımın kanalında yer alan kesme açısıdır. Bu açı hammad denin işlenebilirlik parametresine göre önem göstermektedir. Radyal talaş açısı kesme açısı olarakda ifade edilebilmektedir. Eksenel talaş açısı kesici takım dönerken veya hammadde dönerken kesici takım sabit konumda bulunduğunda kesme işleminde sürtmenin gerçekleşmemesi için yapılan boşaltma açısı da olarak ifade edilen açıdır. Açının değeri hammaddenin özelliğine göre belirlenmektedir. Yuvarlanma yarıçapı, kesici takım çalışma esnasında eksenel ve radyal kuvvetlere maruz kalır. Bu kuvvetler kesici takımın keskin yüzeylerinde çeşitli aşınmalara sebebiyet vermektedir. Bunun önüne geçilip daha fazla hammaddenin işlenmesini sağlanması için yapılan işlemdir. Yuvarlanma yarıçapı kesici takımın ömrünü ve kesme parameterleri üzerinde olumlu etkiler yaratır. Kesici takımın geometrisini oluşturan yapı taşları helis açısı, radyal talaş açısı, eksenel talaş açısı ve yuvarlanma yarı çapı hammadenin işlenmesi sırasında çeşitli talaş oluşumlarına sebebiyet verir. Bu talaşların incelenmesi ile geometrik özelliklerin geliştirilmesi sağlanır. Aynı zamanda kesici takım delme işlemini gerçekleştirdikten sonra hammadde üzerinde çapak oluşumuna sebebiyet verir. Delik delme operasyonlarında talaş kırılabilirliği oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Delik delme esnasında talaşların işlenmiş yüzeyden dışarı atılması sebebi ile uzun talaşlardan kaçınılmalıdır. Delik delme performansı talaşın işlenmiş yüzeyden kolayca atılmasına bağlıdır ve işlenmiş yüzey kaliteside bu durumdan etkilenmektedir. Çalışmadan elde veriler doğrultusunda farklı pirinç alaşımları için optimum takım geometrileri oluşturulabilir ve standartlaştırma çalışmaları yapılabilir. Gün geçtikçe çevreye verilen önemin artmasıylada birlikte çevreye zararı minimum olan malzemeler üretilmektedir. Bu malzemelerin optimum işlenebilmesi için gelecekte yapılacak çalışmalar çok değerli olacaktır.
Laboratuvar tipi ekstrüzyon makinası imalatı
Günümüz dünyasında alüminyum metalinin önemi tartışılmaz boyutlara ulaşmıştır. Kaplar, levhalar, profiller ve levha kaplamaların üretimleri için alüminyum kullanımı, çevre kirleticiliği, hafriyat, binalar ve diğer yapılar için önemli bir malzemesidir. Son yillarda, alüminyum ekstrüzyon makinelerinin imalatı, alüminyum metalin ucuz ve dayanıklı işlemleri için başarılı bir şekilde kullanılmasını sağlamıştır. Bu tez, laboratuvar ortamında kullanılan bir alüminyum ekstrüzyon makinesinin imalat sürecini ve performansını incelemektedir. Laboratuvar tipi ekstrüzyon makinesi, küçük ölçekli çalışmalar için tasarlanmıştır ve prototiplerin veya örneklerin üretilmesinde kullanılmaktadır. Ekstrüzyon, imalat endüstrisinde sabit bir kesit profiline sahip nesneler oluşturmak için kullanılan bir işlemdir. Ekstrüzyon makinalarının kalıp tasarımı, ekstrüde edilmiş ürünün nihai şeklini ve kalitesini belirlediği için ekstrüzyon işleminin kritik bir yönüdür. Bir ekstrüzyon kalıbının tasarımı, ekstrüde edilen malzeme, istenen enine kesit profili ve ekstrüzyon işleminin hızı ve sıcaklığı dahil olmak üzere çeşitli faktörleri içerir. Kalıp tasarımı, ortaya çıkan ürünün tekdüze kalitede olmasını sağlamak için ekstrüde edilen malzemenin viskozitesi ve esnekliği gibi özelliklerini de dikkate almalıdır. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımındaki gelişmeler, ekstrüzyon kalıplarını tasarlamayı ve optimize etmeyi kolaylaştırarak üreticilerin yüksek kaliteli ekstrüde ürünleri daha düşük maliyetle üretmesine olanak tanıdı. Bu makinanın en önemli bölümlerinden olan kalıp tasarımı CATIA programı kullanılarak yapılmıştır ve CES Selector yazılımı için yukarıda belirlenen temel kriterler, literatür çalışmalarından ve yazılım kullanılarak minimum ve maksimum değerleri belirlenmiş ve yazılıma girilmiştir. Yazılım ve araştırmaların gösterdiği en uygun kalıp malzemesi H13 sıcak iş çelik malzemesi olmuştur. Bu çalışmada kullanılacak olan Al ve Mg alaşımı, elektrikli direnç fırınlarında 730 C sıcaklıkta ergitme işlemleri yapılarak kokil kalıplara döküm uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Döküm formunu alan metal alaşımları, talaşlı imalat yapılarak numune üretilmiştir.Yapılan bu çalışmalar sayesinde masaüstü boyutlarında ekstrüzyon makinesi ve kalıplarında numune çalışmalarının yapılmasını ve sonuçlarının hızlı bir şekilde elde edilmesine kolaylık sağlanmış olacaktır. Bu tez, ekstrüzyon makinesi imalatıyla ilgilenen akademisyenlere, mühendislere ve endüstri profesyonellerine değerli bilgiler sunmaktadır. Ekstrüzyon makinesi tasarımı ve üretim süreçlerindeki iyileştirmeler, endüstriyel uygulamalarda daha etkili ve verimli üretim sağlama potansiyeline sahiptir.
Bulanık çok kriterli karar verme teknikleri ile sürdürülebilir tedarik zinciri yönetimi ve tedarikçi seçimi
Son yıllarda sürdürülebilirlik yaklaşımı oldukça önem kazanmıştır. Gün geçtikçe çok daha fazla sayıda şirket, tedarikçi ilişkilerini ve tedarikçinin yaşam süresini iyileştirme ve önceden riskleri belirleyebilmek amacıyla prosedür ve sözleşmelerini tedarik zincirinin tamamını kapsayacak biçimde genişletmektedir. Global ve yerli en büyük şirketler peşpeşe sürdürülebilirlik ilkelerini yayınlıyor, yeni departmanlar açarak bu konuya ne kadar önem verdiklerini gösteriyorlar. Bugünün nesillerinin gereksinimlerini giderirken gelecek nesillerin ihtiyaçlarını şimdiden planlamak çok kritiktir. Bu çalışmada, tedarikçi değerlendirme ve seçme sürecine sürdürülebilirlik başlığının eklenmesiyle günümüz şartlarına daha uygun hale getirilerek ve objektif değerlere bağlı kalınması amaçlanmaktadır. Çevresel, ekonomik, sosyal, kalite güvence ve üretim boyutlarını içeren sürdürülebilirlik konuları ele alınmıştır. Ayrıca salgın döneminde bu ana kriterlerin tedarik zincirine etkisini incelemek amacıyla detaylı araştırma yapılmıştır. Tedarik zincirinin karmaşık yapısında bir savunma sanayi şirketinin tedarikçi seçiminin çoklu kriterleri sürdürülebilirlik dahilinde ve şirket isteklerine uygun şekilde yapılması hedeflenmiştir. Önce literatür araştırması yapıldı. Sürdürülebilir tedarikçi seçimi kriterleri tespit edilmiştir. Sonrasında savunma sanayisinde üretim yapan bir ana sanayi firmasından seçilen karar vericilerden, bu araştırmanın uygulanması için belirlenmiş olan bütün kriterleri önceden belirlenmiş önemlerine görece değerlendirmeleri talep edilmiştir. Bu çalışma çerçevesinde tedarikçi seçimini etkileyen tüm kriterler sürdürülebilirlik başlığı ve ana sanayi isterleri yapısına uygun olacak şekilde belirlenmiştir. Önem dereceleri belirlenen kriterlerin Bulanık AHP yöntemi ile ağırlıkları belirlenmiştir. Sürdürülebilir tedarikçi kavramının tedarikçi seçimi süreçlerine dahil olmasıyla çevre, sosyal, kalite güvence, ekonomi ve üretim kriterleri kullanılarak tedarikçi seçimi yapılmıştır. Bu kapsamda çalışmanın belirlenen kriterlerin ağırlıklarının hesaplanmasında Bulanık AHP yöntemi kullanılmıştır. Alternatif seçiminde Bulanık EDAS ve Bulanık VIKOR yöntemleri kullanılarak bütünleşik birçok kriterli karar verme modeli oluşturulmuştur. Bu yöntemler açısından çalışmaya özgünlük katmıştır. Ayrıca 5 ana kategori olması ve 19 alt kriterden oluşması çok fazl kriter olması sebebiyle bir diğer özgünlük olmuştur. Sonuçlar incelendiğinde firmanın çalıştığı aktif tedarikçilerin sıralamalarda ilk çıktığı gözlemlenmiştir. Karar vericilerin tutarlı olduğunun bir göstergesidir. Kullanılan iki yöntemde aynı alternatifin ilk çıkması yöntemlerin doğru uygulandığını göstermektedir. Farklı ÇKKV yönteminin kombinasyonu ve ele alınan çok sayıda alt ölçütlerin sürdürülebilirlik temalı olması, mevcut çalışmalara göre bu tez çalışmasını özgün ve kaliteli kılmaktadır. Kovid-19 döneminde tedarik zinciri yönetimi konularının araştırılması ve özgün analizler bu çalışmanın bir diğer literature katkısıdır.
Küresel vananın sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılarak optimize tasarımı
Vana teknolojisi, endüstriyel süreçlerin temelini oluşturan ve birçok sektörde hayatibir rol oynayan önemli bir unsurdur. 19. yüzyıldan bu yana gelişen ve çeşitlenen vana modelleri, endüstriyel tesislerde, enerji santrallerinde, su ve atık su tesislerinde, kimyasal tesislerde, petrol ve gaz endüstrisinde ve daha birçok alanda kullanılmaktadır. Bu çeşitlilik, farklı uygulamalara ve gereksinimlere uygun olarak tasarlanmış vanaların mevcut olduğunu göstermektedir. Günümüzde kelebek, iğneli, küresel, soketli, flanşlı, monoblok gibi çeşitli modellerdeki vanalar, üretimin olduğu birçok sektörde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Özellikle küresel vanalar, boru hattı sistemlerinde akış hızını ve akış yönünü kontrol etmek veya akışı tamamen kesmek için sıklıkla tercih edilen akış kontrol bileşenleridir. Küresel vana üreticileri, tasarımlarını Amerikan Petrol Enstitüsü'ne (API) bağlı olarak API 6D ve ASME 16.34 standartlarına uygun şekilde değiştirmekte ve aynı zamanda API Q1 kalite beklentilerine uyum sağlamaktadır. Bu standartlar, küresel vanaların performans, güvenlik ve dayanıklılık açısından en yüksek şartları karşılamasını garanti etmektedir. Bu çalışmada, iç çapı 100 mm olan 600 sınıfı flanşlı trunnion küresel vana, belirlenen standartlar çerçevesinde sonlu elemanlar analizi yöntemiyle optimize edilerek tasarlanacak ve vananın performansı detaylı bir şekilde incelenecektir. Tasarım için SolidWorks, analiz için ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Belirlenen koşullar ve optimizasyon kriterleri doğrultusunda, vananın yapısal bütünlüğü, dayanıklılığı özellikleri değerlendirilecektir. Bu analizler, işletmelerin doğru vana seçimi yaparak hem maliyetlerini düşürmelerine hem de operasyonel verimliliklerini artırmalarına katkı sağlayacaktır. Tezin yapısı beş bölümden oluşmaktadır: Birinci bölüm olan giriş kısmında, tezin yapısı, vanalarla ilgili tarihi, literatür taraması, problemin tanımı, gerekçe, konu, genel ve özel hedefler, tezin katkıları, kapsamı, sınırlamaları ve tezin gerçekleştirilmesi için benimsenen araştırma yöntemi ele alınmaktadır. İkinci bölüm olan küresel vanalar kısmında, küresel tip endüstriyel vanalarla ilgili literatür taraması yapılmaktadır. Bu bölümde ilgili çalışmalar, küresel vana, küresel vana tipleri, tasarım ve standartlaşma konuları incelenmektedir. Üçüncü bölüm olan materyel ve yöntemler kısmında, küresel vanalar için kullanılan standartları, tasarlanacak parçalardaki malzemelerin seçimleri ve bu malzemelerin karakteristik özellikleri detaylı incelenmektedir. Dördüncü bölüm olan yapısal analiz bölümünde 3 parçalı trunnion tipi küresel vananın parçaları tasarlanarak analizler yapılmış ve 2 parçalı küresel vana tasarımı elde edilmiştir. Beşinci bölüm olan sonuçlar kısmında, tezin sonuçları ve tezin araştırma projesine devam edecek gelecekteki çalışmalar için öneriler sunulmaktadır. Bu yapıyla, çalışmanın bütünlüğü ve amacı net bir şekilde ortaya konacak, araştırma süreci ve bulgular detaylandırılacaktır.
Parametrik kalıp tasarımı
Bu çalışmada, otomotiv sektöründe kalıp tasarım süreçlerinin kısaltılması ve bu süreçte tasarım kalitesinin nasıl arttırılacağı araştırılmıştır. Kalıp tasarım süreçlerinin kısaltılması için bilgisayar destekli tasarım programlarından birisi olan Catia programı kullanılarak parametrik setlerin oluşturulması tasarım sürelerinin kısalmasına, tasarım hatalarının önüne geçilmesine ve en önemlisi kalıp tasarımlarının hızlıca güncellenebileceği belirlenmiştir. Günümüz dünyasında hızla gelişmekte olan otomotiv sektörü onlarca yeni modeli ile ürünlerini tüketicilerin hizmetine sunmaktadırlar. Bu konuda Türkiye'de de hızla gelişmekte olan sektör, üretim adetlerini 1.000.0000 adet/yıl üzerine çıkarmıştır. Bir yandan otomotiv sektörü gelişirken, bir yandan da hem dünyada hem ülkemizde kalıpçılık sektörü de hızlıca gelişmektedir. Yeni üretilen otomobil modelleri ile ortaya çıkan agresif formlar, keskin hatlar, yeni nesil malzemeler vs. kalıpçılık sektörünü zorlamaktadır. Bütün bunların yanında artan rekabet koşulları göz önüne alındığında hem kalite beklentileri hem de zaman baskısı kalıp üreticileri üzerinde olumsuz etkilere yol açmaktadırlar. Bunların aşılması için dünya genelinde 1990 yıllardan itibaren, ülkemizde ise 2000'li yılların başından itibaren yaygın biçimde kullanılan bilgisayar destekli tasarım programlarının kullanımı yaygınlaşmıştır. Ülkemiz otomotiv endüstrisinde Saç metal parçaların ve Trim parçalarının kalıp tasarımlarında kullanılan CAD programlarına bakıldığında Catia V5 , NX-Siemens, Pro-Engineer, Solidworks, Top Solid vs. olduğunu görmekteyiz. Kalıpçılık sektörü incelendiğinde tasarım süreçlerini iyileştirmek için bir arayış içerisinde olduğu bilinmektedir. Bu süreçlerin iyileştirilmesi için yapılan çalışmaların niteliğine bakıldığında bir takım eksikler gözlemlenmiştir. Yaptığımız bu çalışmada kalıp tasarımımızı 2D sketch ortamında çizgi ve noktaların yönetilmesi ile hızlıca düzenleyebilecek ve bu değişikliklerin 3D ortamında hızlıca güncellenmesini sağlayacak Parametrik Kalıp Tasarımı kavramı üzerinde bazı geliştirmeler tartışmaya açılmıştır. Bu çalışma ile birlikte kalıp tasarımı ve uygulamalarında parametrik tasarım yöntemi ile kalıp standart parçalarının, ana sanayi döküm ve çelik konstrüksiyon mekanik standartlarının hızlıca modellenmesi için geliştirme önerileri sunulmuştur.
Su jeti destekli lazer sisteminin işlem kalitesine etkisinin incelenmesi
Lazer teknolojisi uzun yıllardır birçok sektörde önemini gün geçtikçe arttırarak, kullanım alanlarını genişletmektedir. Birçok alanda faaliyet gösteren bu teknoloji, kullanıldığı sektörlerde alternatiflerini geride bırakmayı başarmıştır. Lazer teknolojisi ile malzeme kesim kalitesini iyileştirmek için pek çok ar-ge faaliyeti gerçekleştirilmektedir. Lazer kesim işlemlerinde ışığın doğru yöne aktarılması ve doğru mesafeye odaklanması en önemli aşamadır. Odak noktasının farklı malzeme kalınlıklarına bağlı değişimi imalatta zaman kayıplarına neden olmaktadır. Bunun yanında kesilebilecek malzeme çeşitliliğini sınırlandırmaktadır. Bununla ilgili her ne kadar üç eksenli makinalar üretilse de bu sorun tam anlamıyla çözülememektedir. Bu çalışmada bu soruna çözüm getirebilmek için toplam iç yansıma olgusundan yararlanılmıştır. Bu bağlamda ışın bir su jeti içerisinde güdümlenerek, odak noktasından sonra tekrar açılması engellenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla bir su jeti başlığı tasarlanmış ve lazer ışını bu başlık ile küçük çaplı bir su jeti içerisine odaklanmıştır. Su jeti vasıtasıyla güdümlenmiş lazer ışını ile polimetilmetakrilat malzeme yüzeyine farklı odak mesafelerinden atışlar yapılmıştır. Mikroskop ile bu atışların bıraktığı izlerin boyutları ölçülmüş ve geleneksel kuru lazer ile karşılaştırılmıştır. Her iki yöntem için üç farklı odak mesafesi kullanılmıştır. Geleneksel yöntemde kullanılan odak mesafesi değerleri 63,5 mm, 65,5 mm, 67,5 mm'dir. Su jeti güdümlü lazer yönteminde kullanılan odak mesafesi değerleri 68 mm, 70 mm ve 72 mm'dir. Odak mesafesinin artışına bağlı iz çapında meydana gelen büyüme konusunda su jeti güdümlü yöntem ile %5-33 oranında iyileşme sağlanmıştır. Su jeti güdümlü sistemle elde edilen iz derinliğinde %5-70 oranında değişen bir artış sağlanmıştır. Ayrıca iz formunun daireselliğinde % 51-70 oranında iyileşme olduğu belirlenmiştir.
Doğal hidroksiapatit toz üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özelliklerinin belirlenmesi
İnsan yaşamı için en önemli eksiklerden biri yedek parçasının olmamasıdır. Herhangi bir kaza veya hastalık sonucunda kaybedilen veya hasara uğrayan bir organ ancak implant denilen dışarıdan bir malzeme ile onarılabilmektedir. Bu yüzden biyolojik sistemlerle etkileştiğinde uyum sağlayabilecek (biyo uyumlu) ve vücudun istediği mekanik özellikleri taşıyan yeni malzemelerin geliştirilmesi için yoğun çaba harcanmaktadır. Bu konuda son yıllarda yapılan çalışmalar, insanın kemik yapısının %60 hidroksiapatit içerdiğini kanıtlanmıştır. Hidroksiapatitin üretimi temelde kimyasal ve doğal hammaddelerden üretim şeklide ayrılabilir. Bu çalışmada, ülkemizde hayvancılık gelişmiş olduğu ve doğal hammaddelerden üretim yönteminin çok daha ekonomik bir proses olması sebebiyle termal yöntem olarak bilinen doğal hammaddelerden üretim metodu kullanılmıştır. Yapılacak deneysel çalışmaları özetleyecek olursak; termal yöntem ile hayvan kemiklerinin ilik ayırma, yakma, karbon uzaklaştırma, öğütme işlemleri sonunda hidroksi apatit toz eldesi, içerisine biyouyumluluğunu bozmayacak şekilde sinterlemeyi kolaylaştırıcı ilaveler kullanarak veya kullanmadan atmosfer kontrollü fırınlarda yoğun hidroksi apatit parça üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen hidroksiapatit tozlarının anti bakteriyel testlere tabi tutularak anti bakteriyel özellikleri incelenmiştir. Kullanılacak bakteriler insan vucudunun en çok maruz kaldığı bakterilerden seçilmiştir. Üretilen hidroksi apatit tozu taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) tane morfolojisi, X-Işını kırınımı (XRD) ile faz oluşumları karakterize edilecektir. Üretilen tozlara gerekli anti bakteriyel testler uygulanmıştır. Üretilen hidroksiapatit tozu katkısız, farklı sinterleme ilaveleriyle ve farklı oranlarda kullanılarak sinterlenme-yoğunlaşma davranışları incelenmiştir. Elde edilen nihai ürünler Arşimet prensibiyle yoğunlukları, sertlik ve basma mukavemetleri incelenmiştir. XRD analiziyle faz içeriği, SEM yoğunlaşma davranışları ve gözenek morfolojileri FTIR, ICP, XRF analizleri ile element analizleri belirlenmiştir.
Soğuk metal transferi kaynak yöntemiyle birleştirilmiş martenzitik çelik sacların mekanik özelliklerinin incelenmesi
ÖZET Anahtar kelimeler: 1200M Martenzit Çeliği, CMT-Lehimleme, Çekme Mukavemeti Araçlarda, sürücü ve yolcu güvenliğini arttırmak ve yakıt tüketimini azaltmak amacıyla geliştirilmiş yüksek mukavemetli çelikler kullanılmaktadır. Çok yüksek mukavemete sahip olan martenzitik çelikler; otomobillerin güvenlik bileşimleri, Kapı kirişleri ve tampon gibi uygulama alanlarına sahiptir. Martenzitik çelikler, tamamen martenzitik yapı içerdiklerinden ötürü geleneksel gaz altı kaynak yöntemleri olan Metal Inert Gaz (MIG) ve Metal Aktif Gaz (MAG) gibi yöntemleri yerine ısı girdisi daha az olan Soğuk Metal Transferi (Cold Metal Transfer (CMT)) yöntemi tercih edilmiştir. Aynı zamanda lehim teli olarak ergime derecesi düşük olan (1030-1035ºC) CuAl8 teli kullanılmıştır. Bu çalışmada 1 mm kalınlığa sahip DOCOL 1200M martenzitik çelik saclar CMT-lehimleme yöntemi kullanılarak bakır esaslı bir tel olan CuAl8 teli ile birleştirilmiştir. Numuneler iki farklı bağlantı biçimi olan alın ve bindirme bağlantılar olarak hazırlanmıştır. Lehimleme tatbikleri beş farklı parametrede, akım şiddeti, lehim ilerleme hızı, gaz basıncı, lehimleme aralığı ve torç açısı olarak incelenmiştir. CMT-lehimlenmiş malzemelerin mukavemet özellikleri ve bağlantı bölgesi arasındaki mikro sertlik dağılımları incelenmiştir. Makro ve mikroyapı tetkiklerinde optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve noktasal element analiz cihazı EDS kullanıldı. Bu çalışmada akım şiddeti, lehim ilerleme hızı, gaz basıncı, lehimleme aralığı ve torç açısının lehimlenen bağlantı bölgesi ve 1200M martenzitik çeliği arasındaki geçiş bölgesinin mikroyapısı ve mikro sertliği üzerindeki dağılımları araştırılmıştır.
DOP600-8XXX serisi alüminyum alaşımının CMT tekniği ile birleştirilebilirliğinin incelenmesi
Günümüzde çift fazlı yüksek mukavemetli saclarının kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır. Son yıllarda gelişen teknoloji ve artan pazar payı ile araç gövdelerinde düşük fiyat, iyi korozyon dirençleri ve mekanik özelliklerini birleştiren galvanizli çelik sacları kullanmaya başladı. Galvanizli DP 600 çelik saclar özellikle otomotiv endüstrisinde korozyon direnci ile konstrüksiyonlarda geniş oranda kullanılmaktadır. Bu çalışmada 1,2 mm kalınlığa sahip DP 600 çelik saclar ile 2,2 mm kalınlığında yaşlandırılmamış 8006 serisi alüminyum alaşımlı levhanın MIG-lehimleme yöntemi kullanılarak silisyum esaslı bir tel olan AlSi5 teli ile birleştirilmiştir. DP 600 çeliğini belirli parametrelerde delinerek MIG-lehimeleme işlemei yapılmıştır. Lehimleme tatbikleri dört farklı parametrede, akım şiddeti, delikç çapı, gaz basıncı ve robot hızı, aralığı olarak incelenmiştir. MIG-lehimlenmiş malzemelerin mukavemet özellikleri, çekme-sıyırma, çekme makaslama, h biçimi çekme ve bağlantı bölgesi arasındaki mikrosertlik dağılımları incelenmiştir. Makro ve Mikroyapı tetkiklerinde optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve noktasal element analiz cihazı EDS kullanıldı. Bu çalışmada Minitab programı kullanılarak taguchi deney tasarımı kullanılmıştır. Mekanik özelliklerin etkisine bağlı olarak optimum kaynak parametreleri belirlenmiştir.