Tüp Hidrolik Şekillendirmede Malzeme Özelliklerinin Şekillendirmeye Etkisi

Abstract

Hidroşekillendirme, bir başka deyişle hidrolik şekillendirme temel olarak metal saç veya tüp malzemenin akışkan bir ortam vasıtasıyla (su, viskoz polimerik malzeme vs) kapalı bir kapta şekillendirilmesidir. Bu kadar geniş bir tanımı olmasından dolayı , hidroşekillendirme daha çok benzer işlemler için kullanılan genel bir ad olarak ta düşünülebilir.İlk olarak 1890 yılında geliştirilmiş olan bir yöntemdir. Ancak asıl gelişimini II. dünya savaşı yılları sonrasında başlamıştır. İlk araştırmalar Almanya ve Japonya da gerçekleştirilmesine rağmen günümüzde Amerika, Rusya, Fransa, İsrail, Kore gibi değişik ülkelerde gerek üniversite gerekse özel araştırma birimleri tarafından yoğun bir şekilde konu üzerinde çalışılmaktadır. Tüp hidrolik şekillendirmeye ait ilk uygulamaların 1960’larda ortaya çıkmış olmasına rağmen sanayi de ancak son 10 yılda yaygın kullanım alanı bulabilmiştir. İlk zamanlarda, işlem kontrolünün o günkü mekanik kontrol üniteleriyle tam olarak gerçekleştirilememesi sebebiyle geometrik olarak simetrik basit parçaların imalatına uygun bir yöntem olmasına rağmen, sayısal kontrollü gelişmiş ekipmanların ortaya çıkmasıyla daha karmaşık ve güvenilir tasarımlar içinde verimli bir yöntem haline gelmiştir. Ekonomik açıdan düşünüldüğünde hidroşekillendirme işleminde sabit maliyetler diğer üretim yöntemlerine göre çevrim zamanlarının uzun olmasından dolayı daha yüksektir. Ve ilk yatırım maliyetleri düşünüldüğünde oldukça büyük rakamlar olduğu görülür. Ama bu iki olumsuz etken malzemenin verimli kullanılması ile elde edilen değişken maliyetlerdeki düşüş ile telafi edilmektedir. Temel olarak tüm tüp hidrolik şekillendirme işlemleri aynı esasa dayanmasına rağmen çeşitli araştırmacılar tarafından işlem girdilerine bağlı olarak farklı sınıflara ayrılmıştır. İşlem, iki tarafından sızdırmazlık sağlanmış düz veya önceden şekillendirilmiş tüp malzemenin, bir kalıp içine yerleştirilerek, basınçlı sıvı (genellikle su) ve gerekiyorsa yardımcı bir eksensel kuvvet yardımıyla kalıbın şeklini alması olarak özetlenebilir. Bu çalışmada tüm hidrolik şekillendirme türleri açıklanmış; tüp hidrolik şekillendirme işlemi mevcut sınıflandırma sistemlerine göre incelenerek, yeni tüp hidrolik şekillendirme teknolojileri tanıtılmış, malzemenin mekanik özelliklerinin tüp hidrolik şekillendirme işleminde, şekillenme davranışı üzerine etkisi incelenmiştir.

Hydroforming has become as one of the most popular production technique in the last decade. Since 1890’s some variety of this technique has been used in industry in someway but German and Japan scientists prove the real progress of this technique after the World War II. Especially for the last 15 years many scientists have begun to make their studies in this field and by these studies hydroforming became indispensable technique in automotive industry. The purpose of this study is classifying the tube hydroforming types and examining the effects of material properties on tube hydroforming process by the ways of experiments and finite element analysis. And also it examines the hydroforming terminology, basic types of hydroforming and a general over view of system parameters.