T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ERICHSEN DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

Benzer belgeler
BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ


BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

STRAIN GAGE DENEY FÖYÜ

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

İÇ BASINÇ ETKİSİNDEKİ İNCE CİDARLI SİLİNDİRDE DENEYSEL GERİLME ANALİZİ DENEYİ

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YORULMA DENEY FÖYÜ

Sıvama, dairesel simetriye sahip derin parçalarınüretilmesinde kullanılan bir yöntemdir.

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

Malzemenin Mekanik Özellikleri

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

SÜLEYMAN DEMİ REL ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K-Mİ MARLIK FAKÜLTESİ MAKİ NA MÜHENDİ SLİĞİ BÖLÜMÜ MEKANİK LABORATUARI DENEY RAPORU

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

ÇEKME DENEYİ 1. DENEYİN AMACI

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Malzemelerin Deformasyonu

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Basınç deneyi sonrası numunelerdeki uygun kırılma şekilleri:

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BURULMA DENEYİ FÖYÜ HAZIRLAYAN. Yrd.Doç.Dr.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOYMA BASINCI DENEY FÖYÜ 3

genel denklemin elde edilebilir. Şekil 1' den, M=P.V yazılabilir. Böylece elastik eğri denklemi

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

ENDİREKT (DOLAYLI) ÇEKME DAYANIMI (BRAZILIAN) DENEYİ

BASINÇLI KAPLAR Endüstride kullanılan silindirik veya küresel kaplar genellikle kazan veya tank olarak görev yaparlar. Kap basınç altındayken

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 2 Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Basma ve sertlik deneyleri

Precision Spring Europa (PSE) Kalıp Yayları. PSE Kalıp Yaylarını Seçme Kriterleri

KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI

ÇEKME DENEYĠ. ġekil 1. Düşük karbonlu yumuşak bir çeliğin çekme diyagramı.

RULMANLI VE KAYMALI YATAKLARDA SÜRTÜNME VE DİNAMİK DAVRANIŞ DENEY FÖYÜ

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

ALIN KAYNAKLI LEVHASAL BAĞLANTILARIN EĞME TESTLERİ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

NETFORM Mühendislik Makina Metal. Firma Sunumu

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Yrd.Doç.Dr Muhammet Vefa AKPINAR, PhD, P.E.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

ULUDAĞ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK-MĐMARLIK FAKÜLTESĐ MAKĐNA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ GENEL MAKĐNE LABORATUARI

ÜNİVERSAL MUKAVEMET TEST SİSTEMLERİ. Mühendislik Araştırmları Elektronik Sistemler Engineering Research Electronic System

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-4 MALZEMELERDE ÇEKME-BASMA - KESME GERİLMELERİ VE YOUNG MODÜLÜ Malzemelerde Zorlanma ve Gerilme Şekilleri

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

DENEY 2 ANKASTRE KİRİŞLERDE GERİNİM ÖLÇÜMLERİ

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

YIĞMA YAPILARDA HASAR TESPİTİ DENEY VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ. Dr.Fevziye AKÖZ

3D Ölçüm Verilerinin Analizi

DENEY ADI: KÜKÜRT + (GRAFİT, FİLLER YA DA ATEŞ KİLİ) İLE YAPILAN BAŞLIKLAMA

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

MEKANİK TEST LABORATUVARI

BESMAK MARKA BCO 113 SERİSİ TAM OTOMATİK BİLGİSAYAR KONTROLLÜ HİDROLİK BETON TEST PRESİ VE EĞİLME TEST SİSTEMİ

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

Sac Metal Şekillendirme Süreçlerinde 3D Metroloji

Plastik Şekil Verme MAK351 İMAL USULLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI

YAPI MEKANİĞİ LABORATUVARI

KALIN CİDARLI SİLİNDİR

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR II DERSİ EĞME DENEYİ

Transkript:

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ERICHSEN DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR Prof. Dr. Erdem KOÇ Doç. Dr. Kemal YILDIZLI Arş. Gör. Cengiz Görkem DENGİZ ARALIK 2017 SAMSUN 1

ERICHSEN DENEYİ 1. DENEYİN AMACI Bu deneyde (Erichsen deneyi), sac metallerin şekil alma kabiliyetlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Daha açıkça; şekillendirme sınır diyagramının hazırlanması, farklı cins malzemelerin şekil alma kabiliyetlerinin karşılaştırılması, numune boyutları ve sac kalınlığı gibi parametrelerin sacların şekil alma kabiliyeti üzerine etkilerinin araştırılması ana amaç olmaktadır. 2. DENEY DÜZENEĞİ Bu deney düzeneği 2 mm ve daha ince sacların şekil alma kabiliyetlerini belirlemek için tasarlanmıştır. Erichsen testi sac metal malzemelerin şekillendirilebilirliğini belirlemek için kullanılır. Hızlı ve kolay uygulanabilir olması sebebiyle otomotiv endüstrisinde yeni malzemelerin şekil alma kabiliyetinin belirlenmesinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu testte çevresel olarak tamamen sabitlenmiş sac, iki eksenli olarak gerdirilir. Burada kalıp ile baskı plakası arasına sıkıştırılan sacın kalıp içerisine hareketi tamamen engellenmelidir. Dolayısı ile baskı plakası kuvveti bu hareketi engelleyecek kadar yüksek olmalıdır. Sac metal numune bu şartlar altında sabit hızda gerdirilir, sac üzerinde yırtılma, boyun verme veya kuvvette ani bir düşme olduğunda test bitirilir. Test sonucu olarak küresel zımbanın hareketi (çökme miktarı) ve uygulanan kuvvet bir grafik halinde deney düzeneğinin yazılımından elde edilir. Bu grafiğe göre deformasyon derinliği yüksek olan malzeme daha iyi şekil alabilirliğe sahiptir denebilir. Ancak test sonuçlarının uygulanan baskı kuvveti, yağlayıcı gibi değişkenlere bağlı olduğu da unutulmamalıdır [1]. Erichsen deney düzeneği G.U.N.T. Universal Test Machine WP 300 ile bağlantılı aksesuar eklentisidir. Gerdirme işlemi, WP 300 ün alt tablası (1) ile üst tablası (3) arasında bulunan sıkıştırma bölgesinde (2) gerçekleşir. Deney sırasındaki yükleme, kuvvet kolu (4) ile uygulanarak, basınç algılayıcı (5) vasıtasıyla veri toplayıcıya (Data Logger) aktarılmaktadır. Yükleme değeri analog kadrandan (6) okunabilmekte ve aynı zamanda 1 saniye aralıklarla kuvvet ve deformasyon derinliği değerleri bilgisayar ortamına (7) veri toplayıcı vasıtasıyla aktarılmaktadır. 1

Deformasyon derinliği (çökme miktarı) ise lineer cetvel (8) vasıtasıyla veri toplayıcıya aktarılmaktadır. Deney düzeneğinin genel görüntüsü Şekil 1 ve 2 de verilmiştir. 8 6 7 3 2 1 4 5 Şekil 1. Erichsen deney düzeneği (İmalat ve Konstrüksiyon Lab.). Şekil 2. GUNT WP 300.11 Erichsen deney düzeneği [2]. Şekil 3 te numunenin bağlandığı ve deneyin gerçekleştirildiği toplamda 8 parçadan oluşan kısım verilmiştir. Sac numune (9) kalıp (4) ile baskı plakası (5) arasına konularak cıvatalar (6, 7) yardımıyla sıkılır. Küresel zımba (8) ile sac üzerine kuvvet uygulanarak gerdirme işlemi gerçekleştirilir. Gerdirme işlemi yapılırken ayna (1) vasıtasıyla gözlem silindirinden (2) numune üzerinde hasar oluşumu izlenebilmektedir. Oluşan hasarlar genellikle bölgesel incelmeler ve yırtılmalar 2

şeklindedir. Gerdirme işlemi sonucunda sac üzerinde yırtılma hasarı oluşması durumunda kuvvet ani olarak düşmekte ve yazılım bu ani düşüşü belirleyerek veri kaydını sonlandırmaktadır. Şekil 3. Erichsen deneyinin gerçekleştirildiği modül [3]. 3. DENEYE HAZIRLIK 3.1. Deney Numunesi Sac metallerin şekil alma kabiliyetlerinin belirlenmesi için hazırlanmış deney numuneleri Şekil 4 te verilmiştir. Deney numunesi test edilecek sac metal malzemeden kesilerek en az 3 adet hazırlanır. Bu deneyde numuneler 60x60 mm 2 lik kare geometriye (Şekil 4a) sahiptir. Ayrıca 60 mm çapında dairesel numuneler de (Şekil 4b) bu deney için kullanılabilmektedir. 3

(a) (b) Şekil 4. Erichsen deneyi için sac numuneler. 3.2. Deney Numunesinin Yerleştirilmesi Şekil 5 te görülen numune (5) baskı plakası (4) ile kalıp (6) arasına konulur. Numune (5), dairesel kalıp (6) üzerine hizalanır. Deney setindeki cıvatalar (3) numunenin kalıp ile baskı plakası arasında kaymasını önleyecek şekilde sıkılır. 4

Şekil 5. Numunenin yerleştirilmesi [2]. Numunenin sabitlenmesinin ardından Şekil 1 de görülen el çarkı (4) vasıtasıyla küresel zımbanın numune üzerine temas etmesi sağlanır. Zımbanın numene üzerine temas etmesi ile birlikte Şekil 1 de görülen lineer cetvel (8) deney düzeneğinin üst tablasına temas ettirilir. 3.3. Bilgisayar Yazılımının Çalıştırılması Deney düzeneğinin, veri toplayıcı (data logger) ile bağlantısı kurulup, bilgisayar yazılımı çalıştırılır. Deney düzeneğinin çekme testi, sertlik ölçümü, üç nokta eğme 5

testi, kesme testi ve basma testi gibi birden fazla deneyin yapılabilmesine olanak sağlaması sebebiyle yapılacak deney türünü seçmek gerekmektedir. Şekil 6 da görüleceği üzere yazılım içerisinde Erichsen deneyine özel bir modül yoktur. Erichsen deneyinde sadece kuvvet ve deformasyon derinliği kayıt altına alındığı için eğilme testi (bending test) modülü kullanılabilmektedir. Şekil 6. Yazılımdan uygun modülün seçilmesi Yazılımdan eğilme testi modülünün seçilmesinin ardından ekrandan File > New Series seçilerek yeni deney oluşturulur (Şekil 7). Erichsen testi yapılacak her bir numune için aynı işlemin tekrarlanarak yeni seri oluşturulması gerekmektedir. Deney için yeni seri oluşturulmasının ardından kayıt işleminin aktif hale gelebilmesi için malzeme özelliklerinin girilmesi gerekmektedir. Bunun için ekranda İngiliz anahtarı ile gösterilen (1) butona basılarak özellik ekranı açılır. Ancak Erichsen testinde malzeme özelliklerine bağlı bir işlem yapılmaması sebebiyle bu ekranda hiçbir değişiklik yapılmadan OK (2) butonuna basılarak kapatılır (Şekil 7). 6

Force [N] 1 Force-Displacement Diagram 2 Displacement [mm] Şekil 7. Malzeme özellik ekranı Malzeme özellik ekranı kapandıktan sonra ekrandaki butonlar aktif hale gelecektir. Deney düzeneğinde gerekli sıfırlamalar yapıldıktan sonra deney öncesi ölçüm ekranının sıfırlanması için Şekil 8 de gösterilen (1) nolu butona basılarak sıfırlama işlemi gerçekleştirilir. Deney sırasında ölçülen kuvvet ve deformasyon derinliği değerlerinin kayıt altına alınması için (2) nolu butona basılarak deneye başlanır. 7

Force [N] 1 2 Force-Displacement Displacement [mm] Şekil 8. Ölçümün sıfırlanması ve veri kayıt işlemi 4. DENEY 4.1. Deneyin Yapılışı Deney yapılırken aşağıdaki adımlar takip edilmelidir. Yazılım üzerinden sıfırlamanın yapılması ve kayıt butonuna basılmasının ardından el çarkı yavaş ve kesintisiz şekilde saat yönünde döndürülür. Yazılım üzerinden verilerin kayıt edildiği ve grafiğin çizilmesi sürekli olarak takip edilir. Düzenek üzerindeki aynadan malzeme üzerindeki deformasyon gözlemlenir. Malzemeden yırtılma oluşuncaya kadar el çarkının döndürülmesine devam edilir. Malzeme yırtıldığında kuvvette oluşan ani düşme ile kayıt işlemi otomatik olarak durur (Şekil 9). Ancak bazı malzemelerde ani kuvvet düşmeleri olmayabilir. Bu durumda aynada boyun verme veya yırtılma görüldüğü anda deney durdurularak yazılım üzerinden kayıt işlemi durdurulmalıdır. 8

Force [N] Yırtılan numune sökülerek yeni numune takılır ve yazılım üzerinden yeni seri oluşturma işleminden itibaren tüm işlemler aynı şekilde tekrar edilir. Force-Displacement Displacement Şekil 9. Kuvvet deformasyon derinliği grafiği. 4.2. Şekillendirme Sınır Diyagramının Oluşturulması Şekillendirme sınır diyagramları malzemenin şekil alma kabiliyetinin farklı gerilme hallerine göre belirlendiği diyagramlardır. Bu diyagramlar tek eksenli gerilme halinden iki eksenli gerilme haline doğru çizilen karakteristik bir eğriden oluşur. Malzeme üzerinde oluşturulan şekil değiştirmeler bu eğrinin altında kaldığı sürece malzemede herhangi bir hasar oluşmamaktadır. Şekillendirmede, eşit olmayan iki eksenli germe durumu oluşturmak amacıyla, değişik ebatlarda sac örnekler kullanılır (Şekil 10). Kare bir sacın şekillendirilmesinde eşit iki eksenli germe söz konusu iken daha küçük ebatlı bir numunedeki germe işlemi tek eksenli gerilme hali gibidir. Dolayısıyla Şekil 4 te artan sac eni ile birlikte gerilme hali tek eksenliden iki eksenli gerilme haline dönüşür [4]. Farklı ebatlarda kesilen numuneler Erichsen deney düzeneğinde teste tabi tutulur (Şekil 10). 9

Şekil 10. Değişik ebatta sac örnekleri. Farklı enlerde kesilerek Erichsen deney düzeneğinde hasara uğratılan numuneler Şekil 11 de görülmektedir. Şekil 11. Farklı enlerde kesilerek derin çekilmiş örnek numuneler. Numunelerin test sonunda hasara uğraması sonucunda hasar bölgesinden ve hasara en yakın iki taraftaki şekil değiştirmiş dairelerden ölçüm alınır (Şekil 12). 10

Güvenli bölge Hasar bölgesi Şekil 12. Hasara uğramış numuneden ölçüm alınması [3]. Numunelerin gerdirme sonrası şekil değiştirmesi sonucunda, Şekil 13 te görüldüğü gibi, başlangıçta sac yüzeyine işaretlenmiş olan dairenin çapında (D0), ya büyüme olur (dengeli iki eksenli çekme gerilmesi durumu) ya da daire elipse dönüşür. Şekil değiştirmiş dairenin en büyük ekseni D1 ve en küçük ekseni D2 ölçülerek, en büyük (e1) ve en küçük (e2) birim şekil değiştirme miktarları bulunur. Birim şekil değiştirmelerin hesaplanmasında kullanılan denklemler aşağıda verilmiştir. e 1 = (D 1 D 0 ) D 0 (1) e 2 = (D 2 D 0 ) D 0 (2) Şekil 13. Başlangıç dairesi ve başlangıç dairesinin şekil değiştirmesinden sonraki durumu. e1 ve e2 değerleri mühendislik şekil değiştirme değerleridir. Literatürde gerçek uzama/daralma değerleri kullanılır. Gerçek şekil değiştirme ise [5]; 11

ε maks = ln ( D 1 D 0 ) (3) ε min = ln ( D 2 D 0 ) (4) eşitliklerinden bulunur. Sac malzemelerin işlevsel bir parçaya dönüştürülmesi sırasında, malzemede meydana gelebilecek yükleme durumları Şekil 14 te verilmiştir. Şekil 14. Sac üzerine işaretlenmiş dairelerin şekil değişiminden sonraki durumları [5]. Şekillendirme sırasında iki eksenli basma, derin çekme, tek eksenli çekme, düzlem uzama ve iki eksenli çekme şartları oluşmaktadır. Sacın üçüncü boyutta şekil değiştirmediği kabul edilmektedir. Farklı yükler altında sac metal malzemede meydana gelebilecek şekil değişimleri (büyük ve küçük şekil değiştirmeler) bir diyagram üzerinde gösterildiğinde Şekil 15 te görülen Şekillendirme Sınır Diyagramları (ŞSD) elde edilir. Şekillendirme sınır diyagramlarında, dikey eksen büyük şekil değiştirme miktarı, yatay eksen ise küçük şekil değiştirme miktarını göstermektedir. Şekil değiştirerek elips halini alan dairenin büyük ekseninden hesaplanan şekil değiştirme miktarı ile küçük ekseninden hesaplanan şekil değiştirme miktarı dairenin grafikteki koordinatlarını belirlemektedir. Böylece yırtık bölgesinde ve yakınlarındaki her bir şekil değiştirmiş daire şekillendirme sınır diyagramında bir nokta ile temsil edilir. Daha sonra güvenli (yeşil) noktaların dikey eksendeki en büyük değerleri dikkate 12

Büyük Şekil Değiştirme, ε 1 [mm/mm] alınarak bu noktalar arasında regresyon analizi ile eğri uydurulur. Böylece Şekillendirme Sınır Eğrisi (ŞSE) oluşturulmuş olur. ŞSD incelendiğinde, hasarsız şekil değişimlerinin kırmızı çizginin (ŞSE) altında kaldığı görülmektedir. Grafikteki yeşil noktalar hasarsız şekil değiştirme bölgelerini, mavi noktalar aşırı incelmelerin olduğu boyun vermiş bölgeleri, kırmızılar ise hasara uğramış bölgeleri göstermektedir. Dolayısıyla bu çizginin altı güvenli çalışma bölgesi üstü ise hasar bölgesidir. Başka bir deyişle şekillendirme esnasında oluşan şekil değişimleri kırmızı çizginin (ŞSE) altında kaldığı sürece malzeme üzerinde herhangi bir hasar oluşmayacaktır. 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 ŞSE Güvenli Boyun vermiş Hasarlı 0.1 0-0.3-0.2-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Küçük Şekil Değiştirme, ε 2 [mm/mm] Şekil 15. Şekillendirme Sınır Diyagramı (ŞSD) örneği. 5. İSTENENLER Erichsen testine ait kuvvet-deformasyon derinliği eğrilerini oluşturunuz. Farklı malzemelere ait numunelerin şekil alma kabiliyetlerini deformasyon derinliğine göre karşılaştırınız. Deneyi farklı boyutlardaki numuneler ile tekrarlayarak şekillendirme sınır diyagramlarını oluşturunuz. Erichsen testi ile elde edilen ve ŞSD ile elde edilen şekil alma kabiliyetlerini karşılaştırınız. 13

6. KAYNAKLAR [1] ASTM E643-15, Standard Test Method for Ball Punch Deformation of Metallic Sheet Material [2] GUNT WP 300.11 technical description, Deep Drawing Module, Technical Catalogue http://www.gunt.de/static/s4133_1.php?p1=&p2=&pn=;; [3] Dengiz C. G., 2014, Dubleks Paslanmaz Çelik Sacların Derin Çekme ve Hidroşekillendirme Kabiliyetlerinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun. [4] Çapan L., 2003, Metallere Plastik Şekil Verme, Çağlayan Kitabevi, Dördüncü baskı. [5] Anket O., Koruvatan T., Ay İ., 2011, Sac malzemelerin şekillendirilmesinde sınır diyagramlarının kullanımı, Politeknik Dergisi,14,1, 39-47. 14