FBE- Malzeme ve İmalat Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/83

Gözat

Yayın Türü "Tez" ile FBE- Malzeme ve İmalat Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    1040 Çeliğinin Sıcak Yığılmasında Malzeme Modelleme
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Yüce, Ozan Serhat ; Yılmaz, Şafak ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada sıcak yığma işleminin etkilerinin incelenmesi amacıyla sıcak şekillendirme koşullarındaki mikro yapı oluşumu araştırılmıştır. Araştırmalarda sıcaklık ve şekil değişimi etkisi ile malzeme yapısında oluşan mekanizmalar, oluşumları ve türleri irdelenerek literatürde sunulan örnekler dahilinde açıklanmaya çalışılmıştır. Sıcak yığma işleminin uygulandığı deneysel çalışmada 1040 çeliği 800 C, 900 C, 1000 C ve 1100 C sıcaklıklarda; e=-0,22 , e= -0,51 ve e= -0,92 şekil değişimi değerlerinde sıcak yığma işlemine maruz tutulmuştur. Yığılan numunelerin yığma eksenindeki kesiti üzerindeki sertlik değerleri ve mikro yapı farklılıkları incelenmiştir. Mikro yapı görüntüleri ve sertlik ölçümleri sonucu elde edilen veriler yardımı ile literatürde sunulan içyapı modellerinden bazıları (Hodgson, Sellars ve Senuma) kullanılarak ortalama tane boyutu gelişimi modellenmiştir.
  • Öge
    Alüminyum-bakır Boruların Yapıştırma Yöntemi İle Birleştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Özel, Kemal ; Eryürek, Barlas ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, akışkan taşıyan alüminyum ve bakır boruların yapıştırma yöntemiyle birleştirilmesi amaçlanmıştır. Boru birleştirmesinin çalışacağı koşullar dikkate alınarak deney yöntemleri belirlenmiştir. Deneysel çalışmalarda, ortamdaki sıcaklık çevriminin ve nemin, zamana bağlı olarak yapıştırma birleştirmesinin dayanımına etkileri incelenmiştir. Çalışmada dört farklı yapıştırıcı ile çalışılmıştır. Al-Cu boru birleştirmeleri için uygun olan yapıştırıcı seçilmesi hedeflenmiştir. Çalışmada, yapıştırma birleştirmelerine ait dayanım kaybı (yaşlanma) eğrilerinin bir amprik katsayı ile değiştiği belirlenmiştir. Bu katsayı, yapıştırıcı türü ve çalışma koşulları olmak üzere bir takım sebeplere bağlı olarak değişmekte ve deneyel olarak belirlenebilmektedir. Bazı yapıştırıcıların belirli yaşlanma süresi sonunda dayanımlarını ani olarak kaybettikleri (düşey doğrultuda asimptotik formda eğriler vererek), bazılarının ise mukavemet değerlerini sabitleyip bağlantı ömrü sonsuz olacak biçimde (yatayda asimptotik formda eğriler vererek) davranış gösterdiği belirlenmiştir.
  • Öge
    Ambalajda Kullanılan Köpük Malzemelerde Düşme Ve Çarpmanın İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Kuzgun, Gürhan ; Erten, Muzaffer ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Günümüzde ambalaj malzemesi olarak en çok kullanılan genişletilmiş polisitren ve polietilen malzemedir. Bu malzemelerin dinamik davranışını incelemek için bu çalışmada öncelikle iç yapısı ortaya koyulmuştur. Elektron mikroskobu ve açık gözenek ölçümleri ile malzeme sıkıştırıldığında iç yapısının nasıl davrandığı açıklanmıştır. Düşük hızlarda standart basma deneyleri ile gerilme şekil değişimi incelenmiştir. Düşme ve çarpmanın etksinin iyi incelenmesi için deney düzeneği kurulmuştur. Belli ağırlıktaki çenelerin belli yükseklikten düşürülmesi sonucu polisitren ve polistilen malzemelerin dinamik davranışı incelenmiştir. Bu deneylerde sıcaklık parametreside değiştirilerek farklı nakliye koşulları simüle edilmiştir. Bu çalışma da polisitren ve polietilen malzeme modellerinin sonlu elemanlar analizi programlarında modellenmesi için ön çalışma yapılmıştır. Ortaya koyulan dinamik davranış eğrileri ve denklemleri ile kısa sürede basit kuvvet hesaplarıyla ya da daha uzun sürede sonlu elemanlar programlarıyla malzeme davranışı verileri girerek ambalaj tasarım kriterleri oluşturulabilir.
  • Öge
    Cu Ve Ti ile alaşımlandırılmış çinko levhaların (Titanzink) kısa dönem testlerle sürünme özelliklerinin belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013) Türkoğlu, Olcay ; Demirkol, Mehmet ; 335932 ; Malzeme ve İmalat ; Materials and Manufacture
    Çinko uygulama alanı çok geniş bir malzemedir. Demir, alüminyum ve bakırın ardından en çok kullanılan dördüncü metaldir. Diğer yaygın metallerle karşılaştırıldığında atmosferik şartlarda korozyon dayanımı ve ekonomiklik bakımından ön plana çıkar. Bu nedenle duvar ve çatı kaplamalarında sıkça kullanılır. Ayrıca parlak yüzeyi de dekoratif bir görünüm sağlar. Ancak düşük ergime sıcaklığı nedeniyle oda sıcaklıklarında 0.4 benzeş sıcaklık mertebelerindedir. Bu nedenle malzeme oda sıcaklığında sürünme (sünme- creep) davranışlarını da göstermektedir. Ayrıca soğuk şekil görmüş malzemede oda sıcaklığı rekristalizasyona sebep olmakta, soğuk şekil değişimi sonucu meydana gelecek olan dayanım artışını engellemektedir. Saf çinko malzemenin yukarıda bahsedilen özelliklerini geliştirmek için genellikle alüminyum ve/veya bakır ile alaşımlandırıldığı görülmektedir. Son zamanlarda daha gelişmiş ve üstün özellikler için çinko alaşımlarında bakır ve titanyumun da kullanıldığı dikkati çekmektedir. (Ticari olarak bu tür alaşımlara Titanzink adı verilmektedir.) Bu alaşımlar sayesinde olası tane irileşmesinin önüne geçilmekte ve belli bir oranda dayanım artışı sağlanmaktadır. Genel itibariyle malzemelerin sürünme özelliklerinin belirlenmesi uzun süreler alabilmektedir. Bu durum özellikle çelik esaslı alaşımlar için on binlerce saate varan deneylerin yapılmasını gerektirmektedir. Ancak gerilme gevşemesi deneyleri sayesinde sürünme deneylerinden elde edilebilecek bilgilerin daha kısa sürelerde ortaya çıkarılabildiği de görülmektedir. Bu çalışmada bakır ve titanyum ile alaşımlandırılan çinko alaşımının oda sıcaklığındaki gerilme gevşemesi ve sürünme özellikleri, saf çinko alaşımlarıyla karşılaştırılmaya çalışılmıştır. Ayrıca kısa dönem sürünme testleri farklı sıcaklıklarda Titanzink malzemeye uygulanmış ve bu malzemeye ait sürünme verileri elde edilmiştir. Sonuç olarak Titanzink malzemeye ait sürünme aktivasyon enerjisi 23 -85 sıcaklık aralığında belirlenmiş ve bu malzemeye ait sürünme bünye bağıntısı elde edilmiştir.
  • Öge
    Çapak Boyutlarının Ön Dövme İşlemine Etkisinin Sonlu Elemanlar Metodu İle İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Başoğlu, Tahsin Barış ; Bodur, Cengiz Tahir ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, çapak boyutlarının sıcak dövmede ön dövme üzerine etkisi sonlu eleman metodu kullanılarak incelenmiştir. Sıcak dövme işleminin temelleri hakkında bilgi verilerek ön dövme işleminin gerekliliği örnek ürün çalışmaları ile ispatlanmıştır. Bu çalışmada sonlu eleman metodunu kullanan MSC-Superform ve MSC-Superforge programları kullanılmıştır. Örnek ürün çalışmasında bir poyra dövme parçasının hem gerçek imalatı hem de sonlu elemanlar metodu ile yapılan analizi incelenmiştir. Kullanılan sonlu eleman programları hakkında bilgi verilerek bu programlarda kullanılan parametrelerin seçiminin nasıl yapıldığı gösterilmiştir. Sonuç olarak ön dövme tasarımları yapılırken seçilecek olan çapak parametrelerinin ön dövmede kalıp ve parça üzerindeki etkileri anlatılarak tasarımcılara bir başlama noktası sunulmuştur.
  • Öge
    Darbeli Akımla Mıg/mag Kaynağında Darbe Parametrelerinin Dikiş Geometrisine Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Muzafferoğlu, Hizber Ferit ; Vural, Murat ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Darbeli akımla MIG/MAG kaynağında darbe parametrelerinin dikiş geometrisine etkisi konusundaki bu çalışmada ilk olarak MIG/MAG kaynak yönteminin hangi ihtiyaçlardan ortaya çıktığına ilişkin bilgi verilmiştir. Geleneksel MIG/MAG yönteminde görülen kısa devre metal transferi, küresel formda metal transferi ve eksenel sprey metal transferi modlarının özellikleri, avantajları ve yetersiz kaldıkları noktalar belirtilmiştir. Darbeli akım kullanılmasının geleneksel yöntemde görülen farklı transfer modlarının avantajlarını nasıl bir araya getirdiği vurgulanmıştır. Darbe parametrelerinin dikiş geometrisi üstündeki etkilerine ayrı ayrı değinilmiştir. Bunun dışında geleneksel MIG/MAG kaynağında dikiş geometrisine etki eden faktörlerin darbe parametreleri ile ilişkisi, buna bağlı olarak bu faktörlerin darbeli akımla MIG/MAG kaynağında seçiminin ve ayarının nasıl yapılması gerektiği konusunda bilgi verilmiştir. Son olarak bahsi geçen parametrelerin etkilerinin incelenebilmesi için dört farklı grupta deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu deneysel çalışmalar ile önceden ayrı ayrı dikiş geometrisi üstündeki etkileri vurgulanmış olan darbe parametrelerinden pik akım genliğinin değişimi ve buna bağlı olarak pik akım süresinin değişiminin dikiş geometrisi üzerindeki sinerjik etkisi araştırılmıştır. Bunun dışında ikinci deney grubunda, pik akım genliği ve pik akım süresi tarafından kontrol edilen damla boyutunun değişiminin, dikiş geometrisi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Üçüncü ve dördüncü grup deneylerde ise sırasıyla tel besleme hızı ve ark boyu gibi geleneksel MIG/MAG kaynağında büyük önemi bulunan kaynak parametrelerinin darbeli akımdaki davranışları ve etkileri incelenmiştir.
  • Öge
    Docol 22 Mnb5 Çeliğinin Balistik Özelliklerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Uslu, Mustafa ; Bodur, Oktay ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Günümüzde haberlerde ve gazetelerde insanların terörle ne kadar ciddi bir şekilde karşı karşıya kaldığını hergün görmekteyiz. Kaybedilenlerin geri dönüşü olmamaktadır. Bunu önlemek için tüm ülkeler güvenlik önlemlerine daha fazla yatırım yapmaya başlamış ve bu konudaki çalışmalara ağırlık vermiştir. Çalışmamızda öncelikle balistik nedir, hangi alt dallara ayrılır açıklamalarıyla balistik konusuna değinildi. Balistiğin kelime anlamı kavrandıktan sonra konuyla ilgili daha önce yapılmış araştırma, çalışma ve deneylere değinildi. Bir mermi ve hedef malzeme birbirlerinden nasıl etkilenir sorusunun cevabı araştırıldı. Balistik bir malzemeye ve merminin havadaki hızına ait, çarpma anındaki, hemen önce ve sonraki dataları toplayabilmek için literatürde hangi deney metodları kullanılıyor ve nasıl kullanılıyor soruları araştırıldı ve açıklamalar getirildi. Merminin hızı, malzemede bıraktığı iz derinliği, merminin enerjisi, ivme, yer değiştirme ölçümü için kullanılan deneylerden bahsedildi. Tezimizin ana konusu ve kullanılan malzeme Docol 22MnB5 Bor Çeliği olarak Borun özelliklerinden, malzemede ne gibi etkiler yaptığından bahsettikten sonra tezin deneysel bölümüne geçildi. Docol 22MnB5 sacı Maslak İTÜ KOSGEB de MetalForm Müh. Tasarım İml. San. Ltd. Şti. tarafından ithal edildi ve ısıl işleme uygun olan bu saca elektrik akımı altında çok hızlı ısıtmadan sonra kalıpta yine çok hızlı soğutma işlemi uygulandı. Bu sayede saca dayanımını arttıran martenzitik ve beynitik bir özellik kazandırıldı. Literatürde balistik malzemelerle ilgili yapılan deneyler sertlik deneyi, mikroyapı testi ve çekme deneyidir. Çalışmamızda sertlik, mikroyapı, çekme deneyleri seçildi. Bunlara ek olarak mermiyle özel bir poligonda atışlar yapılarak kıyaslama imkanı bulundu. Deney numunelerine atışlar yapıldı. Bu deneyler sonucunda malzemenin balistik yapısı ile ilgili yorumlar yapıldı.
  • Öge
    Doğal elyaf takviyeli tabakalı karma malzemelerin otomotiv uygulamalarında kullanılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-06-06) Savaş, Mehmet ; Bakkal, Mustafa ; 503051310 ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Azalan doğal kaynaklarla birlikte bu kaynakların verimli kullanımının öneminin artışı ve yükselen çevresel bilinç, sentetik malzemelerin yerlerini çevresel etkileri daha az olan doğal, biyolojik malzemelerin almasını sağlamıştır. Kyoto protokolü başta olmak üzere emisyon oranlarının düşürülmesine yönelik yaptırımların neticesinde doğal malzemelere yönelik ilgi arttırmıştır.Karma yapılarda kullanılan elyafların, doğal malzemeler kaynaklı kullanılması yönünde bir eğilimi mevcuttur. Daha çok otomotiv sanayinde emisyon oranlarının düşürülmesine yönelik olarak araçların hafifletilmesi ve bunun için de dayanım/ağırlık oranları yüksek olan doğal elyaflar kullanımı gelişmektedir. Henüz başlangıç aşamasında olan bu tip malzemeler üzerine araştırmaların genişletilerek yaygınlaşması gerekmektedir.Çalışmada, otomobillerin tampon parçalarının mekanik özelliklerinin geliştirilmesi bakımından, laboratuar ortamında doğal elyaf ve sentetik elyafların bir arada kullanıldığı karma malzemeler incelenmiştir. Doğal elyaf olarak atık pamuklu kumaştan elde edilen pamuk ipliçikleri kullanılmıştır. Bu sayede hem atık kumaş, kullanılarak ekonomiye tekrardan kazandırılması sağlanmış hem de sentetik elyaf ve polimer kullanımı en aza indirilerek doğada çözünemeyen madde miktarı düşürülmüş ve gereken toplam maliyet değeri azaltılmıştır.Yapılan çalışmada, önceden belirlenen pamuklu kumaş ağırlık oranına sahip polimer matrisli karma malzemenin üretimi ekstrüder vasıtasıyla gerçekleştirilmiştir. Homojen bir yapı elde edebilmek amacıyla öncelikle kumaş parçacıkları bir ön işlemden geçirilerek pamuk iplikçikleri halini almış, sonrasında yine homojen özellikler elde edebilmek için üretilen malzemelere geri dönüşüm işlemi uygulanmıştır. Bu geri dönüşüm işleminde üretilen malzemeler küçük parçalara ayrılmış, bu parçalar bir kırıcı vasıtasıyla granül haline getirilerek tekrar ekstrüdere beslenmiştir. Bu işlemler 3 defa tekrar edilmiştir. Sonrasında ekstrüderden çıkan malzemeler pres altına alınıp soğuma sırasında malzemede olabilecek şişmeler engellenmiş, sabit bir malzeme kalınlığı elde edilmiştir. Oluşturulan malzemelerden numuneler alınıp mekanik özellikleri incelenmiştir.Ekstrüderde oluşturulan karma malzemeler, daha sonra sentetik bir elyaf olan cam elyafın farklı formlarında ve farklı düzenlerde yerleştirilmeleriyle oluşturulan tabakalı yapılar elde edilmiştir. Tabakalı yapılar, iki doğal elyaflı karma malzeme tabakası arasında cam elyaf olacak şekilde üç katlı olarak oluşturulmuştur. Tabakalı yapılar; ekstrüzyon işleminden sonra cam elyafın iki karma malzeme tabakası arasına serilmesi, oluşturulan yapının etüvde bir süre yüksek sıcaklıkta bekletilmesi ve sonrasında soğumasının pres altında bekletilerek yapılması şeklinde üretilmiştir. Bu malzemelerden de ilgili testler için numuneler kesilip mekanik özellikleri incelenmiştir.Elde edilen her iki grup malzeme türünün mekanik özellikleri, mevcut kullanılan Ford Transit Connect marka otomobil tampon malzemesinin yine laboratuar çalışmaları sonucu elde ettiğimiz özellikleriyle karşılaştırılmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında, ilk aşamada en iyi özellikleri veren malzemenin özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla örme cam elyaflı tabakalı karma malzeme, tabakalarının ara yüzeylerindeki tutunma miktarını arttırmak amacıyla dört farklı yüzey işlemi malzeme üzerinde uygulanmıştır.Farklı yöntemler uygulanan malzemeler ayrılma testine tabi tutularak tabakalı malzemelerin ara yüzey tutunmalarını en çok arttıran yöntem olarak pamuk takviyeli karma malzemelerin tabakalı yapıyı oluşturmadan önce etüvde bir süre bekletilmesi ve sonrasında polyestre reçine uygulanması tespit edilmiştir. Bu yöntem uygulanarak elde edilen plakalardan ilgili deney numuneleri kesilmiştir. Geliştirilen bu malzemenin çekme ve darbe deneyleri yapılarak elde edilen sonuçlarla malzemenin ilk durumundaki değerleri karşılaştırılmıştır. İlave olarak geliştirilen malzemeye üç noktadan eğme testi de uygulanarak eğilme özellikleri de tespit edilmiştir.
  • Öge
    Düşük Sıcaklıkta Yapılan Plazma Nitrürleme İşleminin 316l Ostenitik Paslanmaz Çeliğinin Malzeme Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) İğdil, Mustafa Cem ; Trabzon, Levent ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, 316L ostenitik paslanmaz çelik mazleme plazma nitrürleme yöntemi ile nitrürlendi. Nitrürleme sonrasında numunelerin çeşitli malzeme özelliklerindeki değişim incelendi. Nitrürlemeler farklı N2 – H2 gaz karışımında, çeşitli sıcaklık ve nitrürleme sürelerinde tekrarlandı. Nitrürleme işlemlerinin bir kısmında %10 N2 - %90 H2 gaz karışımı ve 450 Cº sabit parametreler olarak alınıp 15, 30, 60, 120, 240 dakikalık nitrürleme süreleri ile deneyler gereçekleştirildi. Diğer nitrürleme işlemleri nitrürleme süresi 1 saat süre ile sınırlandırılarak %5, %10 ve %25 N2 içeren ortamlarda 400, 450 ve 500 Cº’lerde nitrürlemeler yapıldı. Nitrürleme sonrasında numunelere uygulanan testler ile sertlik, yüzey pürüzlülüğü, kafes sabiti ve elastiklik modülündeki değişimlerle nitrür kalınlığı ve faz oluşumları incelendi.
  • Öge
    Ekstrüzyon Yöntemi İle İmal Edilmiş Al/ %15 Sicp Matrisli Karma Malzemenin Deformasyon Davranışının İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Vardar, Alpay ; Yılmaz, Şafak ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, %15.58 SiCp takviyeli karma malzemenin deformasyon davranışı, analitik, ampirik ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiş ve sonuçlar deneysel bulgular ile karşılaştırılmıştır. Analitik olarak Hashin ve Shtrikman tarafından önerilen alt ve üst sınırlar yöntemi, ampirik olarak ise Haplin ve Tsai tarafından önerilen denklem elastiklik modülünü hesaplamada kullanılmıştır. Sonlu elemanlar çalışmasında ise ANSYS programı kullanılarak önce; basit kübik, hacim merkezli kübik ve yüzey merkezli kübik dağılımlar için [100] ve [110] olmak üzere iki doğrultuda elastik ve plastik analizler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca Sıkı düzen hekzagonal dağılım için de [001], [010] ve [100] doğrultularında analizler gerçekleştirilmiştir. Bu analizler sonucu %15.58 SiCp takviyeli karma malzemenin elastiklik modülü ve Poisson oranı değerleri saptanmış ve bu değerlerin bahsedilen doğrultulardaki değişimleri incelenmiştir. Daha sonra aynı analizler Voronoi temsili hacim elemanları kullanılarak tekrarlanmıştır. Elde edilen sonuçlar deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
  • Öge
    Elektron ışın kaynağı yöntemi ile kaynatılan ınconel 718 malzemesi üzerinde seçili değişkenlerin etkisinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-11-07) Böyüker, Barış ; Vural, Murat ; 503161322 ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Kaynaklı imalat yönteminin insanlık tarihinde metal malzemelerinin işlenmesi ile neredeyse aynı tarihten itibaren kullanıldığı bilinen bir durumdur. Çok çok eskiden kaynaklı imalat yönteminin karanlık bir sanat yada kaba bir inşaat tekniği olarak kabul edilmesi ise ilginç bir durumdur. Özellikle keşiflerin hızlanması, elektriğin yaygınlaşması gibi gelişmelerin ışığında, on dokuzuncu yüzyılda yeni tip kaynak yöntemlerinin geliştirilmesinin önü açıldı. Mukavemet ve maliyet açısından bakıldığında kaynaklı imalat yöntemi hava araçlarının parçalarında perçinler ile yer değiştirmiştir. Bu kaynaklı imalat yöntemlerinden Elektron Işın Kaynağı yöntemi askeri hava araçlarının titanyum parçalarının kaynatılmasında sıklıkla tercih ediliyordu. Elektron Işın Kaynağı düşük ısı girdisi ve malzemenin kaynak sonrası yapısal dayanımındaki durumdan ötürü popüler olmaya başlamıştı.İlk olarak 1950'li yılların sonlarına doğru nükleer enerji ve havacılık sektörlerinde tercih ediliyordu. Diğer kaynak türlerine göre yüksek güvenilirlik ve kalite sunması önemli bir etkendi. Ayrıca imalat maliyetlerini de azaltmış, imalatı yapılan parça sayısı ise artmıştı. Elektron Işın Kaynağı yönteminde elektronlar yüksek vakumlu ortamda hızlandırılıp, iş parçasına doğru hareket ettirilir. İş parçasına temas eden elektronların sahip olduğu kinetik enerji ısı enerjisine dönüşür ve iş parçasının ergimesi gerçekleşir. Elektronlar iş parçası üzerinde çok ufak bir noktada yoğunlaştığından ötürü bu bölgedeki enerji yoğunluğu çok yüksek seviyelere çıkar. Çalışmamızda Inconel 718 malzeme kullanılmıştır. Inconel 718 malzeme en yaygın kullanılan ve bulunan nikel alaşım malzemelerden biridir. Kaynaklanabilirliği çok yüksek olan bu malzeme savuma ve havacılık sektörlerinde sıklıkla kullanılır. Inconel 718 malzemeden oluşan 0,080" (2,032 mm) kalınlığında sac malzemelerin Elektron Işın Kaynağı tezgahında farklı parametreler ile kaynatılıp bu parametrelerin etkileri bu çalışmada ele alınmıştır. Bu inceleme için üç farklı parametre seçilip her bir parametre için de üç farklı değer atanmıştır. Bu üç farklı parametrei voltaj, akım ve kaynak hızıdır. Değerler ise voltaj için 30,35,40 kV; akım içim 30,33,36 A; hız için ise 12,16,20 mm/sn olarak seçilmiştir. Toplamda 27 adet numune hazırlanarak kaynak denemesi tamamlanmıştır. Kaynak denemesi sonrasında numuneler metal laboratuvarında metalografik incelemeye tabi tutulmuşlardır. Bu inceleme sonrasında görülmüştür ki, voltajın veya akımın artışı kaynak nüfuziyetini arttırmaktadır ayrıca kaynak hızının düşüşü de nüfuziyeti arttırmaktadır.
  • Öge
    Elektrostatik sprey yöntemi ile hiroksiapatit esaslı saf ve gümüş katkılı antibakteriyal biyoseramik gözenekli kaplamaların geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-01-27) Gökçekaya, Özkan ; Ergün, Celaletdin ; 503081314 ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Normal fonksiyonlarını yerine getiremeyen vücut organ ve dokularının iyileştirilmesi ve kaybettiği fonksiyonu yerine getirebilecek yapay sistemlerle (implant ve protezler) değiştirilmesi biyomedikal uygulamalarda oldukça sık rastlanan bir durumdur. Biyoseramik malzemeler, bu implant ve protezlerin imalinde yaygın olarak kullanılır. Bu malzemeler biyoinert malzemelerdir, vücut içerisinde stabil olarak bulunabilirler. Biz çalışmamızda biyoseramik malzeme olarak Hidroksiapatit kullandık. Titanyum ve paslanmaz çelik yüzeyine hidroksiapatit kaplama geliştirdik. Yapılan çalışmalar neticesinde en düşük maliyette ve nano gözenekli bir kaplama geliştirilmeye çalışıldı. Elektrostatik sprey yöntemi kullanılarak başarılı kaplamalar gerçekleştirildi. Hidroksiapatit gümüş katkılı olarak da üretildi ve gümüşün antibakteriyellik özelliğinden yararlanıldı. Elektrostatik sprey yöntemiyle saf ve gümüş katkılı hidroksiapatit kaplanan titanyum ve paslanmaz çelik numuneler ısıl işleme (500, 700, 900oC) tabii tutulduktan sonra SEM ve XRD analizleri yapıldı.
  • Öge
    Esnek Roll Formıng İşlemi İle Profil İmalatının Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gülçeken, Emre ; Livatyalı, Haydar ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu yüksek lisans tezinde, esnek roll form işlemi ile şekillendirilen bir profilin sonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilebilmesi için önem taşımakta olan parametrelerin teorik ve deneysel olarak tespit edilmesi amaçlanmıştır. Şeklin boyutlarının kabul edilebilir olması için önem taşıyan faktörler incelenmiştir. Endeki kesit değişimi ile oluşan deformasyon sonucunda profilin bacak boyunun uzunluk boyunca eşit kalması isteniyorsa, çözülmüş metal sac şeklinin ve hadde takım yolunun doğru tanıtılması gerekmektedir. Tanıtılacak olan takım yolunu referans alarak da rotasyon hareketinin tanımlanması yapılır. Gerekli teorilerin tanıtılmasının ardından, kullanıcı tarafından tanımlandığı varsayılan ve boyutları isteğe göre verilmiş ve enine kesit değişimine uğrayan bir vaka çalışması gerçekleştirilmiştir. Kullanıcının tanıttığı son haldeki profil başlangıç noktası olarak kabul edilmiştir. Ardından deformasyon sırasında oluşan enine uzama hesaplanarak, prosesten önce kesilmiş olması gereken çözülmüş sacın boyutları hesaplanır. Deformasyon sırasında hangi kısımların enine yöndeki uzamadan etkilendiğini anlıyabilmek için profil gruplara ayrılırak hesaplamalar gerçekleştirilir. Çözülmüş sac boyutları ve uygun takım yolu belirlendikten sonra, dönme hareketi tanımlanmalıdır. Dönme hareketi, belirlenmiş olan takım yolundan çıkarılarak, aralarındaki diklik durumunu her geometri evresinde korumak gerekmektedir. Dönme hareketinde merkez noktası büyük önem taşıdığından ötürü, bu noktanın nerede duracağı sonuçtaki boyutları etkileyecek kadar önemlidir. Bunun dışında, tanımlanan profil şekli ile hadde boyutu arasında bir ilişki kurularak, hadde için bir azami boyut sınırı kısıtlaması getirilmiştir. Esnek profil şekillendirme yönteminin bir ticari sonlu elemanlar yöntemi programına uygulanabilirliginin incelemesi yapılmıştır. Haddelerin sistemde dizilimi ve gerekli olduğu taktirde düzleyici haddelerin yerleştirilmesi durumu da bu çalışmada işlenmiştir. Ayrıca, mevcud programın haddelere altı serbestlik derecesine kadar izin verip vermediği de araştırılmış ve sonucunda başarılı olunmuştur. Simulasyonun sonuçları değerlendirilmiş ve yüksek boyut uyumunun yanında malzeme özelliklerinin de iyi olduğu görülmüştür.
  • Öge
    Eş Kanallı Açılı Presleme İle Aşırı Plastik Deformasyon Uygulanan 2024 Alüminyum Alaşımının Yaşlandırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Franko, İzer ; Tabanlı, R. Murat ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, aşırı plastik deformasyon metotlarından eş kanallı açılı preslemenin (EKAP) ve ardından yaşlandırmanın 2024 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Aşırı plastik deformasyon (APD), parçaya yoğun bir birim şekil değişimi uygulanması ve dislokasyonların yeniden düzenlenmesi sonucunda geleneksel yöntemlere kıyasla çok daha küçük tane büyüklüğünün elde edilmesiyle sonuçlanan bir plastik şekil değişim yöntemidir. Malzemelerde alışılmamış bir özellik olan süneklik ve yüksek dayanım kombinasyonunu sağlayan, aşırı plastik yöntemlerinden en bilineni olan eş kanallı açılı presleme (EKAP), günümüzde uygulama alanı olarak kendine en çok yer bulma potansiyeli gösteren yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu deneysel çalışmada EKAP uygulanan ve ardından yaşlandırılan AA 2024 alüminyum alaşımının mekanik özellikleri iyileştirilmiş, son derece yüksek dayanım ve süneklik değerleri elde edilmiştir. Malzemenin sertliği %70 varan oranlarda artarken, malzemenin akma dayanımı %50’ye varan değerlerde artış göstermiş, malzemenin sünekliğinde ise %20’yi geçmeyen bir azalma görülmüştür. Çalışma başlıca altı ana bölümden oluşmaktadır. Çalışman birinci kısımda kısaca deformasyon türleri, ikinci kısımda aşırı plastik deformasyon ve çalışma mekanizması, üçüncü kısımda eş kanallı açılı presleme anlatılmıştır. Dördüncü bölümde deney düzeneği anlatılmış ve ardından beşinci kısımda ise deney verileri aktarılmıştır. Altıncı kısımda deney verileri yorumlanmış ve en son kısımda da ileride yapılabilecek çalışmalarda dikkat edilmesi gereken başlıca noktalar belirtilmiştir.
  • Öge
    Eş Kanallı Açısal Preslemenin (ekap) Deneysel İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gürbüz, Deniz ; Gülmez, Turgut ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, aşırı plastik şekil verme yöntemlerinden biri olan eş kanallı açısal presleme (EKAP) AA2024 alüminyum alaşımı için deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler sonrasında malzemenin mekanik karakteristikleri incelenmiş ve EKAP sonrası malzemenin sertlik ve dayanımında gözle görülür bir artış kaydedilmiştir. Bu sonuçlara ilaveten EKAP çalışma prensibi, EKAP rotaları ve EKAP sonrası mikro yapısal gelişim hakkında teorik bilgiler verilmiştir. Bununla birlikte kullanılan değişik EKAP yöntemlerine kısaca değinilmiş ve geleneksel EKAP kalıplarından farklı yeni bir kalıp dizaynı hakkında detaylı bilgi verilmiştir. Deneyler sırasında elde edilen tecrübelerin ışığı altında, bundan sonraki deneysel çalışmalara ışık tutabilecek kalıpla ilgili önerilerde bulunulmuştur.
  • Öge
    Eşit Kesitli Kanal İçinde Açılı Presleme/ekstrüzyon Yoluyla Şiddetli Plastik Deformasyon
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Isık, Ali Evren ; Gülmez, Turgut ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Son on yılda, aşırı plastik deformasyona maruz kalan malzemelerin teknolojisi ve bilimi büyük bir evrime uğramıştır. Bu zaman diliminde görülen önemli gelişmeler, nano yapılı malzemeleri, Malzeme Biliminin bir dalı haline getirmiştir. SPD, hacimli nano malzemelerin üretiminde geleceği parlak bir metod olarak ortaya çıkmakta, bunu da geleneksel metal ve alaşımların tanelerini mikron-altı ve nano seviyelere düşürerek elde etmektedir. Malzemelerde aşırı plastik deformasyon metodunu uygulamak amacı ile özel metodlar denenmektedir. Tüm bu metodlardan eşit kesitli kanal içinde açılı presleme/ekstrüzyon (ECAP/ECAE) tekniği, herhangi bir artık porozite içermeyen hacimli, ultra-ince taneli malzeme üretime yeteneği ile diğer SPD tekniklerine göre üstünlük sağlamıştır. Bu metodla malzemelerin boyutlarında hiçbir değişiklik olmaz. Bu çalışmanın amacı, ECAP tekniğinin anlaşılması, bağlı olduğu parametrelerin belirlenmesi ve süperplastikliğe ulaşabilme yeteneğidir.
  • Öge
    Ev tipi fırınlarda kullanılan hareketli raf mekanizması yataklarının polimer esaslı malzemelerle tasarım ve imalatı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-08-14) Sekmen, Ramazan Rıdvan ; Dikicioğlu, Adnan ; 503121323 ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Günümüzde, fırınlar yaşamımızın birçok alanında kullanılan önemli eşyalardandır. 200°C gibi yüksek sıcaklıklarda pişirme imkânı sunan fırınlarda kimi zaman gıdanın üstünün veya altının daha iyi pişmesini sağlamak için raf seviyesini değiştirmek isteriz. Pişme esnasında, kapağın açılıp yer değişikliğinin yapılması, sıcaklık değerleri düşünüldüğünde zordur. Bu amaçla insanlara hem kullanım kolaylığı hem de enerji tasarrufu sağlamak adına hareketli raf mekanizmasına sahip bir fırın geliştirilmiştir. Bu sayede, kullanıcı fırın kapağını açmadan tepsi otomatik olarak pişirilecek gıdaya uygun raf seviyesine gelebilmektedir. Geliştirilen hareketli raf mekanizması hareketi için tasarlanan yataklama sistemi üzerinde geliştirmeye ve değişikliğe açık alanlardan biri olan yatak parçaları üzerinde optimizasyon çalışması ihtiyacı doğmuştur. Bu ihtiyaca cevap vermek adına, tez kapsamında metal olarak tasarlanan yataklar yerine polimer esaslı malzemeler kullanılarak yatakların yeniden tasarımı üzerine çalışmalara başlanmıştır. Çalışmalar sırasıyla araştırma, malzeme seçimi, deney, tasarım ve imalat aşamalarını içermektedir. Araştırma kapsamında benzer uygulamalarda kullanılmak üzere çeşitli malzemelerin denendiği belirlenmiştir. Bu malzemelerden PTFE ve PA başta olmak üzere polime esaslı malzemeler farklı yükleme, hız ve sıcaklık koşullarında bazı testlere tabi tutulmuşlardır. Özellikle aşınma ve sürtünme mekanik özellikleri ile ilgili malzemelerin karakterleri ortaya konmuştur. Hazırlanan bu tez de benzer bir çalışmalar bütünü içermektedir. Farklı olarak bir sistem için tasarım kriterleri de göz önüne alınarak çalışma tamamlanmıştır. Çalışma için önce sistem gereksinimleri belirlenmiştir. Malzemesi seçilecek olan yatakların maruz kaldığı sıcaklık, sistemin kaldırabileceği yük miktarı ve mekanizmanın düşey hareket hızı en önemli girdi olarak kullanılmıştır. Sıcaklık olarak 250°C, yük olarak 10kg ve hız olarak 9m/s belirlenmiştir. Bu şartlar sürekli kullanım için değil en zorlanmış şart olarak düşünülmelidir. Ardından firmalardan koşullara uygun olduklarını söyledikleri dört farklı malzeme siparişi verilmiştir. Katkısız PTFE, katkısız poliimid, karbon katkılı poliimid ve son olarak termoplastik poliimid yatak malzemesi olarak tedarik edilmiştir. Bu malzelerden deneyler için yatak parçaları hazırlanmıştır. DSC analizi yapılarak malzemelerin sistemin çalışma sıcaklıklarına uygunluğu sorgulanmıştır. DSC analizi sonucunda her bir malzemenin sıcaklık açısından sorunsuz çalışacağı belirlenmiştir. Deneyler yapılırken yeni bir deney düzeneği hazırlamak yerine mevcut fırın şasisi ve mekanizmalar kullanılmıştır. Üzerlerinde bir takım iyileştirmeler yapılarak, deneye hazır hala getirimiştir. Bu deney düzeneği malzemelerin aşınma karakterini belirlemek için tasarlanmıştır. Mevcut malzemeler incelenmiştir. Bunlar arasından katkısız teflon, katkısız polyimide, karbon katkılı polyimide ve termoplastik polyimide seçilerek deneylere başlanmıştır. Deneyler sonucunda yatakların mekanik karakteri belirlenmiştir. Yatakların iç orta bölgelerinden ziyade uç kısımlarına yakın yerlerde hasar tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda ve malzeme özellikleri kıyaslandığında karbon katkılı polyimide tasarım için uygun bulunmuştur. Düşük ısıl genleşme katsayısı bu tercihte etkin rol oynamaktadır. Tolerans değerleri belirlenirken hesaplamalarda önemli farklara sebep olmaktadır. Çalışmanın son safhası olan tasarım ve imalat aşamasına geçilmiştir. Başta mil referans ölçü kabul edilerek ölçülendirme işlemi yapılmıştır. Bunun sonucunda yatak iç çapı 6mm, dış çapı 10mm ve son olarakta boyu 23mm olarak belirlenmiştir. Yatakların plastik enjeksiyon yöntemiyle üretimi önerilmiştir. Çalışmalar kapsamında ayrıca hareketli braket parçasında bazı iyileştirmeler yapılmıştır. Merkezleme çıkıntıları sayesinde yatakların hasar görmesi engellenmiştir. Mil için sıcaklık değişkeni göz önünde bulundurularak zamanla mil yüzeyinde çatlaklar oluşabilir. Bu durum da düşünülerek tasarım tekrar gözden geçirilmelidir. Bu çalışma sayesinde; "ev tipi fırın sıcaklıklarında çalışabilecek polimer esaslı yatak malzemeleri" konusunda bir tez oluşturulmuştur.
  • Öge
    Helikopter Rotor Palalarında Kullanılan Polimer Matrisli Kompozit Malzemelerin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Karaaslan, Nevzat Hakan ; Livatyalı, Haydar ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Gelişmiş helikopter rotor paları genellikle kompozit malzemelerden üretilmektedirler ve yapılarında çeşitli hasarlara neden olabilecek yüksek derecede dinamik ve kararsız aerodinamik çevresel yüklerde çalışmaktadırlar. Bu yükleme şartlarına tekrarlı olarak maruz kalınması kompozit rotor pala yüzey kaplamalarında delaminasyon, çatlak vb. hasarlara neden olabilir. Bu tezin amacı, farklı kompozit rotor pala malzemelerinin, sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi ve döner kanat yüzey kaplamalarında yaygın olarak kullanılan [(±45/0/90)2] yönlenmesinde dokunmuş karbon elyaf ve [(±45)8] yönlenmesinde dokunmuş cam elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit levhaların çekme ve eğme yükleri altındaki davranışlarının incelenmesidir. Bununla birlikte delaminasyon kusuru içeren malzemelerin davranışları modellenerek kusursuz malzemeler ile karşılaştırılmıştır. Bu simülasyonlar yapılırken ASTM standartları esas alınmış ve buradaki geçerli deney fikstürleri ve numune boyutları kullanılarak simülasyondaki sınır şartları belirlenmiştir. Yapılan simülasyonlarda 2B kabuk ve 3B katı eleman tipleri karşılaştırılmış ve çok katmanlı katı eleman tipinin kullanılmasının daha uygun olduğu gösterilmiştir. Yapılan simülasyonlar neticesinde deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlara yakın değerler elde edilmiş ve modelin çalıştığı gösterilmiştir. Aynı servis koşulları altında karbon elyaf takviyeli malzemenin cam elyaf takviyeli malzemeye göre daha yüksek elastiklik modülü değerleri elde edilmiştir. Cam elyafa kıyasla çok daha gevrek yapıdaki karbon elyaf kompozit delaminasyon hasarına karşı duyarlılığı sonlu elemanlar yöntemi ile başarılı olarak modellenmiştir.
  • Öge
    İzotrop malzemeli helisel çubukların statik problemlerinin analitik çözümü
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-07) Aya, Serhan Aydın ; Tüfekçi, Ekrem ; 503081316 ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Bu çalışmada, değişken kesitli, elastik, izotrop malzemeli çubukların genel statik problemleri eksen uzaması, kayma deformasyonu etkileri gözönüne alınarak incelenmiştir. Problem, altı adet diferansiyel denklem ile ifade edilmiş ve bu denklemlerin kesin çözümü, başlangıç değerleri yöntemiyle elde edilmiştir. Örnekler, sabit kesitli silindirik helisel çubuklar için çözülmüştür. Yapılan literatür araştırmasında, çalışmaların çoğunda yaklaşık yöntemlerle sonuca ulaşılmaya çalışıldığı görülmüştür.Birinci bölümde, çubuk teorisi ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. Çalışmanın amacı belirtildikten sonra çubukların statik ve dinamik davranışları konusunda yapılan çalışmalar özetlenmiştir.İkinci bölümde, çubuğun statik davranışını veren genel diferansiyel denklemler verilmiş, ardından bu denklemler çubuk kesitinin asal eksenlerinin eksen eğrisinin normal ve binormal eksenleri ile çakışması durumu için özelleştirilmiştir. Daha sonra bu çalışmanın sayısal hesaplamalarında kullanılacak helis geometrisi incelenmiştir.Üçüncü bölümde, çubuğun statik davranışını ifade eden değişken katsayılı, homojen diferansiyel denklem takımının kesin çözümü, çubuk kesitinin çift simetrik olduğu, kesitin geometrik merkezi ile kayma merkezinin çakışmakta olduğu, normal ve binormal eksenleri kesitin asal eksenleri olduğu, çarpılma olmadığı, çubuğun elastik, homojen ve izotrop malzemeden yapıldığı varsayımıyla, başlangıç değerleri yöntemini kullanarak elde edilmiştir.Dördüncü bölümde, sabit kesitli silindirik helisel çubuklar için çeşitli örnekler çözülmüştür. Hesaplanan değerler, mevcut yayınlar ve sonlu eleman programlarından elde edilenlerle karşılaştırılmıştır.Yapılan çalışmada, değişken kesitli, elastik, izotrop malzemeli çubukların genel statik problemlerini ifade eden diferansiyel denklemlerin kesin çözümü eksen uzaması, kayma deformasyonu etkileri gözönüne alınarak, başlangıç değerleri yöntemiyle elde edilmiştir. İlgili çalışmalar incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonlu eleman programlarıyla da yapılmış olup uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.
  • Öge
    Kalsit Dolgulu Polipropilenin Yorulma Davranışının İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Kültüral, S. Erdem ; Eryürek, Barlas ; Malzeme ve İmalat ; Material and Manufacturing Engineering
    Polimerlerin çevrimsel yükler altında ve farklı frekanslarda gösterdikleri davranışın incelenmesi bu çalışmanın temel amacını oluşturmaktadır. Dolgu malzemelerinin kullanılmasıyla oluşabilecek etkiler ele alınmış, yapılan deneysel çalışmalarla kalsit dolgulu polipropilen numunelerin yorulma davranışları ve sonuçta oluşan hasar mekanizmaları incelenmiştir. Yapılan çalışmalar dolgulu ve dolgusuz olmak üzere üç farklı polipropilen numune üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bunlar sırasıyla saf PP, %20 ve %40 kalsit dolgulu PP’dir. Numuneler enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilmiştir. Çekme deneyleri yapılarak dolgu malzemesinin polipropilenin çekme özellikleri üzerindeki etkisi belirlenmiştir. MTS 810 tipi bir yorulma cihazı kullanılarak çekme-çekme şeklinde ve 23 Hz ile 50 Hz değerinde frekansa sahip sinuzoidal dalga tipi uygulanmıştır. Çevrimsel frekansın ve dolgu oranın etkisi elde edilen S-N diyagramları yardımıyla incelenmiştir. S-N diyagramları normalize edilmiş ve edilmemiş olarak iki farklı şekilde ele alınmıştır. Son olarak ise yorulma sonucunda oluşan hasar mekanizması gözlemlenmiş ve numunelerde yorulma sırasında meydana gelen sıcaklık artışları analiz edilmiştir.