ÇÖZÜLEMEYEN BAĞLANTI ELEMANLARI

Transkript

1 ÇÖZÜLEMEYEN BAĞLANTI ELEMANLARI Buradaki bilgiler değişik kaynaklardan derlemedir

2 LEHĠM BAĞLANTILARI Ġki metal parçanın, kendilerinden daha düģük sıcaklıkta ergiyen ilave bir malzeme yardımıyla birbirlerine ısı etkisi ile bağlanması iģlemidir. Lehim bağlantılarında, ergimiģ lehim malzemesi adezyon ve difüzyon yoluyla parçalarla bir alaģım oluģturur

3 Üstünlükleri: Ergime olmadığı için kristal yapıda değiģme olmaz ve ince parçalar yanmaz. ĠĢlem için gerekli ısı enerjisi azdır. Çentik etkisi yoktur. Isıl, elektriksel iletkenlik iyidir ve iyi sızdırmazlık sağlanır. Kolay ve ucuz bir birleģtirme yöntemidir. Temiz bir yüzey elde edilir. BirleĢtirilen yüzeylerin arası lehimle dolacağı için geçme yüzeyinde toleransa gerek yoktur.

4 Sakıncaları: Yüksek sıcaklıktaki iģletme koģullarına uygun olmamasıdır. Lehim malzemesinin mukavemeti iyi bir kaynak bağlantısının mukavemetinden azdır. Lehim malzemesi pahalıdır

5 Malzeme ve Teknoloji Lehimler, lehim alaģımının ergime sıcaklığına göre yumuģak ve sert lehim olmak üzere iki gruba ayrılır. Ergime sıcaklığı; 450 C nin altında olanlar YumuĢak Lehim 450 C nin üstünde olanlar ise Sert Lehim olarak isimlendirilirler.

6 YumuĢak lehim; fazla yük taģımayan, sızdırmazlık gerektiren, mukavemet açısından fazla zorlanmayacak, nispeten düģük iģletme sıcaklığına sahip yerlerde çalıģacak parçaların birleģtirilmesinde kullanılır. Elektronik devrelerde, küçük teneke kutularda, su borularında geniģ uygulama alanı bulmaktadır. YumuĢak lehim için kalay, kurģun, çinko kullanılır.

7 Sert lehimlerin ergime sıcaklığı C arasındadır. Hem sızdırmazlık sağlaması hem de kuvvet iletmesi istenen bağlantılarda kullanılırlar. mil-göbek bağlantılarında, boru-flanģ bağlantılarında, motosiklet ve bisikletlerin boru konstrüksiyonlarında, yağ, yakıt ve hava taģıyan boru bağlantılarında, taģıt radyatörlerinde, kimya sanayinde vb yerlerde basit ve ucuz olarak uygulanabilmektedirler. Sert lehim için pirinç, bakır ve gümüģ alaģımları kullanılır.

8

9 Konstrüksiyon Önerileri Bağlantı mukavemeti genel olarak * lehimlenen yüzeylerin büyüklüğüne * lehim aralığına bağlıdır. Lehim yüzeyini büyütmek için önlem alınmalıdır. Lehim alaģımı cinsine ve lehim yapma metoduna göre önerilen en uygun lehim aralığı (birleģtirilecek parçalar arası boģluk): yumuģak lehim için 0,05 0,2 mm, sert lehim için ise 0,1 0,3 mm arasındadır.

10 Levhalarda lehim yüzeyini büyütme Borularda lehim yüzeyini büyütme

11 Akslarda lehim yüzeyini büyütme Çentik etkisini (gerilme yığılmasını) önleme Çentik etkisi gerilme yığılmalarına neden olacağından mil göbek bağlantılarında parçalar arasında keskin köģelerden kaçınılmalı, yumuģak geçiģ sağlanmalıdır.

12 Kaplarda lehim yüzeyi büyütme ve lehime gelen yükü sacın ön Ģekillendirilmesi ile azaltma Boru uçlarının Ģekillendirilmesi Kapiler etkinin arttırılması

13 Temas yüzeylerinde kapiler etkiyi arttıracak, lehim akıģı yönünde kanallar, yivler bırakılmalıdır. Lehimleme sırasında kullanılan temizleyici maddelerin, gazların çıkabilmesi için lehim bölgesinde ilave delik veya aralıklar bırakılmalıdır. Eksenel yivli lehim yüzeyi Gaz çıkıģ deliği (kanalı)

14 Büyük parçaların lehimlenmesinde levha veya bilezik Ģeklinde lehim kullanılır. Levha veya bilezik Ģeklinde lehim kullanılması

15 Sert Lehimde En Çok Kullanılan BirleĢtirme ġekilleri

16 Hesap Yöntemi Lehim bağlantılarında uygulamada oluģacak kuvvetlerin emniyetle iletilmesini sağlayabilmek için lehimlenen yüzeylerin arttırılması gerekmektedir. Lehim bağlantılarının olabildiğince kayma gerilmelerinin etkisi altında kalmasına dikkat edilir.

17

18

19 YAPIġTIRMA BAĞLANTILARI YapıĢtırma bağlantısı, aynı veya farklı iki malzemenin metalik olmayan bir ara malzeme (yapıģtırıcı zamk ) ile çözülemeyecek Ģekilde birleģtirilmesi ile elde edilir. YapıĢtırma bağının mukavemeti, yapıģtırıcı ile yüzeyler arasındaki yüzeye yapıģma kuvveti (adezyon) ve yapıģtırıcının kendi molekülleri arasındaki bağa (kohezyon) bağlıdır.

20 YapıĢtırma iģlemi yapıģtırılacak elemanların yüzeylerinin temizlenmesinden sonra yüzeylerine çok ince (0,1 0,3mm) bir yapıģtırıcı tabakası sürülerek, oda sıcaklığında veya daha yüksek sıcaklıklarda ve belirli bir süre basınç altında veya basınçsız tutularak yapılır.

21 YapıĢtırıcılar mil göbek bağlantıları, cıvataların çözülmeye karģı emniyete alınması, hafif metal konstrüksiyonları vb. yerlerde yoğun olarak kullanılmaktadırlar. YapıĢtırıcılar genelde katı, sıvı, pasta ve toz halinde olurlar.

22 Üstünlükleri: Uygulanması kolay, ucuz ve çabuktur. Ana malzemede herhangi bir delik, çentik vb. açılmadığından kesit zayıflamaz. Mukavemet kaybı yoktur. Kristal yapıda değiģmeler, ısıl gerilmeler ve gevrekleģmeler oluģmaz. Gerilme dağılımı yaklaģık her noktada eģit olduğundan sürekli mukavemette yorularak kopma tehlikesi azdır.

23 BoĢluklar kolayca doldurulabildiğinden korozyona karģı koruma görevi yapar. Çatlak korozyonu tehlikesi yoktur. Farklı malzemelerin birleģtirilmeleri mümkündür. Sönümleme ve izolasyon özelliklerine sahip olup, istenirse iletken ve yalıtkan olarak faydalanılabilir.

24 Sakıncaları: Ön hazırlık (yüzeylerin temizlenmesi) hassasiyet gerektirir ve zaman alır. Bağlantının özellikleri zamanla değiģebilir (yaģlanma). ÇalıĢma sıcaklığı artarsa (80 C C) mukavemetleri daha da düģer. Yeni özel bazı yapıģtırıcılar ile bu sınırın 450 C gibi yüksek değerlere çıkartılmıģ olması bu sakıncayı gidermektedir. BirleĢtirme için basınç ve/veya ısı gerektirirler.

25 YapıĢtırıcıların mukavemetlerinin düģük olması büyük yapıģtırma yüzeyi gerektirir. Çeki, eğilme ve soyma zorlanmasında mukavemetleri düģüktür. Bu nedenle Ģekillendirme, yapıģtırıcı kaymaya zorlanacak biçimde yapılmalıdır. Bağlantıda kalite kontrolü yapmak zordur.

26 Malzeme ve Teknoloji YapıĢtırma malzemeleri polimer (yapay reçine) esaslı malzemeler olup bunların en çok kullanılanları epoksit, fenol, polyester ve akril dir. Piyasada çeģitli isimler (Araldid, Redux, Akemi, Epilox, Agomed) ve semboller (404) altında satılmaktadırlar.

27 YapıĢtırıcı malzemeler ve özellikleri

28 YapıĢtırıcılar bileģen sayılarına ve sertleģme sıcaklıklarına göre sınıflandırılırlar. SertleĢme sıcaklığına göre Soğuk yapıģtırıcılar oda sıcaklığında sertleģirler Sıcak yapıģtırıcılar 80 C ile 200 C arasında sertleģirler.

29 YapıĢtırıcı malzemesinin bileģimine göre ise Tek bileģenli yapıģtırma ve katılaģma için gerekli tüm maddeleri içerirler (Uhu, Patex,..). YapıĢtırma iģleminden önce baģka bir madde ile karıģtırılmalarına gerek yoktur. K Ġki bileģenli asıl yapıģmayı sağlayan reçine ile katılaģmayı sağlayan ikinci bileģen yapıģtırma iģleminden önce uygun oranda ve Ģekilde karıģtırılır. Bu yapıģtırıcılar yapıģtırma iģleminde genellikle basınç veya kuvvet gerektirmez. SertleĢme süresi genelde uzundur. Soğuk yapıģtırıcılar genelde iki bileģenlidir (Araldid, Uhu, Plus,..).

30 Konstrüksiyon önerileri: YapıĢtırma mukavemetinin artması, yapıģtırma alanının büyütülmesi (eğimli kesilmiģ yüzey, bindirme bağlantısı, kapak levhaları kullanımı ile arttırılmıģ yüzey vb.) ile sağlanır. Bindirme uzunluğu l (15 20).s olmalıdır.

31

32 Bağlantı olabildiğince kayma gerilmeleri etkisinde kalacak biçimde Ģekillendirilmelidir. Bağlantı doğrudan çekme, soyma, ayırma etkisinde kalmamalıdır. Parçalarda uygun kıvırma, katlama, takviye eleman kullanma gibi tedbirler alınmalıdır.

33

34

35

36 KAYNAK BAĞLANTILARI Kaynak, aynı veya benzer malzemeden iki parçanın ısı yardımı ile birleģtirilmesidir. Kaynaklı bağlantılar, ucuz olmaları, hafif olmaları, perçin ve cıvata bağlantılarında olduğu gibi deliklerle zayıflatılmıģ olmamaları sebebiyle günümüzde çok fazla kullanılan bağlama yöntemlerinden biridir.

37 Az sayıdaki üretimler için; model gerektirmemesi ve dökümle üretimi mümkün olmayan veya zor olan konstrüksiyonların kolaylıkla üretilmelerine olanak sağlar. Kaynak; kırılan parçaların birleģtirilmesinde, çatlakların giderilmesinde, aģınan kısımların doldurulmasında tamir yöntemi olarak kullanılmaktadır.

38 KAYNAK Basınç Kaynağı Ergime Kaynağı Oksiasetilen Elektrik ark

39 ERGİME Kaynağı Alın Kaynağı Köşe Kaynağı Esas Köşe Kaynağı

40

41

42

43 Kaynak DikiĢlerinin Hesabında Dikkat Edilecek Özellikler Kaynak dikiģ kalınlığı a Kaynak DikiĢ Uzunluğu L k Alın kaynağında KöĢe kaynağında Açık dikiģ Kapalı dikiģ a s a = 0,7.smin lk=l-2a lk=l

44 Gerilmeler çk ek K F A k Me W F M A b W k k pk Çeki-Bası Eğilme Kesme Burulma

45 KAYNAK HESABI Basit Gerilme Hali kem kem BileĢik Gerilme Hali B kem Sadece Normal veya sadece Kayma gerilmeleri var ise B B e k ç Normal ve Kayma gerilmeleri bir arada ise ALIN Kaynağı KÖġE Kaynağı B B 2 2

46 Emniyetli Gerilme Değerinin Hesabı Statik Zorlanma kem kem K K AK 0, 5 k k AK AK AK / s / s DeğiĢken Zorlanma kem kem Kk D Kç Kk D / s K ç / s D, 5 0 K D 0, 57 D

47 K k :Kalite faktörü I.Kalite K k =1 II.Kalite K k =0,8 III.Kalite K k =0,5 Kç : Çentik faktörü

48 BASINÇ Kaynağı Genellikle ince saçların bağlantısında kullanılır. Çok kısa akım geçiģ zamanında kaynak noktası kaynak sıcaklığına kadar ısınır ve elektrotların baskı kuvveti ile kaynak olur. GeniĢ yüzeyli parçaların birbirine kaynak edilmesinde taģıt, gövde, karoseri konstrüksiyonlarında uygulanan ekonomik bir yöntemdir. Sabit elektrotlarla nokta Ģeklinde kaynak, dönen rulolarla dikiģ Ģeklinde kaynak oluģur. Kaynak

49 PERÇĠN BAĞLANTILARI Perçin çözülemeyen bağlantı elemanıdır. Kaynak teknolojisindeki hızlı geliģme sonucunda yerini çoğunlukla kaynaklı bağlantılara bırakmıģtır. Sınırlı olarak çelik kazan ve kap konstrüksiyonlarında ve hassas cihaz tekniğinde kullanılmaktadır.

50 Perçin bağlantıları köprü; tren, kule gibi çelik yapılarda ve uçaklarda kuvvet taģımak için yüksek basınçlı kazanlarda kuvvet taģımak ve sızdırmazlık sağlamak için düģük basınçlı kaplarda yalnızca sızdırmazlığı sağlamak için yapılmaktadır

51 Perçin bağlantısının sakıncalı yönleri BirleĢtirilecek parçaların delinmesi sebebiyle malzeme mukavemetinin azalması, bindirme parçalan, kapak parçalan ve perçin baģları nedeniyle malzeme israfı ve ağırlık artıģı iģçilik yönünden fazla zaman alması

52 Perçin bağlantısının faydalı yönleri Kaynak bağlantılarında olduğu gibi birleģme yerinde ergime sebebiyle kristal yapıda değiģmeler (mukavemet azalması) olmaması, ısıl etkilerden dolayı kontrol edilemeyen iç gerilmeler ve çarpılmalar olmaması, kalite kontrol yöntemlerinin çok basit olması

53 PERÇĠN ÇEġĠTLERĠ DövülmemiĢ perçin silindirik bir gövde ve bir baģ kısmından ibarettir. Perçinler perçin baģlarının ve gövdelerinin özelliklerine göre sınıflandırılırlar. (TS 94) Yarı yuvarlak baģlı HavĢa baģlı Çelik Konstrüksiyon için Yarı yuvarlak Sac Konstrüksiyon için HavĢa baģlı Mercimek baģlı

54 Perçin Bağlantısının YapılıĢı ve Perçin DikiĢ ġekilleri; Perçinlenecek parçalar üzerine delikler zımba ile veya matkap ile açılır. Zımba ile delik açmada delik kenarlarında çatlaklar meydana geldiğinden önemli iģlerde matkapla delik açma iģlemi tercih edilir. Delikler rayba ile de düzeltilirler. Perçin elle veya makina ile soğuk veya sıcak dövülerek "kapama baģı" teģkil edilir. El ile perçinlerde çekiçle veya hava tabancası ile baģ yavaģ yavaģ ĢiĢirilerek Ģekillendirilir.

55

56 PERÇĠN MALZEMELERĠ Perçinin kapama baģ teģkili için dövülmesi esnasında büyük Ģekil değiģtirme özelliğine sahip olması istenir. Bu sebepte perçin malzemesi olarak St 34 ve St 44 kullanılır. Perçinleme iģleminde perçin malzemesinin perçinlenen malzemelerle aynı olmasına dikkat etmek gereklidir. Cu, Al ve çeģitli alaģımlardan yapılan perçinler ayrıca yalıtkanlık istenen yerlerde poliyamid, teflon gibi plastik malzemelerden yapılan perçinlerde kullanılmaktadır.

57 PERÇĠN BAĞLANTI ġekġllerġ Perçin bağlantıları; Bindirme, Alın veya Kapaklı olabilir. Her iki bağlantı; tek sıralı, iki sıralı, üç sıralı olabilir. Ġki sıralı ; paralel ve atlamalı Üç sıralı sadece atlamalı olabilir.

58 Perçinlerin sıcak veya soğuk olarak dövülmesi perçin çapına ve malzemesine bağlıdır. Genellikle 10 mm den küçük çaptaki perçinler soğuk dövülür. Delik çapı (d 1 ), perçin çapı (d) den daha büyük yapılır. Dövülme sırasında perçin deliği tamamen doldurur (a). Sıcak perçinlemede soğumadan dolayı perçin gövdesindeki büzülmeden dolayı, delik ile perçin gövdesi arasında bir boģluk kalabilir (b). Bununla beraber perçinin deliği tam doldurduğu kabul edilerek hesaplarda perçin çapı olarak d 1 kullanılır.

59 Perçin bağlantıları Simetrik veya Eksantrik yüklü olabilir. Simetrik yüklü perçin bağlantısında kuvvetin doğrultusu perçin sisteminin ağırlık merkezinden geçer. Eksantrik yüklü perçin bağlantısında kuvvet in doğrultusu perçin sisteminin ağırlık merkezinden geçmez.

60 Simetrik yüklü perçin bağlantıları: Bu bağlantılarda dıģ kuvvetlerin perçinlere eģit olarak dağıldığı kabul edilir. Perçin YÜZEY BASINCI ve KESĠLME ye maruzdur. BirleĢtirilen saclar YÜZEY BASINCI, KOPMA ve YIRTILMA ya maruzdur.

61 Perçinin YÜZEY BASINCI nedeni ile EZĠLMESĠ p F z.d 1.s p em Perçinin KESĠLMESĠ F z.n. 4 2 d 1 em

62 Sacın YÜZEY BASINCI nedeni ile EZĠLMESĠ p F z.d 1.s p em Sacın KOPMASI ç s(b F zd 1 ) em Sacın YIRTILMASI z.2.(e F d ) s em

63 Özel Perçinleme Yöntemleri a Hafif metallere uygulanır, b metal olmayan parçalara uygulanan boru perçini c tek taraflı d patlatmalı perçinlemedir.

64

65 KAYNAKLAR Makine Bilimi ve Elemanları, Fatih Babalık, Kadir Çavdar Makine Bilgisi, Mustafa Akkurt Makine Elemanları II, Melih Belevi Makine Elemanları, Erdem Koç