ÜNİTE 1 ÜNİTE MAKİNA VE TEÇHİZAT İÇİNDEKİLER. Prof. Dr. Yaşar TOTİK HEDEFLER TALAŞSIZ ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Transkript

1 TALAŞSIZ ÜRETİM YÖNTEMLERİ İÇİNDEKİLER Giriş Döküm Plastik Şekil Verme Toz Metalurjisi Kaynakla Birleştirme MAKİNA VE TEÇHİZAT Prof. Dr. Yaşar TOTİK HEDEFLER Bu ünitede insanların hayatını kolaylaştırmak ve ihtiyaçlarını karşılamak için, doğada bulunan malzemeleri istenilen biçim ve boyuta getirmede kullanılan yöntemlerden biri olan talaşsız imalat yöntemlerini tanıyabilecek, Uygulamada önemli bir yere sahip olan döküm yöntemleri ve döküm işleminde kullanılan elamanlar (model, maça, çıkıcı, besleyici vb.) hakkında bilgi sahibi olabilecek, Plastik (kalıcı) şekil verme, toz metalurjisi ve kaynakla birleştirme imalat yöntemleri hakkında temel bilgi ve kazanımlara sahip olabileceksiniz. ÜNİTE ÜNİTE 1 6

2 GİRİŞ Son yıllarda insanların yaşam standartlarının yükselmesinin temel sebeplerinden biri, endüstri ve sanayide yaşanan olağan üstü teknolojik gelişmelerdir. Bu gelişmelerin temelinde, malzeme bilimindeki yenilikler ve bu malzemelerin seri ve ekonomik olarak üretimini sağlayan imalat yöntemlerindeki gelişimeler yatmaktadır. Üreticiler; her bir imalat yönteminin imkânlarını, avantaj ve dezavantajlarını belirleyerek amaçladıkları tasarıma en ucuz ve doğru olarak ulaşmak için gerekli bilgiye sahip olmak zorundadır. Üretim; doğada bulunan maddeleri istenilen özellik ve biçimdeki ürünlere dönüştürmek için uygulanan fiziksel ve kimyasal işlemler olarak tanımlanır. İmalat (üretim) teknolojisinin temel amacı, tasarlanan ürünlerin en düşük maliyetle, en yüksek kalitede ve en verimli yöntemle elde edilmesidir. İmalat (üretim); doğada bulunan maddeleri istenilen özellik, boyut ve biçimdeki ürünlere dönüştürmek olarak tanımlanabilir. İmalatın temel prensibi ise şekil vermedir. İmalat yöntemlerini genel olarak iç dönüşümler ve dış dönüşümler olarak sınıflandırabiliriz. İç dönüşümler; kimyasal arıtma, ısıl işlemler gibi malzemelerin kimyasal dönüşüme uğradıkları tekniklerdir. Dış dönüşümler ise; malzemelerin istenilen biçim ve boyuta getirilmesi için kullanılan tekniklerdir. Şekil 6.1 de, imalat veya üretim yöntemleri ana hatlarıyla şematik olarak belirtilmiştir. Biçim verme anlamında olan dış dönüşümler başlığı altında imalat yöntemleri, iki ana gruba ayrılmıştır. Bunlar; Şekil verme işleminde malzemenin kütlesinin azaldığı yöntemler talaşlı imalat yöntemleri Malzemenin kütlesinin korunduğu durumları kapsayan yöntemler talaşsız üretim yöntemleridir. Üretim yöntemlerinin tamamında; üretilecek parçaların geometrisi, malzeme türü, boyut toleransları, yüzey kalitesi ve mekanik özellikleri gibi etkenler göz önüne alınarak, en uygun üretim yöntemi seçilebilir. Şekil Üretim Yöntemleri Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 2

3 TALAŞSIZ ÜRETİM YÖNTEMLERİ Döküm Yöntemi Döküm işlemi, üretilmek istenen parçanın biçimine sahip bir boşluk bulunan kalıplara sıvı metalin doldurulması ve bu sıvı metalin katılaşması ile gerçekleştirilir. Talaşsız üretim yöntemlerinden biri olan döküm; sıvı hâlde akıcı olan ergitilmiş metal veya alaşımların, üretilmek istenen parçanın şekli ve boyutuna sahip boşluk içeren kalıplara doldurularak katılaştırıldığı bir imalat yöntemidir. Sıvı metalin içine döküldüğü kalıp olarak, her dökülen parçadan sonra bozulan kalıplar kullanıldığı gibi, çok sayıda parçanın üretimine imkân tanıyan kalıcı (metal) kalıplarda kullanılabilir. Metalin katılaşmasından sonra kum kalıplarda kalıp bozularak, kalıcı kalıplarda ise kalıp açılarak dökülen parça çıkarılır. Bu yöntemde; tek bir seferde basit ve karmaşık şekilli parçalar ergitilebilen herhangi bir malzemeden üretilebilir. Döküm yoluyla üretilebilen parçaların boyutları birkaç milimetreden birkaç metreye ve ağırlıkları da birkaç gramdan birkaç tona kadar değişebilmektedir. Ayrıca, iç boşlukları olan veya eğri yüzeylere sahip karmaşık şekilli veya çok büyük kısımlardan oluşan parçaların imalatı için oldukça uygundur. Günümüzde, mevcut döküm yöntemleri ile her türlü geometrik şekle sahip parçaların imalatı mümkündür. Ancak tüm imalat yöntemlerinde olduğu gibi yüksek kalite ve düşük maliyette üretim yapılabilmesi; değişik tasarım opsiyonlarının değerlendirilmesine, en uygun şekillendirme yönteminin seçimine ve bu yöntemin verimli şekilde kullanılmasına bağlıdır. Kalıplama malzemeleri, kalıplama yöntemleri, ergitme ocakları, döküm malzemeleri gibi alanlarda sürekli geliştirilen döküm teknolojisi, günümüzde yaygın olarak kullanılan bir imalat yöntemi hâline gelmiştir. Şekil Döküm Yöntemleri Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 3

4 Farklı döküm yöntemlerinin sınıflandırılması Şekil de gösterilmiştir. Döküm tekniğinde kaliteyi, büyük ölçüde erimiş metalin içine döküldüğü kalıpların türü ve hazırlanışında gösterilen özen belirler. Uygulanacak kalıplama yönteminin seçiminde: Üretilecek parça sayısı Amaçlanan üretim hızı Boyut hassasiyeti Yüzey kalitesi Metalürjik kriterler Yönteme özgü diğer özellikler dikkate alınır. Döküm İşleminde Kullanılan Elamanlar Model Tasarımı Döküm yönteminde modelin doğru tasarımı ve kaliteli olarak üretimi çok önemlidir. Kötü model kullanarak iyi döküm gerçekleştirmek mümkün değildir. Model; üretilecek parçanın yaklaşık birebir kopyası olup kalıp içinde dökülecek sıvı metalin dolduracağı boşluğu elde etmek için kullanılır. Modellerin biçim ve boyutlandırılmasında, katılaşma sonrasında parçanın soğuyarak büzülmesi, işleme payları, modelin kalıptan sıyrılmasını kolaylaştıracak eğimler ve maça yuvalarının da düşünülmesi gerekir. Model malzemeleri olarak; ahşap, metal, alçı, köpük ve plastik malzemeler kullanılır. Ahşap, kolay ve çabuk şekillendirildiği için en yaygın olarak kullanılan kalıp malzemesidir. Metal modeller ise kullanım sırasında daha uzun ömürlü özelliklere sahip olduğu için seri üretimlerde tercih edilmektedir. Döküm yöntemlerinde kullanılan modeller; Serbest modeller Levhalı modeller Özel model ve model tertibatları olarak sınıflandırılır. Şekil de ahşap malzemeden yapılmış serbest ve levhalı model örnekleri gösterilmiştir. Şekil Serbest ve levhalı model örnekleri Örnek Örneğin az sayıda dökülecek bir malzeme için ahşap model malzeme kullanımı yeterli olacaktır. Bu sayede hem zaman tasarrufu, hem de ekonomik avantaj sağlanacaktır. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 4

5 Yolluk ve Besleyiciler Döküm sırasında ergimiş metalin kalıp boşluğuna akışını kontrol ederek, kalıp boşluğunun tamamen doldurulmasını sağlamak için açılan dikey ve yatay kanallara yolluk adı verilir. Dikey yolluklar; yatay düzleme dik olarak yerleştirilirler ve direkt olarak kalıp boşluğuyla temas etmezler. Yatay yolluklar ise yatay düzlemde bulunur ve kalıp ile direkt temas hâlindedirler. Bu yolluk sistemleri ergimiş metalin kalıbı bozmadan sakin bir biçimde kalıbı doldurmasını, bazı pislik ve cürufun kalıp boşluğuna girmemesini sağlarlar. Metaller katılaşırken; sıvı, sıvı-katı ve katı hallerinde büzülürler ve hacimleri azalır. Bu durum ise; dökülen parçalarda iç ve dış büzülme boşluklarına sebep olur. Bu tür hatanın önlenebilmesi için, besleyici ve çıkıcı adı verilen boşluklardan faydalanılır. Böylece, büzülme boşluklarının çıkıcı ve besleyiciler içerisinde meydana gelmesi sağlanarak, homojen bir döküm elde edilmiş olur. Döküm parçanın katılaşmasından sonra, çıkıcı ve besleyiciler kesilir. Şekil de çıkıcı, besleyici ve yolluk sistemlerinin şematik resimleri gösterilmiştir. Besleyicilerin hacmini ve şeklini, beslenecek dökülecek parçanın büyüklük ve biçimleri belirler. Maçalar ve Maça Yapımı Şekil 6.4. Besleyici, çıkıcı ve yolluk sistemi Döküm parçalarının boş çıkması istenen iç kısımlarında maça adı verilen özel parçalar kullanılır. Şekil 6.5 de görüldüğü gibi dökmek istediğimiz parçanın iç şeklini veren maçalar; kum, metal ve seramikten yapılabilir. Fakat maçalar genel olarak, kumdan imal edilirler. Kullanılmaya hazır bir şekilde imal edilmiş maça, iki ucundan kalıba oturtulur. Maça imalinde kullanılan kumun mukavemeti ve gazları geçirme kabiliyeti yüksek olmalı, döküm işlemi sonunda döküm parçadan kolayca temizlenebilmelidir. Şekil 6.5. Maçanın şematik gösterimi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 5

6 Döküm Yöntemleri Kum kalıba döküm Kum kalıba döküm yöntemi, döküm parçalarının tek veya küçük çaplı seri üretimi için uygundur. Demir çelik veya demir dışı metallerin dökümünde en çok kullanılan kalıp malzemesi, ucuz ve refrakter özelliğe sahip silis kumudur. Kum kalıba döküm yöntemi; el kalıplama ve makine kalıplama olarak ikiye ayrılır. El kalıplamada kalıp kumuna şekil vermek için modeller, maça kutuları, döndürme ve sıyırma şablonları kullanılır. Kuma nihai şekil verme işlemi manuel olarak çeşitli araçlar kullanılmak suretiyle sıkıştırılarak gerçekleşir. Makineler yardımıyla gerçekleştirilen kum kalıba döküm yönteminde ise, kalıp kumuna çeşitli makineler kullanılarak şekil verilir. Yaş kum kalıba döküm dökümhanelerde en sık kullanılan yöntemdir. Burada kalıp malzemesi: kum tanecikleri, kil, su ve diğer katkıların bir karışımıdır. Kum tanecikleri kalıp malzemesinin esasını, bünyesine su alan kil ise bağlayıcıyı oluşturur. Şekil 6.6. kum kalıba döküm yönteminin aşamalarını göstermektedir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 6

7 Altlık-Model-Derece İnce Kum Serpimi Bir dökümhane; model hane, kalıplama, maça üretimi, eritme, bitirme, kalite kontrol gibi bölümlerden oluşur. İri Kumu Ekleme İri Kumu Sıkıştırma Derecenin Ters Çevrilmiş Hali ve Pimlerinin Takılması Yolluk ve Çıkıcıların Montajı Modelin Çıkarılışı Derecelerin Kapatılması ve Kalıbın Kesit Görünüşü Sıvı metalin Dökümü ve Nihai Parça Şekil Kum kalıba döküm yönteminin aşamaları Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 7

8 Metal kalıba (kokil) döküm Kum kalıplarda bir defa döküm yapıldıktan sonra kalıp bozulmakta veya kumun kalıplama özelliği kaybolmaktadır. Metal kalıplarda ise kalıp açılarak dökülen parça çıkarılmakta ve aynı kalıp ile çok sayıda döküm yapılabilmektedir. Kalıp malzemesi olarak çelik veya dökme demirin gibi metal ve alaşımların kullanıldığı döküm yöntemine, kokil döküm adı verilir. Bu bakımdan kokil döküm yöntemi, "metal kalıba döküm" olarak da bilinir. Kokil döküm için hazırlanacak kalıp maliyeti, kum kalıba göre çok yüksektir. Fakat kokil döküm kalıpları çok sayıda döküm için kullanıldığından seri üretim için ekonomik olmaktadır. Kokil kalıbın ısı iletkenliği kum kalıba göre yüksek olduğundan, dökülen metal hemen soğur ve kendini çekme sebebiyle kalıba yapışmaz. Metalin kalıba yapışma ihtimalini azaltmak için, grafit veya kil ihtiva eden bir sıvı kalıp cidarlarına püskürtülür veya sürülür. Bu püskürtülen malzeme sıcak metal ile temas ettiği zaman, gaz haline geçerek yapışmayı önler. Şekil 6.7. de kokil kalıba döküm işlemlerinin şematik hâlleri gösterilmiştir. Hareketli Kapak Kalıbı açıp kapatan hidrolik sistem Sabit Kapak F Kalıp Boşluğu F Maça Nihai Ürün F Basınçlı Döküm Şekil Metal (Kokil) kalıba döküm yönteminin aşamaları Sıvı metalin basınç altında metal kalıba doldurulmasıyla elde edilen döküm işlemidir. Basınçlı dökümde; sıvı metalin basınç altında kalıp boşluğuna gönderilmesi sebebiyle, yüksek hızda kalıbın çok hızlı bir şekilde doldurulması sağlanmış olur. Genellikle dökülecek malzemenin ergime sıcaklığı, 1000 C nin altındadır. Basınçlı döküm ile çok küçük ve hassas, hepsi aynı özellikte ve seri halde parça dökülebilir. Döküm işleminden sonra kalıptan çıkan parçalara genellikle ek bir işlem uygulamaya gerek kalmaz. Ayrıca parçaların içyapıları hızlı soğuma sebebiyle küçük taneli ve yüksek mukavemetlidir. Basınçlı döküm yöntemi ile kurşun, kalay, çinko, alüminyum ve magnezyum gibi metal ve alaşımların dökümü yapılabilmektedir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 8

9 Şekil Basınçlı (püskürtme) döküm Şekil 6.8. de gösterildiği gibi ergimiş metalin kalıba sevk edilmesi, pistonlu püskürtme makinaları (sıcak hazneli) veya basınçlı hava püskürtme (soğuk hazneli) makinalarıyla gerçekleştirilir. Ergitilen alaşım, piston ve kanallar vasıtasıyla kalıba gönderilir. Savurma (santrifuj) döküm Merkezkaç döküm de denilen bu usulde ergimiş malzeme, dönel bir hareket ile şekillendirilir. Genel olarak diğer döküm usullerinde ergimiş metal yerçekiminin etkisi altında iken, savurma dökümde merkezkaç kuvvetinin etkisi altında da kalmaktadır. Şekil 6. 9 da şematik olarak gösterildiği gibi döküm sırasında kalıp dönel bir hareket yapmaktadır. Pota taşıyıcı sistem sabit olup, yalnızca potanın eğilmesi hidrolik bir tertibat sayesinde gerçekleştirilmektedir. Kalıp ekseni düşey veya yatay olabilir. Buna göre, yatay eksenli ve düşey eksenli döküm adını alır. Savurma döküm sayesinde boru, halka gibi dönel şekilli parçalar maçasız olarak dökülebilirler. Şekil Savurma (santrifuj) döküm Döküm esnasında merkezkaç kuvvetin tesiri ile gazlar sıvı haldeki malzemeden kolayca atılır ve hatasız, yüksek mukavemetli bir döküm elde edilir. Merkezkaç kuvvetin gaz giderici ve temizleyici tesiri, devir sayısı artıkça büyür. Gazlar ve özgül ağırlıkları ergitilen malzemeden küçük olan yabancı maddeler, eksene doğru hareket ederler. Sürekli (continous) döküm Sürekli döküm usulü, ergimiş metalin su ile soğutulan, iki ucu açık bir kalıptan geçirilerek katı hale dönüştürülmesi metodudur. Genellikle, şekilsiz veya az şekilli uzun parçaların dökümü yapılmaktadır. Daha çok düşük ergime Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 9

10 sıcaklığına sahip malzemeler ve bakır alaşımlarına tatbik edilir. Şekil 6.10.'da düşey bir kalıp ile sürekli döküm vasıtasıyla çubuk mamul imali görülmektedir. Hassas döküm Şekil Sürekli (continous) döküm Mum ve benzer modeller kullanılarak hazırlanan kalıpların ısıtılması ve eriyen model malzemesinin kalıptan dışarı akıtılarak kalıp boşluğunun oluşturulması prensibine dayanır. Bu döküm yöntemi; dereceli hassas döküm ve seramik kabuklu hassas döküm yöntemi olarak ikiye ayrılır. Şekil 6.11 de gösterildiği gibi dökümden önce dökülecek parçanın mumdan bir modeli yapılır. Bu model üzerine yolluk ve çıkıcılar yerleştirilir. Daha sonra bu model sıvı hâldeki seramik malzeme içerisine yerleştirilir ve seramik malzeme kalıp etrafında bir kabuk teşkil edecek şekilde katılaşması sağlanır. Bundan sonra içerisinde mum model bulunan seramik kabuk ısıtılır. Böylece mum eriyerek dışarı akar ve seramik içerisinde dökülmesi istenen parçanın şeklinde bir boşluk elde edilmiş olur. Ergitilmiş metal bu boşluğa dökülür ve katılaşmadan sonra seramik kalıp kırılarak parça çıkarılır. Son derece karışık parçalar temiz ve düzgün bir şekilde bu usulün tatbikiyle elde edilebilir. Özellikle talaş kaldırılarak işlenmesi veya dövülebilmesi mümkün olmayan alaşımlardan yapılacak hassas parçalar bu yöntem ile imal edilir. Şekil Hassas döküm işleminin aşamaları Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 10

11 Malzemelerin plastik şekil değişimini sağlayan temel mekanizmalar; kayma, ikizlenme, tane sınırları kayması ve yayınma sürünmesidir. Bireysel Etkinlik Yukarıda verilen temel bilgiler doğrultusunda, malzemelerin şekillendirmesinde döküm yönteminin önemli bir yere sahip olduğu görülmektedir. Bu bilgileri dikkate alarak, maça kullanmadan dikişssiz boru üretimi için hangi döküm yöntemini kullanırsınız Sebepleri ile birlikte açıklayınız. PLASTİK ŞEKİL VERME YÖNTEMİ Şekil değiştirme; bir malzemenin kuvvet etkisi altında başlangıçtaki boyutunun değiştirilmesi olarak ifade edilmektedir. Şekil değişimi elastik veya plastik olabilmektedir. Elastik şekil değişimi; kalıcı olmayan şekil değişimi, plastik şekil değişimi; kalıcı olan şekil değişimi olarak ifade edilir. Malzemeleri şekil değiştirme yeteneğine göre sünek ve gevrek olarak sınıflandırılabilir. Malzemeye kuvvet uygulandığı zaman; bu kuvvetin etkisi ile malzemenin yapısında kalıcı bir şekil değişiminden sonra kırılma meydana geliyor ise bu tür malzemelere Sünek Malzeme, önemli bir şekil değişimine uğramadan malzemede kırılma meydana geliyor ise Gevrek Malzeme denmektedir. Basma Gerilmesi Çekme Gerilmesi Kayma Gerilmesi Şekil Plastik şekil değişiminde temel hareket durumları Herhangi bir metal i K ve n sıcaklığa bağlıdır ve yüksek sıcaklıklarda düşer. Ayrıca yüksek sıcaklıklarda süneklik artar. Malzemelere etki eden kuvvetler, Şekil 6.12.'de görüldüğü gibi malzeme üzerinde basma, çekme ve kayma biçiminde şekil değişimine sebep olurlar. Elastik şekil değişiminde uygulana gerilme ile şekil değişimi arasında lineer bir ilişki vardır ve bu ilişki Hook Kanunu ile ifade edilir. σ = E.ε Hook Kanunu Burada E=elastisite modülünü, ε=elastik bölgede birim şekil değişimini göstermektedir. Malzemeye uygulanan kuvvet artırılmaya devam edilirse, elastik bölgeden sonra plastik şekil değişimi başlar. Homojen deformasyona sahip plastik bölgede gerilme ile şekil değişimi arasındaki ilişki aşağıda verilen ifade ile açıklanır: σ = Kε n Burada K = dayanım katsayısı; ve n = şekil değiştirmede pekleşme üsteli dir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 11

12 Plastik Şekil Değişimine Etki Eden Faktörler Malzemelerin plastik şekil değişimi sırasındaki davranışları; malzemenin kimyasal bileşimi, içyapısı, şekil verme sıcaklığı, şekil verme hızına bağlıdır. Malzemenin kimyasal bileşim ve içyapısına göre; malzeme ya kolayca şekil değiştirir ve istenen biçimi alır veya zor şekil değiştirir, istenen biçimi almadan kırılır. Şekil değişimi sırasında malzemenin sıcaklığına bağlı olarak plastik şekil değişimi, soğuk şekil değiştirme ve sıcak şekil değiştirme olarak ikiye ayrılır. Sıcak şekil değiştirmede; şekil değişiminin ortaya çıkardığı içyapı ve mekanik özelliklerdeki değişmeler şekil değişimi sırasında ortadan kalkar ve malzeme şekil değişiminden önceki özelliklerine sahip olur. Soğuk şekil değiştirmede ise; şekil değişimi sonundaki özellikler, başlangıçtaki özelliklerden farklıdır ve herhangi bir işlem yapmadan malzeme eski özelliklerini kazanamaz. Alaşım elemanı ilavesi malzemenin akma sınırını yükselttiğinden, alaşımlı malzeme alaşımsız malzemeye göre daha fazla sertleşir. Soğuk şekil değiştirmede, kuvvetin etkisi altında malzemenin kristal kafeslerinde kayma, ikiz teşekkülü veya her ikisi birden meydana gelir. Bunun sonunda taneler uzar. Şekil değişiminin ilerlemesiyle; malzemenin şekil değişimine karşı mukavemeti artar. Eğer şekil değişimine devam edilirse, malzemede çatlama ve yırtılmalar meydana gelebilir. Soğuk şekil değişimi sonunda malzemenin mukavemeti ve sertliği artar, sünekliği azalır. Soğuk şekil değiştirme sonunda sertliğin artması, "şekil değiştirme sertleşmesi" (Pekleşme) olarak adlandırılır. Sertleşme miktarı malzemenin cinsine de bağlıdır. Soğuk şekil değişimi sonunda metallerin sertleşme ve mukavemetlerinin artmasını izah eden çeşitli teoriler mevcuttur. Bunun sebebi olarak; birbiri ile karşılaşan ve birbirinin hareketini engelleyen dislokasyonların olduğu ifade edilmektedir. Plastik şekil değiştirme yeniden kristalleşme sıcaklığının üstünde bir sıcaklıkta yapılırsa, işleme "sıcak plastik şekil değiştirme" adı verilir ve yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde yapılır. İşlem sırasında şekil değiştirme hızı, derecesi ve sıcaklığı uygun seçilmişse; malzemenin şekil değişimi sonunda sertliği değişmez, ufak taneli ve yüksek mukavemetli bir yapı elde edilir. Yukarıda sayılan şartların uygun seçilmesiyle; şekil değişimi sonunda meydana gelen yapı değişikliği, tekrar kristalleşme ile düzeltilmiş olur. Sıcak şekil değiştirmede, şekil değişimi için harcanan enerji soğuk şekil değiştirmeden daha azdır. Ayrıca sıcak plastik şekil değişimi çatlama olmadan şekil değişebilme kabiliyetini yükseltir ve yüksek sıcaklıktaki hızlı difüzyon ile de döküm ingot yapısındaki kimyasal homojensizliklerin ortadan kalkmasını sağlar. Plastik Şekil Verme Yöntemleri Metal ve alaşımların plastik (kalıcı) şekil değişiminde kullanılan yöntemleri, uygulama biçimlerine göre Şekil 6.13 de gösterildiği gibi sınıflandırılabilir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 12

13 Kütle Şekillendirme Şekil Plastik Şekillendirme Yöntemleri Kütle şekillendirme yöntemleri büyük deformasyonlarla ve masif şekil değişiklikleriyle karakterize edilir. Kütle terimi, yüzey/hacim oranı düşük olan parçalar anlamındadır. Başlangıç parça şekilleri, silindirik kütükler ve dikdörtgen çubukları içerir ve plastik şekil verme işlemlerinden sonra ise kesitlerinde değişim söz konusudur. Haddeleme yöntemi Şekil de gösterildiği gibi parçaların, birbirine zıt yönde dönen iki merdanenin arasından belli bir basınç ve sürtünme ile geçerek şekillendirilmesi işlemidir. Haddelemede kesit daralırken boyca uzama gerçekleşir; buna karşın malzemenin eninde şekillenme yok denecek kadar azdır. İşlem sıcaklığına göre sıcak ve soğuk haddeleme olmak üzere ikiye ayrılır. Sıcak haddeleme ile çeliklerde slab, blum ve kütük gibi yarı ürünler ile levha, çubuk, boru, ray ve profiller gibi çeşitli ürünler elde edilebilirken, soğuk haddelemede ise sac, folyo, ince çubuk ve tel gibi küçük kesitli ürünler elde edilebilir. Şekil Hadde işleminin şematik gösterimi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 13

14 Dövme yöntemi Yüksek mukavemet gerektiren parçaların üretilmesinde dövme yöntemine başvurulur. Şekil de gösterildiği gibi dövme yöntemi; metalleri istenilen şekle sokmak için çekiç, pres vb. takım ve makineleri kullanarak şekil verme işlemidir. İşlemin yapılması sırasında faydalanılan gereçlere göre dövme işlemi açık kalıpta dövme veya kapalı kalıpta dövme olarak ikiye ayırmak mümkündür. Şekil Dövme işleminin şematik gösterimi Açık Kalıpta Dövme; karşılıklı hareket eden iki çene arasında malzemenin şekillendirilmesidir. Bu işleme şahmerdan veya çekiç gibi makinelerle yapılan sıcak dövme işlemi de denmektedir. Kapalı Kalıpta Dövme; sistemde zımbalar iş parçasını komple kaplayacak şekilde tasarlanır. Parça, iki kalıp yarımı arasında sıkıştırılarak şekillendirilir. Ekstrüzyon yöntemi Tel çekme esnasında sürtünmeyi azaltmak için, yağlama yapılması gerekir. Bu işlem genellikle kireç, gres veya kuru sabunla yapılır. İstenilen şekle bağlı olarak üretilmiş kalıba konulmuş metalin, yüksek basma kuvvetiyle kalıptan çıkacak şekilde akmaya zorlayarak şekil verme işlemidir. Ekstrüzyon, sıcak ve soğuk uygulanabilmesine rağmen ekstrüzyon için gerekli kuvvetleri düşürmek, yönlenmiş etkileri ve soğuk şekil vermenin etkilerini azaltmak için sıcak uygulanmaktadır. Şekil 6.16 da ektrüzyon işleminin şematik resmi gösterilmiştir. Örnek Temel olarak ekstrüzyon işlemi bir tüpten diş macununun çıkartılması gibi düşünülebilir. Şekil Ekstrüzyon işleminin şematik gösterimi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 14

15 Tel ve Çubuk Çekme Yöntemi Şekil de tel veya çubuk çekmenin şematik gösterimi mevcuttur. Çekme; metalin bir kalıptan geçirilmesi için, diğer taraftan bir çekme kuvveti tatbik edilmesi işlemidir. Çubuk ve tel çekmede değişik büyüklükler için farklı teçhizat kullanılmasına rağmen, kullanılan esas prensip aynıdır. Şekil Tel veya çubuk çekme yönteminin şematik gösterimi Sac Metal Şekillendirme İşlemleri Saclar malzemenin cinsine ve kalınlığına göre, sıcak veya soğuk olarak işlenirler. Boru, kutu, kap, karoseri, tank, kazan ve gemi teknesi gibi mamuller, saclara plastik şekil verilerek elde edilir. Sacları bükmek, kıvırmak, sıvamak, damgalamak ve çekerek kap şekline getirmek gibi işlemlerin hepsi birer plastik şekil verme usulüdür. Şekil da gösterilen sac şekillendirmeleri bükme ve kıvırma işlemiyle yapılmıştır. Derin veya kap çekme işlemi Şekil Bükme ve kıvırma işlemiyle sac şekillendirmesi Sac levhalardan kap şeklinde cisimler elde etmek için kullanılan en önemli usullerden birisi derin çekmedir. Şekil 6.20 de gösterildiği gibi, imal edilecek olan parçanın açılmış şekline uygun bir sac parçası, çekme matrisi üzerine konur. Pot çember adı verilen bir bastırıcı sac levhayı tutar ve bir ıstampa sac parçasını matris deliğinden geçirerek, iş parçasının elde edilmesini sağlar. Şekil Derin çekme işlemiyle sac şekillendirmesi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 15

16 Sıvama yöntemi Sıvama kalıpları genellikle sert ağaçtan yapılır. Çok sayıda yapılması gereken parçaların kalıpları ise çelikten yapılır. Kenarları içeriye doğru dönük, dönel şekilli kaplar sıvama ile imal edilirler. Düz sac rondela veya önceden preste bir ön şekil verilmiş iş parçası sıvama tezgâhlarının miline takılmış olan kalıbın alnına dayanır ve bir baskı ile desteklenir. İş parçasının ortası delik olduğu takdirde, rondela bir vida ile kalıba tespit edilir. Tezgâh çalışmaya başladıktan sonra, sıvama kalemiyle rondelanın ortasından çevresine doğru bastırılarak parçanın kalıbın şeklini alması sağlanır. Sıvama kalemlerinin uç kısımları küreseldir ve iyice parlatılmıştır. Şekil de sıvama işleminin şematik resmi gösterilmiştir. TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİ Şekil Geleneksel sıvama yöntemi Toz metalürjisi yöntemi ile gözenekli metal parçaları imal etmek için, belirli bir gözeneklilik seviyesinde yapılabilir. Toz metalurjisi, metal veya metal dışı tozların farklı birçok işlemden geçirilerek kullanılabilir parçalar hâline dönüştürülmesini içeren bir mühendislik bilimidir. Yüksek kaliteli ve karmaşık parçaların ekonomik olarak üretilebilmesi, toz metalürjisini cazip kılmaktadır. Toz metalürjisi yöntemi ile şekillendirilen parçalar otomotiv, uzay, sağlık ve tekstil gibi sanayinin farklı alanlarında kullanılmaktadır, uygulamaları oldukça geniştir. Dişli çarklar, elektrik kontakları, nükleer güç yakıt elemanları, ortopedik gereçler, yüksek sıcaklık filtreleri, uçak fren balataları ve jet motor parçaları metal tozlarından üretilen parçalara örnek olarak verilebilir. Bu yöntem toz üretimi, üretilen tozların karıştırılması, tozların preslenmesi, sinterleme ve isteğe bağlı işlemler (infiltrasyon, yağ emdirme, çapak alma, vb.) olmak üzere belirli aşamalardan oluşur. Şekil de toz metalürjisi yöntemiyle parça üretiminin aşamaları şematik olarak ifade edilmiştir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 16

17 Toz metalürjisi yöntemi ile çok az malzeme kaybı olur. Başlangıç tozunun yaklaşık % 97 si mamule dönüştürülür. Şekil Toz metalürjisi yöntemiyle parça üretiminin aşamaları Toz Metal Parça Üretimi Toz metalürjisi ile parça üretimi nihai ölçülerde ve hassas boyutlarda parça üretimine imkân verdiğinden çok önemli ve üretim miktarı ve karmaşıklığı göz önüne alındığında, oldukça ekonomik sayılabilecek bir üretim tekniğidir. Bu teknikle, parça üretimi çeşitli aşamalardan oluşmaktadır. Bunlar, karıştırma, presleme, sinterleme ve sinterleme sonrası işlemlerdir. Karıştırma Bu yöntemde karıştırma işlemi sırasında metal tozuna varsa diğer alaşım elementleri ilave edilir. Tozlarla birlikte uygun bir yağlayıcı da belirli oranlarda ilave edilir, yağlayıcı olarak metal stearatlar ve mum kullanılır. Karıştırma yönteminde önceden alaşımı yapılmış tozlar kullanmaksızın karıştırma sırasında alaşım yapma imkânı vardır. Demir tozlarının bu şekilde çok sıkışmaları ve alaşım elementlerinden dolayı sertleşmeleri önlenmiş olur. Sıkıştırma (Presleme) Tozların sıkıştırılmasındaki ana amaç ham yoğunluk ve dayanımın elde edilmesidir. Sıkıştırma işleminde zıt yönlü zımbaların, tozları bir kalıp içinde sıkıştırdığı presleme işlemidir. Sıkıştırma çelik veya karbür kalıplar içinde MPa gibi basınçlarla yapılır. Parçalar sinterleme öncesi sıkıştırma sonucu yeterli mukavemeti aldıklarında kalıptan çıkarılır. Şekil de, sıkıştırma işleminin şematik resmi gösterilmiştir. Şekil Sıkıştırma (presleme)işlemi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 17

18 Sinterleme Sinterleme tozların katı hal bağını sağlamak ve parçanın dayanımını arttırmak için erime sıcaklığının altında yapılan ısıtma işlemidir. Sinterleme, gözenekli yapıda bir form kazandırılmış tozların yüzey alanının küçülmesi, partikül temas noktalarının büyümesi ve buna bağlı olarak gözenek şeklinin değişmesine ve gözenek hacminin küçülmesine neden olan ısıl olarak aktive edilmiş malzeme taşınımı şeklinde tanımlanabilir. Sinterleme metalin erime sıcaklığının altındaki bir sıcaklıkta yapılır. KAYNAKLA BİRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Malzemeler, tek bir parçadan ziyade birden fazla parçanın bir araya getirilmesiyle daha fazla işlev kazanmaktadırlar. İki veya daha fazla parçayı bir araya getirmeye birleştirme veya bağlama denir. Genel olarak bağlama elemanları çözülebilen ve çözülemeyen bağlama elemanları olmak üzere iki gruba ayrılır. Çözülemeyen birleştirme elemanları olarak kaynak, perçinli birleştirme, lehimleme ve kaynak sayılabilir. Çözülebilen birleştirme elemanları ise cıvata, pim, perno, kama ve sıkı geçme sayılabilir. Bilindiği gibi bütün kaynaklı birleştirmelerde bir ısıya ihtiyaç vardır ve bu ısı sayesinde kaynaklı birleştirmeler yapılabilmektedir. Çoğu kaynak işlemi, herhangi bir basınç uygulanmadan, sadece ısı ile oluşturulur. Kaynak, kalıcı bir bağlantı sağlar ve birleştirme yöntemleri arasında malzeme kullanımı ve fabrikasyon maliyetleri bakımından genellikle en ekonomik olanıdır. Kaynak yöntemleri; ergitmeli ve ergitmesiz olmak üzere iki gruba ayrılır. Ergitmeli kaynak türleri; oksi-gaz kaynak yöntemi, elektrik ark yöntemi, gaz altı kaynak yöntemi (TIG, MIG, MAG), toz altı kaynak yöntemi, direnç kaynak yöntemi, plazma kaynağı, lazer kaynağı ve termit kaynağıdır. Ergitmesiz kaynak türleri ise; ultrasonik kaynak yöntemi, difüzyon kaynak yöntemi, sürtünme kaynak yöntemi, sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ve patlamalı kaynak yöntemidir. Ergitmeli Kaynak Yöntemleri Oksi-Gaz Kaynağı Oksi gaz kaynağında temel prensip; aynı cins metalleri bir alev sıcaklığı ile ergiterek ilave telli veya telsiz yapılan kaynakla birleştirmektir. Oksi-Gaz kaynağı; parçaların oksi-gaz alevi ile ergitilerek ek yerlerinden birleştirilmesidir. Bu kaynak genelde ince sac kaynaklarından sızdırmazlık gereken yerler ile kalorifer boru bağlantı kaynaklarında kullanılır. Elektrik ark kaynağına nazaran çok yumuşak ve basınca dayanıklı kaynak verdiği için basınçlı boru kaynaklarında tercih edilir. Şekil de oksi-gaz kaynağının şematik gösterimi görülmektedir. Şekil Oksi gaz kaynağı şematik gösterimi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 18

19 Elektrik Ark Kaynağı Elektrik ark kaynağında, üzeri özel bir örtü ile kaplanmış olan elektrod ile iş parçası arasında ark oluşturulur. Elektrod örtü cinsleri ve elektrod çapları çeşitlidir. Her elektrod çapının taşıyabileceği akım (amper) farklı olup, çap büyüdükçe akım taşıma kapasitesi de artar. Ark, elektrodun iş parçasına çarpmasıyla (kibrit çakar gibi) tutuşturulur, ark ısısı elektrodu ve örtüyü eritir. Eriyen örtünün oluşturduğu cüruf ve gazlar kaynak banyosunu havanın zararlı etkilerinden korur. Şekil de elektrik ark kaynağı uygulaması gösterilmiştir. Gazaltı Kaynağı (MIG/MAG) Şekil Elektrik ark kaynağı uygulaması Bu kaynak türünde koruyucu gaz olarak Argon ve Helyum gibi soy gazlar kullanılır. Bu yöntemle kaynak için gerekli ısı, sürekli beslenen ve eriyen bir tel elektrotla kaynak banyosu arasında oluşturulan ark yoluyla ve elektrottan geçen kaynak akımının elektrotta oluşturduğu direnç ısıtması yoluyla üretilir. Elektrot çıplak bir tel olup, bir elektrot besleme tertibatıyla kaynak bölgesine sabit bir hızla sevk edilir. Çıplak elektrot; bir gaz memesinden itilen uygun bir gaz (CO 2, Argon) veya gaz karışımı tarafından korunur. Bu yöntem ile özellikle demir esaslı çelik ve alaşımların kaynağı yapılmaktadır. Şekil 6.26 da MİG-MAG kaynağı uygulaması ve şematik resmi gösterilmiştir. Argon Kaynağı (TIG) Şekil MIG-MAG ve TIG kaynağının şematik gösterimi Argon Kaynağında, ark bir Tungsten elektrotun ucunda tutuşturulur. Bilindiği üzere Tungstenin erime noktası çok yüksektir, bu nedenle elektrot kaynak sırasında erimez. Dolayısıyla argon kaynağında diğer yöntemlerin aksine elektrot kaynak banyosuna erimiş ilave metal sağlamaz. Kaynak banyosu ve elektrot bir Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 19

20 inert gaz (çoğunlukla Argon) ile havanın kötü etkilerinden korunurlar. Argon, gazaltı Kaynağında olduğu gibi kaynak pensesinde elektrotun etrafından verilir. Şekil da şematik olarak TIG kaynağı gösterilmiştir. Tozaltı Kaynağı Tozaltı kaynağı yüksek hızlı bir kaynak yöntemidir. Bu yöntemde ark, kaynak sırasında kaynak bölgesine verilen kaynak tozu altında tutuşturulur. Kaynak sırasında kaynak banyosu, kaynak tozu ile örtülür. Kaynağa yakın olan toz eriyerek kaynak yüzeyinde cüruf oluşturur, böylece kaynak banyosu hava içindeki oksijen ve hidrojenin zararlı etkilerinden korunmuş olur. Artan toz, kaynak bölgesinden emilerek tekrar toz deposuna gönderilir ve tekrar kullanılır. Elektrik direnç kaynağı Direnç kaynağı; iş parçalarından geçen elektrik akımına karşı iş parçalarının gösterdiği dirençten sağlanan ısı ve aynı zamanda basınç tatbikiyle yapılan kaynak usulüdür. Elektrik direnç kaynağı için gerekli alçak gerilim ve yüksek akım şiddeti kaynak transformatörlerinden sağlanır. Basınç ise hidrolik veya mekanik donanımlarla temin edilir. Elektron ışın kaynak yöntemi ergitme kaynak yöntemleri ile elde edilemeyen mekanik ve mikroyapı özelliklerin elde edilmesi için kullanılan ileri bir kaynak teknolojisidir. Elektron Işın Kaynağı Şekil de şematik olarak gösterilen elektron ışın kaynağı, kaynak için gerekli ısının, parça yüzeyine yüksek hassasiyette odaklanmış ve yönlenmiş yüksek yoğunlukta elektron demeti ile sağlandığı eritme kaynak yöntemi olarak açıklanır. Şekil Elektron ışın kaynağının şematik gösterimi Lazer kaynağı Yoğunlaştırılmış enerji ışınlarının kullanıldığı teknolojik kaynak yöntemidir. Küçük boyutlardaki parçaların kullanıldığı üretim alanlarında, klasik birleştirme yöntemlerinin kullanılmadığı durumlarda kullanılmaktadır. Ergitmesiz Kaynak Yöntemleri Ultrasonik Kaynak Şekil de de gösterildiği gibi iki parçanın bir arada tutulduğu ve birleştirmek üzere arayüzeye ultrasonik frekansta titreşimsel kayma gerilmeleri uygulandığı katı hâl kaynak yöntemidir. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 20

21 Şekil Ultrasonik kaynağı Difüzyon Kaynağı Genellikle kontrollü bir atmosferde, difüzyon ve birleşimin oluşmasına yeterli süre ısı ve basınç kullanan katı hâl kaynak yöntemidir. Yüzeylerdeki plastik deformasyon minimum olmasına rağmen difüzyon için gereken süre, birkaç saniyeden birkaç saate kadar uzayabilir. Uzay ve nükleer endüstrilerde yüksek dayanımlı ve refrakter metallerin birleştirilmesinde kullanılmaktadır. Sürtünme Kaynağı Şekil da şematik olarak gösterilen sürtünme kaynağında, birleşmenin, basınçla birlikte sürtünme ısısıyla oluşturulduğu katı hâl kaynak yöntemidir Patlatma kaynağı Şekil Sürtünme kaynağının şematik gösterimi Şekil da gösterildiği gibi, yüksek hızlı patlamanın iki metal yüzeyi hızla birleştirilmesini sağladığı katı hâl kaynak yöntemidir. Bu yöntemde ilave metal kullanılmaz, dış ısı uygulanmaz, difüzyon oluşmaz ve kaynak için geçen zaman çok kısadır. Şekil Patlatma kaynağının şematik gösterimi Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 21

22 Tartışma İyi bir kaynak dikişinin sahip olması gereken özellikleri tartışınız. Kaynak işlemi esnasında dikkat edilmesi gereken önlemleri tartışınız. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 22

23 Özet İmalat sanayinin hedefi; tasarımı yapılan ve insanların ihtiyaçlarını karşılamak için imal edilecek ürünlerin düşük maliyette ve yüksek kalitede uygun bir yöntemle elde edilmesidir. Üretilecek parçaların şekli, malzeme türü, ölçü toleransları, yüzey kalitesi, mekanik özellikleri gibi etkenler göz önüne alınarak, en uygun üretim yöntemi seçilebilir. İmalatın temel prensibi ise şekil vermedir. Şekil verme işleminde malzemenin kütlesinin azaldığı yöntemler talaşlı imalat yöntemleridir. Talaşsız imalat yöntemleri ise malzeme kütlesinin korunduğu durumları kapsar. Günümüzde en çok kullanılan talaşsız imalat yöntemleri; döküm, plastik şekil verme, kaynak ve toz metalürjisi olarak sıralanabilir. Döküm işlemi, ergitilmiş malzemelerin üretilecek parçanın şekline sahip kalıba dökülerek katılaştırma işlemi şeklinde ifade edilir. Döküm yöntemi ile istenilen mamul parçalar da üretilebildiği gibi, diğer tüm yöntemler için yarı mamul parçalarda üretilebilir. Bu yöntem ile karmaşık geometriye sahip parçaların hızlı ve çok sayıda imalatı mümkündür ve büyük boyutlu ve ağır parçalar için diğer yöntemlere göre ekonomiktir. Malzemenin kalıcı şekillendirme işleminin yapıldığı yöntem ise, plastik şekil değiştirme yöntemidir. Bu yöntemde, şekil değiştirme yeteneğine sahip sünek malzemelere akma mukavemeti üzerinde bir kuvvet uygulanarak, üretilmek istenen parçanın şekline sahip kalıp ve zımba arasında şekillendirme işlemi gerçekleştirilir. Şekil değiştirme sıcaklığına göre sıcak ve soğuk şekil verme olarak sınıflandırılabildiği gibi, malzemelerin hacim/yüzey oranlarına göre de kütle şekillendirme ve sac şekillendirme olarak da sınıflandırılabilir. Kütle şekillendirme yöntemleri; haddeleme, dövme, ekstrüzyon, tel çekme, çubuk çekmedir. Sac şekillendirme yöntemleri ise bükme, kesme, derin çekme yöntemleridir. Metal ve metal alaşım tozlarının önce basınç ile kalıp içerisinde sıkıştırılması, sonra ergime sıcaklığına yakın sıcaklıklarda sinterlenmesi ile mekanik özellikleri yüksek malzemeler elde edilmesi yöntemi, toz metalürjisi yöntemidir. Metal tozların kalıp içinde basınç ile preslenmesi sonrasında, metal tozlarının birbirleri arasında temas yüzeyleri artırılarak mekanik bağları sağlanır. Bu aşamadan sonra sinterleme işlemi ile ergime sıcaklığının altında bir sıcaklıkta sinterlenir ve kademeli olarak soğumaya bırakılır. Sinterleme işlemi mekanik özelliklerde büyük artış sağlar. Bu yöntem en/boy oranı yüksek parçalarda iyi sonuç verir ve seri üretime uygun bir imalat yöntemidir. Malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılan talaşsız üretim yöntemlerinden ve çözülemeyen birleştirme yöntemi olan kaynak yöntemiyle, aynı ya da farklı cins malzemelerin ısı/basınç ile birleştirilmesi sağlanır. Kaynak yöntemleri ergitmeli ve ergitmesiz olmak üzere iki gruba ayrılır. Ergitmeli kaynak türleri; oksi-gaz, elektrik ark, gaz altı (TIG, MIG, MAG), toz altı, direnç kaynak, plazma ve lazer kaynağıdır. Ergitmesiz kaynak türleri ise; ultrasonik, difüzyon, sürtünme, sürtünme karıştırma ve patlamalı kaynak yöntemleridir. Bütün kaynaklı birleştirmelerde bir ısıya ihtiyaç vardır ve bu ısı sayesinde kaynaklı birleştirmeler yapılabilmektedir. Çoğu kaynak işlemi, herhangi bir basınç uygulanmadan, sadece ısı ile oluşturulur. Kaynak, kalıcı bir bağlantı sağlar ve birleştirme yöntemleri arasında malzeme kullanımı ve fabrikasyon maliyetleri bakımından genellikle en ekonomik olanıdır. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 23

24 Ödev Talaşsız yöntemler arasında önemli bir yere sahip olan döküm yönteminin tercih edilme sebeplerini açıklayınız. Bobin hâlinde aluminyum sac levha hangi plastik şekil verme yöntemi ile üretilebilir. Bu yöntem hakkında bilgi veriniz. Toz metalurjisiyle malzeme üretirken tozların sahip olması gereken özellikleri açıklayarak yığılma açısının önemini vurgulayınız. Hazırladığınız ödevi sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan ödev bölümüne yükleyebilirsiniz. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 24

25 DEĞERLENDİRME SORULARI Değerlendirme sorularını sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan bölüm sonu testi bölümünde etkileşimli olarak cevaplayabilirsiniz. 1. Aşağıdakilerden hangisi talaşsız imalat yöntemlerinden biri değildir? a) Haddeleme b) Sıcak/soğuk çekme c) Tornalama d) Ektrüzyon e) Kaynakla birleştirme 2. I.Döküm yoluyla üretilebilen parçaların boyutları birkaç mm den birkaç metreye ve ağırlıkları da birkaç gramdan birkaç tona kadar değişebilmektedir. II.İç boşlukları olan veya eğri yüzeylere sahip malzemeler için uygun bir yöntem değildir. III.Karmaşık şekilli veya çok büyük kısımlardan oluşan parçaların imalatı için oldukça uygundur. Yukarıdakilerden hangisi veya hangileri döküm yöntemi için doğrudur? a) Yalnız II b) I ve II c) I ve III d) II ve III e) I, II ve III 3. Aşağıdakilerden hangisi modeller için söylenemez? a) Hafif metal veya plastik malzemelerden yapılan, dökülecek parçanın hemen hemen aynısıdır. b) Metal modeller kolay ve çabuk şekillendirildiği için, ahşap modeller ise kullanım sırasında daha uzun ömürlü olduğu için tercih edilmektedir. c) Plastik malzemeler, ahşap ve metal modellerin özelliklerinin birleşmesi olduğu için tercih edilmektedir. d) Modeller sıkıştırılmış kalıp kumundan kolay çıkarılabilmesi için parça boyutlarına göre 1-2 konik yapılmalıdır. e) Modeller gerçek döküm parça ölçüsünden bir miktar daha büyük yapılmaktadır. 4. Aşağıdakilerden hangisi kum kalıp döküm yöntemlerinden biri değildir? a) Çukur kalıplama b) CO 2 yöntemi ile kalıplama c) Kabuk kalıplama d) Vakumlu kalıplama e) Hassas kalıplama Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 25

26 5. Aşağıdakilerden hangisi soğuk şekil değiştirmenin avantaj ve özelliklerinden biri değildir? a) Daha iyi yüzey kalitesi b) Düşük tolerans aralığı c) Deformasyon sertleşmesi (pekleşme) olmaması d) Yüksek kuvvet gereksinimi e) Deformasyon sertleşmesi ile parçanın mukavemet ve sertliğinin artması 6. Aşağıdakilerden hangisi kütle şekillendirme yöntemlerinden biri değildir? a) Haddeleme yöntemi b) Derin çekme yöntemi c) Dövme yöntemi d) Tel ve çubuk çekme yöntemi e) Ekstrüzyon yöntemi 7. Aşağıdakilerden hangisi toz metalürjisinin avantajları arasında değildir? a) Yüksek malzeme kullanım oranı, düşük malzeme kaybı b) Düşük maliyet c) Karmaşık şekilli parçaların imalatı d) Belirli derecede gözeneklilik ve geçirgenlik e) Düşük ergime sıcaklığına sahip metallerin imalatı 8. Aşağıdakilerden hangisi toz metalürjisi ile parça üretimi aşamalarından biri değildir? a) Karıştırma b) Presleme c) Sinterleme d) Sinterleme sonrası işlemler e) Yeniden ergitme 9. Aşağıdakilerden hangisi ergitmeli kaynak yöntemlerindendir? a) Elektrik ark kaynağı b) Ultrasonik kaynak c) Difüzyon kaynağı d) Sürtünme kaynağı e) Patlatma kaynağı Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 26

27 10. Aşağıdakilerden hangisi TIG kaynağının dezavantajlarındandır? a) Sürekli bir kaynak dikişi, aralıklarla kaynak ve punto kaynağı yapmak için hem elle, hem de otomatik kaynak sistemleri ile uygulanabilir. b) Elektrot tükenmediği için ana metalin ergitilmesiyle veya ilave bir kaynak metali kullanılarak kaynak yapılır. c) Her pozisyonda kaynak yapılabilir. d) Isı girişi kaynak bölgesinde oluştuğu için iş parçasında deformasyon az olur. e) Yöntem kalın parçalar için ekonomik değildir. Cevap Anahtarı 1.C, 2.C, 3.B, 4.E, 5.C, 6.B, 7.E, 8.E, 9.A, 10.E Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 27

28 YARARLANILAN VE BAŞVURULABİLECEK DİĞER KAYNAKLAR Aran, A., (1999). Metal Döküm Teknolojisi, 2. Baskı, İstanbul: Birsen Yayıncılık. Aran, A., Demirkol, M., (1995). Plastik Şekil Verme ve Teknolojisi, İTÜ Makine Fakültesi İmal Usulleri Ders Notları. Aran, A., (2007). Manufacturing Properties of Engineering Materials, ITU Department of Mechanical Engineering Lecture Notes. Ay, İ, (2012). İmalat Yöntemleri I Ders Notları Aydın, M., Yaşar, M., Gavas, M. ve Altunpark, Y. (2011). Üretim Yöntemleri ve İmalat Teknolojileri, 1. Baskı, Ankara: Seçkin Yayıncılık. Gesellschaft für schweibtechnik international mbh, (2003). Kaynak Yöntemleri ve Donanımları. Groover, M. P., (2007). Fundamentals of Modern Manufacturing, John Wiley & Sons. Karamış, M. B., (2005). İmalat Yöntemleri, Kayseri: Erciyes Üniversitesi yayın komisyonu. Madazılıoğlu, A., (2009). Ark Kaynağına Giriş, Tekfen İnşaat Eğitim Merkezi Eğitim Notları. Sarıtaş, S., Türker, M., Durlu, N., (2007). Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri, 2. Baskı, Ankara: Uyum Ajans TWI, Word Centre for Materials Joining Technology, (2009). Tozaltı Kaynak notları. Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi 28