HAVACILIKTA TERSİNE MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI. Özgecan YILDIZ 1

Transkript

1 HAVACILIKTA TERSİNE MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI Özgecan YILDIZ 1

2 Tersine Mühendislik Nedir? Tersine mühendislik, teknik bilgi paketi mevcut olmayan bir sistem, cihaz ya da parçanın üretim aşamalarını da içerecek şekilde tasarım ve işlevsel özelliklerinin incelenmesidir. TERSİNE MÜHENDİSLİK ÜRÜN VEYA SİSTEM MÜHENDİSLİK TEKNİK BİLGİ PAKETİ 2

3 Amaç Sadece Kopyalamak Mı? 3

4 Tersine Mühendislik Metodolojisi MEKANİK TERSİNE MÜHENDİSLİK GEOMETRİK TERSİNE MÜHENDİSLİK MİKRO YAPI İNCELEMESİ 3 BOYUTLU TARAMA İLE NOKTA BULUTU OLUŞTURMA NOKTALARIN DÜZENLENMESİ MESH-ÖRME YÜZEY OLUŞTURULMASI NUMUNE HAM MALZEME ANALİZİ GELENEKSEL YÖNTEMLERLE ÖLÇÜLELERİN ÇIKARILMASI MÜHENDİSLİK MODELİNİN VE TAKIM YOLLARININ OLUŞTURULMASI MESH-ÖRME YÜZEYİN DÜZENLENMESİ MALZEME KONDİSYONU BELİRLEME 3 BOYUTLU TARAMA İLE KALİTE KONTROL İLK PROTOTİP İMALATI GELENEKSEL YÖNTEMLERLE KALİTE KONTROL SERİ İMALAT 4

5 Geometrik Tersine Mühendislik Geometrik tersine mühendislik, modeli veya teknik resmi olmayan bir parçanın verilerinin toplanması ile başlayıp, mühendislik modelinin oluşturulması ile biten süreçtir. Akustik İnterferometre Dokunmasız yöntemler Optik Lazer üçgenleme VERİ TOPLAMA METOTLARI Manyetik Robotik kollar Uçuş-zamanı Yapısal ışık Dokunmalı yöntemler CMM Steryo analiz Geleneksel yöntemler 5

6 Lazer Tarayıcılar Lazerle taramada taranması istenen yüzeye, bir tür ışıma veya ışık gönderilip geri yansıması ölçülmektedir. Lazerle tarama işleminde üçgenleme metodu kullanılır. Bu yöntemde ölçülmesi istenen yüzey üzerine lazer ışını düşürülür. Yüzeyden yansıyan ışıma, bir sensör yardımıyla yakalanır. 6

7 Mekanik Tersine Mühendislik Mekanik tersine mühendislik, herhangi bir teknik şartnamesi veya know-how bilgisi olmayan bir parçanın ham malzemesinin, kaplamasının ve imalat yönteminin belirlenerek birebir üretilecek veya geliştirilecek yeni parçanın mevcut çalışma şartlarına uygun olarak imal edilmesi sürecidir. 7

8 Mekanik Tersine Mühendislik Parçaların ham malzemesi ICP-OES cihazı ile belirlenebilir. ICP-OES(Endüktif Eşleşmiş Plazma - Optik Emisyon Spektrometresi), malzemenin içindeki elementlerin hassas ve doğru bir biçimde niteliksel ve niceliksel olarak ölçülmesini sağlayan cihazdır. SEM-EDX(Taramalı Elektron Mikroskobu-Enerji Dağılım X-ışın spektrometresi) cihazı vasıtasıyla numuneye geometrik olarak zarar vermeden kaplama tayini ve malzeme doğrulaması yapılabilir. 8

9 Impeller-Wheel Parçası Örneği T-38 ve F-5 uçaklarına ait soğutma ünitesinde kullanılan Impeller-Wheel isimli blisk tipi parça Bu taramada nokta bulunmaktadır. 9

10 Impeller-Wheel Parçası Örneği Bu çalışmada mesh-örme yüzey oluşturulmuştur. Bu yüzeylerdeki matematiksel hataların giderilerek, mesh-örme yüzeylerin optimize edilmesi işleminden sonra yüzey sayısı e düşmüştür. 10

11 Impeller-Wheel Parçası Örneği Mesh yüzeyler giydirilerek katı model oluşturulur. Katı modeli ve taranan nokta bulutuyla arasındaki ölçüsel farklılıkları gösteren renk haritası 11

12 Impeller-Wheel Parçası Örneği ICP-OES cihazında yapılan analiz sonucunda % olarak; 0.03 C, 0.02 S, 15.5 Cr, 3.2 Cu, 0.22 Mn, 0.10 Mo, 0.22 Nb, 3.9 Ni, 0.03 Sb ve 0.67 Si elementleri bulunmuştur. Mikro sertlik cihazı ile hazırlanan kesitlerden yapılan ölçüm sonuçları HRC cinsinden; Minimum sertlik: 42.5, Maksimum sertlik: 46.1 Ortalama sertlik: 44.4, Standart sapma:1.48 olarak bulunmuştur. 12

13 Turbine-Frame Örneği F-16 uçak motorlarında kullanılan serbest geometriye sahip Turbine-Frame parçası nokta mesh yüzey optimize yüzey 13

14 Turbine-Frame Örneği Otomatik model oluşturma yöntemi kullanılarak yapılan mühendislik modeli taranan parça ile birebir aynıdır. 14

15 Turbine-Frame Örneği SEM/EDX cihazı analiz sonucunda bulunan elementlerin yüzdeleri Element Min. Maks. Ort. Std. Sapma Al Cr Mn Fe Co Ni Mo Element Min. Maks. Al Cr Mn Fe Co Ni Ana malzeme Ana malzeme Mo AMS 5536 şartnamesinin element kompozisyonu 15

16 Sonuç Olarak Havacılıkta parça tasarımı ve sertifikasyonu oldukça zor ve zaman alan bir süreçtir. Bu sebeple geliştirilmek istenen bir parçanın tersine mühendislik çalışmasının yapılması tasarım maliyetini azaltmakta ve tasarım sürecini kısaltmaktadır. Bu çalışmada literatürdeki mevcut tersine mühendislik metodolojileri incelenmiş, geometrik tersine mühendislik yöntemlerine mekanik yöntemler de eklenerek havacılıkta kullanılan iki farklı parça üzerinden yeni bir tersine mühendislik metodolojisi oluşturulmuştur. 16

17 Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederim. 17