Malzeme Bilgisi Tanıtımı

Transkript

1 Malzeme Bilgisi Tanıtımı

2 Vizyon Makine sanayi donatımında, gemi, uçak yapımında, konstrüksiyon (dizayn) ve imalatta ve tüm mühendislik uygulamalarının gerçekleştirilmesinde malzeme bilgisinin öneminin kazandırılması. Misyon Malzemelerin mekanik zorlanmalar karşısındaki davranışı, malzeme grupları, yapıları, özellikleri, kullanım alanları ve bu malzemelerin kimyasal etkilerle hasara uğraması (korozyon) gibi konular hakkında mühendis adaylarını bilgilendirmek ve malzemeleri NE amaçla NEREDE kullanmaları gerektiği becerisini kazandırmak. 2/25

3 Müfredat I.HAFTA :Malzeme bilimine giriş, malzemelerin atom yapısı, atomlar arası bağlar, II. ve III. HAFTA :Kristal yapılar, kristal sistemler, kristal düzlem ve yönleri, IV. HAFTA :Kristal yapı hataları, amorf yapılar, katı eriyikler, malzemelerin deformasyonu V. HAFTA :Fazlar ve faz diyagramları, faz kanunu, tek bileşenli sistemler, iki bileşenli sistemler, VI. HAFTA :Faz diyagramı reaksiyonları, faz diyagramlarından yaralanma VII. ve VIII. HAFTA :Demir-Karbon alaşım sistemi, Fe-C Denge diyagramı, çeliklerin üretim yöntemleri, kimyasal bileşimin çeliğin özelliklerine olan etkisi, çeliklerin sınıflandırılması, çelik standartları, alaşımlı çelikler, dökme demirler, IX. ve X HAFTA :Çeliklere uygulanan ısıl işlemler, XI. ve XII HAFTA :Tahribatlı ve tahribatsız malzeme muayene yöntemlerinin tanıtımı, XIII. ve XIV HAFTA :Mühendislik malzemelerinin kullanım alanları, demir dışı malzemeler, polimerler, seramikler, karma malzemeler (kompozitler) 3/25

4 Dersin değerlendirilmesi Öğretim Üyeleri : Prof. Dr. Mehmet GAVGALI ve Prof. Dr. Akgün ALSARAN E-posta adresi : mgavgali@atauni.edu.tr ve aalsaran@atauni.edu.tr Sıvavlar ortak yapılacak ve değerlendirilecek 2 vize yapılacak. Ayrıca 2 de ödev verilecek. Ödev teslim tarihi Internet vasıtasıyla bildirilecek. Değerlendirme Ödev maksimum %20 oranında vize notuna eklenecek. Haftalık ders notları ve sınav sonuçlarına web sayfasından ulaşılabilir. 2. haftadan itibaren ders slaytları sizlere verilecek. 4/25

5 Bu günkü konular Malzeme nedir? Malzeme konuları nelerdir? Malzeme çeşitleri nelerdir? 5/25

6 Malzeme nedir? Genel manada malzeme; İhtiyaç duyulan madde Teknik manada malzeme; Bir teknik fikri gerçekleştirmede kullanılan katı cisim Somut olarak; Hem metaldir, plastiktir, lastiktir, ağaçtır, taştır ve hem de yün, pamuktur. 6/25

7 Malzeme nedir? Malzeme Mühendisliği Tüm metallerin ve metal olmayan malzemelerin, sentetik ve doğal malzemelerin ham maddelerden üretilmesinden ta eskiyene ve hatta ilaveten hurdadan tekrar kullanılmasına kadar geçen değerlendirmeleri yapan mühendislik dalıdır. Malzeme Mühendisliğinin ilgi alanları Kompozitler İmal usulleri Kaplamalar Biomalzemeler 7/25

8 Malzeme nedir? 8/25

9 Malzeme biliminin sağladıkları nedir? Uygun malzeme seçimi Özel uygulamalar için malzeme dizaynı Malzemelerin dizayna uygun bir şekilde verimli ve güvenli kullanımı Kullanım ömrü tamamlanan malzemelerin geri dönüşümü Bir boru hattında bakır boru kullanılmaktadır. Bakır borunun tercih edilme sebebi, bu boruya şekil verebilme zorluğu, verim, maliyet ve ekonomiklik açısından bakır borunun değerlendirmesi ve bakırın geri dönüşümü sizce nasıl olur? 9/25

10 İmalat ve malzeme? İMALAT VE KONSTRÜKSİYON İKİ AŞAMADAN OLUŞUR DİZAYN Tasarım Hesaplama Çizim ÜRETİM İmal Usulleri(Döküm,dövme,kaynak ) Isıl işlemler(sertleştirme,yumuşatma...) Son işlemler(parlatma,temizleme.. ) GÜVENLİK EKONOMİKLİK 10/25

11 Malzeme çeşitleri nelerdir? Mühendislik Malzemeleri Metaller Metal olmayan malzemeler Demir Esaslı Malzemeler Demir olmayan metaller Inorganik malzemeler Organik malzemeler Dökme demirler Hafif metaller Yarı iletkenler Plastikler Lamelli grafitli Al, Mg, Ti, Be Seramikler Ağaçlar Küresel grafitli Ağır metaller Camlar Deriler Temper Cu, Ni, Zn, Pb Mermerler Beynitik Betonlar Çelikler Yapı çeliği Takım çeliği. 11/25

12 Malzeme çeşitleri nelerdir? Plastikler İnorganik doğal malzemeler Organik doğal malzemeler Seramikler Kompozit malzemeler Camlar Yarı iletkenler Metaller Demir esaslı malzemelerden dökme demirlerin dışında olan çeliklerin 2000 çeşidi olduğu ve bunlarında kendi içlerinde çeşitli yönlerden sınıflandırıldığı düşünülürse konunun o kadar basit olmadığı anlaşılabilir. 12/25

13 Metal Malzemeler Malzeme çeşitleri nelerdir? Altı köşe çelik Lama Çelik Kare Çelik Kare Çelik Dairesel çelik Oluklu Çelik Bakır Tamamı çelik Rulman 13/25

14 Metal Malzemeler Malzeme çeşitleri nelerdir? Nikel,çinko,pirinç karışımı metalik paralar Alüminyum raflar Alüminyum cephe giydirmeleri ve panjurlar 14/25

15 Seramik Malzemeler Malzeme çeşitleri nelerdir? Cam Tuğlalar 15/25

16 Malzeme çeşitleri nelerdir? Kompozit Malzemeler Çelik Gövdeli Lastik Betonarme 16/25

17 Malzeme çeşitleri nelerdir? Grafit Elmas Celestite Sülfür Pyrite(Sülfürdioksit) 17/25

18 Malzeme biliminin kapsamı? Atom altı seviye: Bağ oluşumu Atomik seviye: Malzeme içerisinde atomların yerleşim düzeni. Örneğin C hem grafit hemde elmas halindedir. Mikroskobik seviye: Malzeme içerisinde taneler mikroskop ile tespit edilebilir. Makroskobik seviye: Gözle görülebilecek yapılar. 18/25

19 Malzeme biliminin kapsamı? 19/25

20 Sonuç? Angstrom = 1Å = 1/10,000,000,000 meter = m Nanometer = 10 nm = 1/1,000,000,000 meter = 10-9 m Micrometer = 1μm = 1/1,000,000 meter = 10-6 m Millimeter = 1mm = 1/1,000 meter = 10-3 m Üretim aşamasında kullanılan her bir malzemeyi atom altı seviyeden ele alarak doğru seçim yapabilme kabiliyeti kazanılmalı. 20/25

21 Malzeme bilgisi uygulama Kalça protezlerine ihtiyaç duyulan durumlar; Kırıklar Osteoarterit (Kıkırdak iltihabı veya kaybı) Romatoid arterit (Sinoviyal sıvının yetersizliği) 21/25

22 Malzeme bilgisi uygulama Gereksinimler Mekanik mukavemet (bir çok çevrim) Düşük sürtünme Biyouyumluluk Omurga 22/25

23 Kalça protezi uygulaması Çözüm 23/25

24 Çözüm Kalça Protezleri Kullanılan malzemeler Metaller Kobalt- Krom alaşımları Titanyum ve alaşımları Paslanma çelik Polimerler Polymethyl methacrylate (PMMA) çimento Ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) çukurcuk (cup) veya astar (liner). Seramikler 24/25

25 Çözüm Çözüm için anahtar acetabular cup ı tutmak için sabitleştirici cup sürtünmesini azaltmak için yağlayıcı Kalça kemiğine ait tutucu Cup ta herhangi bir aşınma ürününden sakınmak gerekir 25/25