Search Results

Now showing 1 - 10 of 23
  • Master Thesis
    Gerdirerek Şekillendirme İşleminin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi
    (2013) Alkaş, Celal Onur; Karadoğan, Celalettin; Şimşir, Caner
    Gerdirerek 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.
  • Doctoral Thesis
    Derin Çekme Sınır Oranın, Flanş Bölgesinin Isıtılarak Artırılması için Yöntem Geliştirilmesi
    (2015) Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Kayhan, Erdem; Kaftanoğlu, Bilgin; Konca, Erkan; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance; Manufacturing Engineering; Airframe and Powerplant Maintenance
    Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem kısaca, sac metal malzemelerin şekillendirilme oranının flanş bölgesinin eş sıcaklık dağılımsız ısıtılarak artırılması olarak açıklanabilir. Sıcaklık artışı malzemenin sünekliğinde belirgin bir yükselmeye ve buna bağlı olarak şekillendirilme kapasitesinin artmasına neden olur. Sıcaklık artışı ayrıca malzemenin akma sınırının düşmesi ile birlikte, uygulama kuvvetlerinde ve basınçlarında azalma meydana gelir. Otomotiv endüstrisinde en yaygın kullanıma sahip olan Yüksek Mukavemet Sac Çelik (AHSS) malzeme DP600 olup, araç ağırlıklarının azalmasını ve çarpışma emniyet faktörünün artmasını sağlamasından dolayı bu tez çalışmasında araştırma malzemesi olarak seçilmiştir. Adı geçen çelik malzemelerin kullanımı malzeme kalınlıklarının ve yakıt sarfiyatının azalmasını sağlar. Yapılan araştırmada geliştirilen yöntemin geçerliliği üç farklı tip malzeme, bunlardan iki tanesi Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemet çeliği (HSLA), diğeri ise IF (Arayersiz Çelikler) çeliği kullanılarak, incelenmiştir. Flanş bölgesinin sıcaklığının 180oC to 300oC değerleri arasında oluşturulduğu deneylerde derin çekme sınır oranında %25.58 kadar artış sağlanmıştır. Kullanılan sıcaklık ılık işlem sıcaklığı seviyesinde olduğundan, şekillendirilme kuvvetlerinde azalma meydana gelmesine rağmen malzemenin özelliklerinde ve dayanımında bir değişim gerçekleşmemektedir.
  • Doctoral Thesis
    Mantarı Sertleştirilmiş Ray Kaynaklarının Kaynak Sonrası Kontrollü Hızlı Soğutulması için Proses Tasarımı Eniyileştirilmesi
    (2018) Ramadan, Nızar J. Sası Abd.; Tur, Kazım; Konca, Erkan
    Mantarı sertleştirilmiş rayların kullanımından tam olarak fayda sağlayabilmek için bu rayların kaynak ve ısıdan etkilenen bölgelerinin, mantarı sertleştirilmiş raya özelliğini veren sıkı dizili perlit içyapısının sağladığı mekanik özelliklere yakın özellikler veren içyapılara sahip olması gerekmektedir. Bu ise yanmalı alın kaynağı ile birleştirilmiş raylarda söz konusu bölgelerin kaynak işleminden hemen sonra hızlandırılmış kontrollü soğutulmasıyla mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada yanmalı alın kaynağı yöntemiyle birleştirilmiş mantarı sertleştirilmiş R350HT rayların kaynak bölgelerine uygulanacak kontrollü hızlı soğutmanın hangi koşullarda ve nasıl yapılması gerektiği araştırılmıştır. Dilatometrede R350HT ray çeliği numuneler kullanılarak ilgili ray ve ray kaynak standardların gerektirdiği sertlik değerlerini veren içyapı ve bu içyapıyı elde etmek için gereken ısıl işlem koşulları belirlenmiştir. Ray kaynak bölgelerinin kontrollü hızlandırılmış soğutulmasında kullanılacak aparatın tasarımı bilgisayarda simule edilerek geliştirilmiştir. Özel olarak tasarlanan soğutma aparatı ve sistemi kullanılarak yanmalı alın kaynağı ile birleştirilmiş 60E1 kesitli R350HT rayların kaynak bölgelerine farklı koşullarda hızlandırılmış soğutma uygulanmış ve ilgili EN 14587-2 standardını karşılayan başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Mantarı sertleştirilmiş rayların aluminotermit kaynağı ile birleştirilmelerinde ise uygun kaynak porsiyonu kullanımıyla ilgili EN 14730 standardının karşılanabildiği gösterilmiştir.
  • Master Thesis
    Bor Nitrür Kaplamalı Kesici Takımların Performans Değerlendirmesi
    (2021) Doğan, Berkay; Kaftanoğlu, Bilgin; Kalkan, Hakan
    Bu çalışmada, fiziksel buhar biriktirme (FBB) tekniği ile Bor Nitrür kaplamalar yapılmıştır. Kaplanmış alttaşlar D2 çeliği, karbür parmak frezeler ve silikondur. BN ile kaplanmış her bir alttaş için karakterizasyonlar yapılmıştır. Karakterizasyon ölçümlerinin yanı sıra karbür parmak frezelerin kesme testleri de gerçekleştirilmiştir. Kaplama deneylerinde BN oluşumu için tek kristal hekzagonal BN (h-BN) hedef plakası kullanılmıştır. Güç kaynağı olarak radyo frekansı (RF) ve İndüktif Eşleştirilmiş Plazma (IEP) kullanılmıştır. Farklı parametrelerde BN kaplamalar yapılmıştır ve sonuçlar yorumlanmıştır. BN kaplama deneyleri sonucunda kaplama kalınlığı, nano sertlik, sürtünme katsayısı, kristal yapı analizi ve çizilme davranışı ölçülmüştür. BN kaplı karbür parmak frezelerin kuvvet ve moment ölçümleri, dinamometre kullanılarak CNC freze tezgâhında yapılmıştır. Çalışmaların sonuçlarına göre, farklı parametrelerde BN kaplamalı karbür parmak frezelerin iş parçasının işlenmesi sırasında kesme kuvvetlerini ve momentlerini azaltabildiği görülmüştür. IEP güç kaynağı kullanımının, nano sertlik, kaplama kalınlığı ve sürtünme katsayısı üzerinde olumlu sonuçları olduğu gözlemlenmiştir.
  • Doctoral Thesis
    Mekanik ve Biyomedikal Uygulamalar için Tek ve Çok Katmanlı Filmler için Bor Nitrür Kaplamaların Geliştirilmesi
    (2021) Hacaloğlu, Tuğçe; Kaftanoğlu, Bilgin
    Bu tezde Fiziksel Buhar Büyütme (FBB) sistemi magnetron saçtırma tekniği ile Bor Nitrür Kaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bütün kaplamalarda ana alttaş malzemesi olarak D2 çeliği kullanılmıştır. Ayrıca, FBB-magnetron saçtırma sistemine daha önce kullanılmamış, yeni geliştirilen bir teknoloji olan ilave güç kaynağı İndüktif Akuple Plazma (IAP) eklenerek BN kaplamalar yapılmıştır. Bu çalışmada kaplamalar medikal, katmanlı kaplama ve IAP kullanımını içermektedir. Farklı parametreler uygulanarak, farklı alttaşlar BN ile kaplanmıştır. Elde edilen kaplamalar sonucunda, kaplama kalınlığı, elde edilen BN filmin kristal yapısı, ince filmin nano sertliği, BN kaplama yapışkanlığı ve kaplanmış yüzeyin sürtünme katsayısı ölçülmüştür. Bu çalışmada, medikal alanda gerçekleştirilen BN kaplamaların biyofilm oluşumunu engellediği ve kemik iyileştirmesini hızlandırdığı ortaya çıkmıştır. Çok katmanlı kaplamalarda, akımsız nikel kaplamalı alüminyum alttaş üzerine yapılan BN kaplama kalınlığı en kalın kaplama olarak ölçülmüştür. IAP destekli FBB sistemi ile yapılan BN kaplamalarda ise uygulanan IAP gücü arttıkça iyonlaşma enerjisinin artırmak hedeflenmiştir. Böylece Bor Nitrür'ün diğer alotropları da optimize edilmiştir.
  • Master Thesis
    Enjekte Edilebilir Poli (metil Metakrilat) (pmma) Zirkonya Kompozitlerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
    (2020) Abdullah, Hamad Farhan; Şaşmazel, Hilal Türkoğlu; Park, Jongee
    Çalışmanın amacı, üç boyutlu (3B) yazıcı ile biyomateryaller üretmektir. PMMA/Zirkonya biyomateryalleri, ağırlıkça farklı zirkonya tozlarının PMMA solüsyonlarına ısıtma ocağı üzerinde manyetik balık ile 75 ˚C karıştırılması ile üretilmiştir. Hazırlanan malzemeler şırınga ile istenilen şekle sokulmuştur ve farklı sinterleme sıcaklıkları ile sinterlenmiştir. PMMA örneklerinin kimyasal yapı analizi ATR-FTIR ile tayin edilmiştir. Hazırlanan örneklerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Kristalinite ve faz değişimleri X-ışını Kırınım (XRD) ile tayin edilmiştir. Mekanik testler ise sıkıştırma dayanımı testleri ile gerçekleştirilmiştir. ATR-FTIR analizi sonuçlarına göre PMMA ~ 70% oranında polimer dönüşümü göstermiştir. SEM görüntülerine göre; porozite, PMMA miktarı ile artma, sinterleme sıcaklığı ile ise azalma göstermiştir. Sinterleme sıcaklığına bağlı olarak tanelerde (grain) topaklanma görülmüştür. XRD sonuçlarına göre, sinterleme sıcaklığındaki artış tetragonal fazın yüzde hacminde düşüşe sebep olmuş; malzemenin kristalit boyutunu ise artırmıştır. Mekanik testler sonucunda ise, sıkıştırma dayanımı; sinterleme sıcaklığı ile birlikte artmış, PMMA miktarı ile azalmıştır. Anahtar kelimeler: Biyomalzemeler, üç boyutlu (3B) baskı, PMMA, Zirkonya
  • Master Thesis
    Çözündürme ve Yaşlandırma Koşullarının Döküm Fe-Mn-Al-C-Si Hafif Çeliğinin Sertlik, İçyapı ve Aşınma Direncine Etkileri
    (2025) Köseoğlu, Fatih; Konca, Erkan
    Bu çalışma, çözündürme ve yaşlandırma ısıl işlemlerinin östenit matrisli deneysel döküm Fe-Mn-Al-C-Si hafif çeliğinin mekanik özellikleri ve içyapısı üzerine etkilerini incelemeyi amaçlamıştır. Hedeflenen kompozisyonda ve 6,60 g/cm³ yoğunluğunda dökümler yapılmıştır. Çözündürme işlemleri 950°C-1150°C arasında 2, 4 ve 16 saat uygulanmış, ardından 400°C ile 700°C arasında 4, 16 ve 64 saat yaşlandırma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Isıl işlemlerin etkilerini değerlendirmek amacıyla makro/nano sertlik ölçümleri, optik mikroskopi, enerji saçılım spektroskopisi ve elektron geri saçılma kırınımı ile donatılmış elektron mikroskobu, x-ışını kırınım analizleri ve aşınma testleri yapılmıştır. Elde edilen verilere göre, yaşlandırma öncesinde 1000°C'de 4 saat süreyle uygulanan çözündürme ısıl işleminin iç yapısal kararlılık ve mekanik özellikler açısından en uygun sonucu verdiği görülmüştür. 400°C–700°C sıcaklık aralığında 16 saat süreyle uygulanan yaşlandırmanın özellikle sertlik artışı açısından en uygun koşul olduğu söylenebilir. Yaşlandırma işlemleri içyapı içerisinde sertlik artışına katkıda bulunan κ-karbürlerin oluşumuyla sonuçlanmıştır. Ancak, yaşlandırmanın çok uzun süreyle yapılması mekanik özellikleri olumsuz etkilemesi nedeniyle istenmeyen tane sınırı çökeltilerinin oluşumuna yol açmıştır.
  • Master Thesis
    Yapay Zeka Teknikleri Kullanılarak Bor Nitrür Kaplamalarının Modellenmesi
    (2025) Küçüköztaş, Korcan; Turhan, Çiğdem; Kaftanoğlu, Bilgin
    Bor nitrür (BN), yüksek ısıl iletkenlik, düşük sürtünme katsayısı ve yüksek sertlik gibi mükemmel özelliklere sahip bir seramik malzemedir. Ancak, BN kaplamalarının Fiziksel Buhar Biriktirme (FBB) süreci ile Magnetron Saçtırma (MS) tekniği kullanılarak uygulanması, süreç parametreleri ile kaplama özellikleri arasındaki karmaşık etkileşimler nedeniyle zorludur. Bu tez, altı gelişmiş makine öğrenmesi tekniğinden yararlanan Yapay Zeka (YZ) tabanlı bir çerçeve kullanılarak BN kaplama sürecinin modellenmesi ve optimizasyonuna yönelik yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Çelik numuneler, farklı kaplama parametreleri ile kaplanmış ve yüksek hassasiyetli ekipmanlarla karakterize edilmiştir. Verileri tanıyabilmek amacıyla, keşifsel veri analizi gerçekleştirilmiştir. Üç farklı kaplama özelliğini tahmin etmek üzere altı farklı mimari kullanılarak makine öğrenmesi modelleri geliştirilmiş ve regresyon değerlendirme metrikleri ile karşılaştırılmıştır. Son olarak, en başarılı modeller, yeni veri setleri üzerinde tahminlerde bulunmak amacıyla kullanılmış ve sonuçlar görselleştirilmiştir. YZ tabanlı yaklaşım, karar verme süresini azaltarak istenilen özelliklere göre en uygun parametrelerinin belirlenmesini sağlamaktadır.
  • Master Thesis
    Millerin Sementasyon İşleminin Deney Tasarımı Kullanılarak İncelenmesi
    (2017) Yılmaz, Hasan; Şimşir, Caner; Davut, Kemal
    Sementasyon 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, Optimizasyon
  • Master Thesis
    Termomekanik Denetimli Haddeleme Yöntemi ile Apı X60 ve X70 Sınıfı Çelik Levha Üretimi
    (2018) Güneş, Seren; Konca, Erkan
    Bu çalışma, API PSL2 X60M ve X70M sınıflarında çelik levha üretimi için haddeleme ve soğutma koşullarını belirlemek üzere bir ön çalışma olarak gerçekleştirilmiştir. Kimyasal kompozisyonları ilgili API spesifikasyonuna uygun 200 mm kalınlığında iki adet tam boy Nb-Ti-V mikroalaşımlı çelik slab, 14 adet küçük slaba dilimlenmiş ve bu slab dilimlerine 20 mm kalınlığında levha üretmek üzere farklı koşullarda termomekanik haddeleme ve hızlandırılmış soğutma işlemleri uygulanmıştır. Özel olarak; i) bitirme haddelemesi sıcaklığı, ii) toplam ezmenin kaba ve bitime haddelemesi arasındaki dağılımı ve iii) duşlu masa kullanarak hızlandırılmış soğutma uygulamanın etkileri çalışılmıştır. Deneme üretimi levhalardan alınan numunelerin mekanik testleri (çekme, darbe ve düşürme ağırlıklı yırtma deneyi-DWTT) ve metalografik incelemeleri gerçekleştirilmiştir. API PSL 2 kapsamında X60 sınıfı çelik levhalar için istenen mekanik özellikleri karşılayan ince taneli ferritik içyapıların tek başına denetimli haddeleme ile üretilebildiği koşullar belirlenmiştir. Öte yandan, API X70 sınıfı çelik levha üretimi için denetimli haddelemeye ek olarak hızlandırılmış soğutmanın da uygulanması gerekmiştir.