5 results
Search Results
Now showing 1 - 5 of 5
Master Thesis Gerdirerek Şekillendirme İşleminin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi(2013) Alkaş, Celal Onur; Karadoğan, Celalettin; Şimşir, CanerGerdirerek şekillendirme operasyonu, yaygın olarak havacılık sektöründe kullanılmakta olan geniş sac panelleri imal etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu prosesin başarısı büyük ölçüde sac malzemenin mekanik özellikleri, takım-iş parçası ara yüzeyindeki sürtünme koşulu, takım ve çenelerin birbirine göre bağıl hareketleri gibi işlem parametrelerine bağlıdır. Deneme yanılma prosedürü ile en iyi proses parametrelerinin tespiti oldukça zor ve maliyetlidir, bu nedenle sonlu elemanlar analizine ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmanın amacı, gerdirerek şekillendirme prosesi için sonlu elemanlar modeli (SEM) geliştirmektir. Bu amaç için, hassas malzeme ve güvenilir temas modeli gerekmektedir. Modele girdi oluşturabilmek için, yaygın olarak kullanılan alüminyum alaşımlarına yönelik mekanik malzeme karakterizasyon testleri yürütülmüştür. Alüminyum sac malzemenin deformasyon davranışı ve anizotropik özelliklerini elde etmek için; standart çekme, basma, hidrolik şişirme testi (HŞT) ve şekillendirme sınır diyagramı (ŞSD) testleri gerçekleştirilmiştir. Malzeme deformasyonu süresince, ŞSD'lerin ve HŞT ile akma eğrilerinin tespiti için yüksek çözünürlüklü CCD kameraları kullanılmıştır. Ayrıca, ters analiz tekniği kullanılarak gerdirme operasyonunda karşılaşılan farklı yağlama koşulları için sürtünme katsayılarının tespiti yapılmıştır.Bu girdiler kullanılarak; çene kullanılarak gerdirme, kalıp kullanılarak gerdirme ve senkronize edilmiş takım hareketleri ile gerdirme gibi üç temel gerdirerek şekillendirme takım hareketleri sayısal olarak modellenmiştir.Modelin iyileştirilmesi ve analiz sonuçlarının doğrulanması amacıyla 3-B optik deformasyon ölçüm cihazı olan, GOM-Argus kullanılarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, seçilen üç farklı havacılık sac malzemesi analiz edilmiş ve sayısal modelin başarısı endüstriyel uygulamalar için kanıtlanmıştır.Master Thesis Millerin Sementasyon İşleminin Deney Tasarımı Kullanılarak İncelenmesi(2017) Yılmaz, Hasan; Şimşir, Caner; Davut, KemalSementasyon işlemi, mil imalatında yaygın olarak termokimyasal bir ısıl işlemdir. Sementasyon sonrası yetersiz sertlik derinliği, uygunsuz yüzey ve çekirdek sertliği ve çarpılma yaygın hurda ürün sebepleridir. Bundan sebeple, sementasyon sırasında süreç parametrelerinin etkilerinin anlaşılması, kontrolü ve optimizasyonu kayıpların önlenmesi için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada semenyastasyon parametreleri Taguchi yöntemiyle Deney Tasarımı (DoE) aracılığıyla incelenmiş ve iyileştirilmiştir. İyileştirmenin temel hedefi imalatta değişik fırınların kullanılmasından kaynaklı değişkenliğin azaltılmasıdır. Deneyler iki değişik endüstriyel gaz sementasyon fırınında, iki değişik çelikten (16MnCr5,20NiCrMo2-2) tornalarak üretilmiş düz ve basamaklı millerde gerçekleştirilmiştir. Sementasyon deneylerinden sonar, millerin boyutları Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM) ile ölçülürken, karbon ve sertlik dağılımları Optik Yayınım Spektrometresi (OES) ve Vickers sertlik ölçümleriyle belirlenmiştir. Sonuçlar sementasyon gazının karbon potansiyelinin sertlik derinliğindeki ve değişikliğindeki gerek değişkenliği gerek ortalama değeri en çok etkileyen parametre olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Mil, Sementasyon, Taguchi Yöntemi, OptimizasyonMaster Thesis Sementasyon ve Takip Eden Su-verme İşlemlerinin Süreç Tasarımı ve Kalite Değerlendirmesine Yönelik Malzeme Karakterizasyon Çalışmaları(2017) Yıldız, Seçil; Davut, Kemal; Şimşir, CanerSementasyon ve su-verme ısıl işlemi; aşınma ve yorulma dayancı özelliklerini iyileştirmek için düşük karbonlu çelik parçalara uygulanan bir yüzey sertleştirme işlemidir. Çarpılma, çatlak, sertlik veya sertlik derinliğinde yetersizlik bu işleme bağlı olarak en sık karşılaşılan sorunlardır. Son yirmi yılda, bu sorunları tahmin etmek ve engellemek için, analitik ve deneme-yanılma gibi geleneksel yöntemler yerine bilgisayar simülasyonları daha popüler hale gelmiştir. Bilgisayar destekli ısıl işlem simülasyonları sorunları çözmenin dışında istenilen mikroyapı ve kalıntı gerilme dağılımını sağlayan en uygun proses parametrelerinin belirlenmesini ve bu sayede parça performansının artırılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmanın birinci amacı, DIN 22NiCrMo2-2 (SAE 8620H) çeliğine uygulanan sementasyon ve su-verme işlemlerinin simülasyonu için gerekli malzeme veri setinin geliştirilerek hesaplamalı malzeme mühendisliği yöntemlerini tamamlamaktır. Bu amaçla öncelikle, hesaplama tekniklerine gerekli girdiyi sağlamak için, kimyasal ve mikroyapısal olarak ham malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Ardından, su-verme aşamasında faz dönüşümleri üzerinde önemli derecede etkisi olan östenit büyüme kinetiği araştırılmıştır. Son olarak, kritik sıcaklıklar ve dönüşüm kinetiği belirlenerek, TTT ve CCT diyagramları şeklinde sunulmuştur. Ham malzeme karakterizasyon çalışmalarıyla kütüklerin makro segregasyon içermediği, eşeksenli ferritik/perlitik bantlaşmış ve homojen dağılımlı tane yapısına sahip olduğu ve bu nedenlerle proses ve doğrulama çalışmaları için uygun olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle belirlenen CCT diyagramlarının birbirleriyle uyumlu olduğu görülmektedir. Deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle belirlenen TTT diyagramları arasındaki en büyük farklılık, yerel kimyasal kompozisyon ve yerel östenit tanesi boyutu gibi kontrol edilmesi zor olan faktörlere karşı daha hassas olan beynitik faz dönüşümünde gözlenmektedir. Bu çalışmanın ikinci amacı, aynı proje kapsamında yürütülen tamamlayıcı bilgisayar simülasyonları çalışmalarının geçerliliğinin belirlenmesi ve sementasyon ısıl işleminin kalite değerlendirmesi için içyapı incelemeleri yapmaktır. Bahsi geçen tamamlayıcı çalışmaların birinde, endüstriyel prosesteki değişkenliği en aza indirgemek için DIN 22NiCrMo2-2 ve DIN 16MnCr5 çeliklerinden imal edilen miller üzerinde Taguchi metodu kullanılarak Deney Tasarımı (DoE) yapılarak endüstriyel koşullarda sementasyon deneyleri yapılmıştır. Diğer tamamlayıcı çalışmada ise, aynı Deney Tasarımı (DoE) bilgisayar simülasyonu çalışmalarıyla incelenmiştir. Bu tez çalışmasında ise, içyapı ve sertlik dağılımlarının belirlenmesiyle belirtilen diğer çalışmalar tamamlanmaktadır. Elde edilen sonuçlar bilgisayar simülasyonları ve deneysel sonuçların birbirine uyumlu olduğunu göstermektedir. Sonuçların uyumu beynit dönüşüm kinetiğinin gerilim, yerel tane boyutu ve yerel kimyasal kompozisyona bağlılığını da dahil eden daha iyi karakterizasyon çalışmalarıyla iyileştirilebilir.Master Thesis Şaftların sementasyon sonrası su-verme işleminin bilgisayar simülasyonlarıyla incelenmesi(2017) Terzi, Büşra Yazır; Şimşir, Caner; Davut, KemalSementasyon ve sonrasında su verme ısıl işlemleri çelik şaftların özelliklerini ve performanslarını geliştirmek için yaygın şekilde kullanılan endüstriyel işlemlerdir. Bu işlemlerle ilişkili olan kabuk derinliğindeki farklılıklar ürün geri gönderimindeki en sık rastlanan sorunlardandır. Bu sebeple, bu çalışmanın başlıca amacı, sementasyon sonrası su verilmiş DIN 16MnCr5 (1.7131) çelik şaftlarının uygun etkin ve kontrol parametrelerinin belirlenmesidir. Diğer bir amaç kaçınılmaz deneysel varyasyonlarını tahmin etmek ve bilgisayar simülasyonlarının doğruluğuna deneysel belirsizlikler ile karar vermektir. Bu çalışma hem deneyler hem de simülasyonlar üzerinden yürütülmüştür. Deneysel çalışma simülasyonları doğrulamak için kullanılmıştır. Sistemin kontrol parametrelerine karar vermek amacıyla, yerel hassasiyet analizi bilgisayar simülasyonlarında her bir kontrol parametresi kendi referans değeri çevresinde sarsıma uğratılarak yapılmıştır. Sertlik, kalıntı gerilme ve boyutsal değişimler bu sarsımlarla boyutsuz hassasiyet indeksi ve toplam belirsizlik yardımıyla ilişkilendirilmiştir. Bunlara ek olarak, etkin parametrelerin tanımlanması amacı doğrultusunda sanal bir deney tasarımı sonlu elemanlar yöntemi yazılımı olan SYSWELD® kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sementasyon, sanal deney tasarımı, DIN 16MnCr5, hesaba dayalı hassasiyet analiziMaster Thesis Rulman Çeliklerinin Manyetik Barkhausen Gürültüsü Yöntemi ile Tahribatsız Karakterizasyonu(2017) Arslan, Ebru; Davut, Kemal; Şimşir, Caner100Cr6 çelikleri rulman yapımında yaygın olarak kullanılırlar. Isıl işlem uygulamaları ile değişen iç yapısal özelliklerine bağlı olarak; yüksek gerilimlere karşı dayanımı, yorulma ömrü, tokluğu, sertliği, aşınma direnci gibi özellikleri geliştirilebililir. Bu iç yapısal özelliklerin muayenesi, geleneksel metalografik ve XRD tekniklerinin bir arada kullanılmasıyla yapılabilir. Ancak bu yöntemler numune hazırlama gereksinimi bulunan yöntemlerdir. Bu sebepten; tahribatsız ve hızlı ölçüm alınmasını sağlayan Manyetik Barkhausen gürültüsü (MBN) tekniği, bu geleneksel karakterizasyon yöntemlerine alternatif olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı 100Cr6 çeliklerinin MBN yöntemiyle tahribatsız muayene edilebilirliğinin araştırılmasıdır. Bu bağlamda, 100Cr6 çelik numuneler, içerisinde farklı içyapısal özelliklerin oluşturulabilmesi adına farklı sıcaklıklarda östenitlenip oda sıcaklığına ve -130°C'ye hızlı soğutulmuştur. Bu işlemlerin ardından numunelerin sertliği, karbür miktarları, dağılımları, kalıntı östenit miktarları, metalografik ve XRD ölçüm yöntemleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, her bir numune MBN yöntemi ile de muayene edilmiştir. Son olarak, elde edilen içyapı sonuçlarıyla MBN sonuçları arasındaki bağlantılar incelenmiştir. MBN tekniğinin, kurulan lineer korelasyonlar kapsamında oda sıcaklığına hızlı soğutulan 100Cr6 çelik numunelerin iç yapısal özellikleriyle korele edilebilir olduğu gözlenmiştir; ancak tahmin aralıklarının oldukça geniş olması sebebiyle, bu numunelerin iç yapısında oluşan sertlik, kalıntı östenit ve karbür miktarıların doğrudan belirlenebilmesi için yeterince hassas olmadığı sonucuna varılmıştır. Birbirlerine bağlı olarak değişen bu özelliklerin MBN ile karakterize edilebilmesi; karbür çözünme kinetiğine bağlı olarak, tüm bu değişkenlerin hem kendi aralarında hem de MBN sinyalleri üzerindeki eş zamanlı etkileri arasında lineer olmayan bir ilişki kurulması ile mümkün olabileceği düşünülmektedir. Bunun haricinde, sıfır altı ısıl işlemine tabi tutulan numunelerde, kalıntı östenitin tamamen yok edilmesi, MBN sinyalleri üzerindeki kalıntı östenit etkisini tamamen ortadan kaldırılmıştır. Bu sebepten hem sertlik ve hem de kardür oranları için kurulan lineer korelasyonlarda belirgin bir iyileşme görülmüştür. Bu korelastonların R² değerleri kabul edilebilir düzeyde olmasına rağmen tüm iç yapısal değişkenlerin MBN sinyalleri üzerindeki eş zamanlı etkisi göz önünde bulundurularak lineer olmayan modeller kurulmasıyla iyileştirilebilinir. Bu doğrultuda, MBN tekniğininin, 100Cr6 çeliğinin iç yapısal karakterizasyonu konusunda, gelecekte yapılacak daha detaylı ve kapsamlı çalışmalar ile geliştirilebilir olduğu düşünülmektedir.