GİRİŞ Mühendis: İnsanların her türlü ihtiyacını karşılamaya dayalı çeşitli yapılar; yol, köprü, bina, peyzaj, çevre gibi şehircilik ve imar dışı alanların ilkeleri, bayındırlık; tarım, beslenme gibi gıda; fizik, kimya, biyoloji, elektrik, elektronik gibi fen; uçak, gemi, otomobil, motor, iş makinaları gibi teknik ve sosyal alanlarda uzmanlaşmış, belli bir eğitim görmüş kimse (TDK). Mühendis: Bilim insanlarının ürettiği teorik bilgiyi tekniker ve teknisyenlerin uygulayabileceği teorik bilgiye dönüştüren kişi. TEMEL BİLİMLER UYGULAMALI BİLİMLER MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ TEKNİK UYGULAMA SON ÜRÜN Mühendis: Beceriksiz insanların 2 dolara kötü yaptığı bir şeyi 1 dolara iyi yapan kişi. Arthur Wellington Makina Mühendisi: Aletler, motorlar, makinalar ve diğer mekanik cihazlar ile ilgili araştırmalar yapan; bunları tasarlayan; imal ve test eden; elektrik üreten jeneratörler, içten yanmalı motorlar, buhar ve gaz türbinleri, jet ve roket motorları gibi güç üreten makinalar üzerinde çalışan; soğutma ve iklimlendirme cihazları, üretimde kullanılan robotlar, makina elemanları, malzeme işleme sistemleri ve endüstriyel üretim teçhizatı gibi güç kullanan makinaları geliştiren mühendislerdir. Makina: Enerji dönüşümlerinde kullanılan, enerjiyi alıp başka bir enerjiye dönüştüren ve mekanik hareket yapan düzeneklerdir. Enerji alışverişinde mekanik bir hareket olmayan düzeneklere tesisat veya donanım denir. Çeşitli türdeki enerjileri (hidrolik, rüzgâr, güneş, nükleer, termal, jeotermal gibi) mekanik hareket enerjisine dönüştüren makinalara enerji makinaları, enerji makinalarının ürettiği enerjiyi iş yapılabilecek şekle dönüştüren makinalara iş makinaları denir. ENERJİ MAKİNALARI (Su motoru, ısı pompası, hidrolik motor, elektrik motoru, nükleer santral, termik santral, güneş santrali gibi) İŞ MAKİNALARI (Vinç, greyder, torna tezgahı, freze tezgahı, matkap, hidrolik pres, enjeksiyon makinası gibi) FAYDALI İŞ
Makina Mühendisliği Bölümü Eğitim Amaçları: - Mühendislik problemlerini tanımlayan, bu tanıma uygun araştırmalar yapan, çözüm için en uygun mühendislik yöntemini belirleyen, edindiği temel ve mesleki bilgilerini kullanarak tasarlayan ve uygulayan, - Problemlere getireceği çözümlerin çevre, toplumsal ve ekonomik faktörler ve etik değerlerle çatışmamasını sağlayan, - Alanı ile ilgili bilimsel ve teknolojik gelişmeleri çok yakından takip eden, kendini her alanda sürekli geliştiren, - Etkili bir girişimci olarak en iyi çözümlerin takım çalışması ile yapılacağını özümsemiş ve gerektiğinde takım liderliğini üstlenen mühendisler yetiştirmektir. Makina Mühendisliği Bölümü Program Çıktıları: - Matematik, fen bilimleri ve makina mühendisliği mesleği ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi. - Bu bilgilerle başta makina mühendisliği alanı olmak üzere mühendislik problemlerini modelleme, çözme ve uygulayabilme becerisi. - Başta makina mühendisliği problemleri olmak üzere karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi. - Bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. - Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü tasarlama becerisi. - Bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. - Başta makina mühendisliği alanında olmak üzere modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. - Deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. - Disiplin içi takımlarda (makina mühendisliği alanında) ya da çok disiplinli (proje yürüten) takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi ve bireysel çalışma becerisi. - Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi ve İngilizce (en az bir yabancı dil) bilgisi. - Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci. - Bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. - Mesleki ve etik sorumluluk bilinci. - Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatı uygulamaları hakkında bilgi. - Girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınma hakkında farkındalık. - Başta makina mühendisliği alanı olmak üzere mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri hakkında bilgi. - Çağın sorunları hakkında bilgi. - Başta makina mühendisliği alanı olmak üzere mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. Hitit Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü Ana Bilim Dalları: - Mekanik - Konstrüksiyon - Malzeme ve İmalat - Enerji - Termodinamik - Makine Teorisi, Dinamiği ve Kontrol
Makina Mühendisliği Tipik Öğrenim Programı Makina Mühendisliği Yenilik ve Tasarım Mühendislik Bilimleri ve Analizi Tasarım Süreci Güncel Sorunlar Profesyonel Uygulama İmalat Bilimleri Mekanik Sistemler Termal ve Akışkanlar Mühendisliği -Sistem Gereksinimleri -Yenilik -Karar Verme -Global -Sosyal -Ekonomik -Çevresel -Teknik Problem Çözme -İletişim Yetenekleri -Dijital Mühendislik Araçları -Makina Elemanları -Statik ve Yükler -Malzemeler ve Gerilmeler -Dinamik ve Hareketler -Akışkanlar Mekaniği -Enerji Sistemleri -Isı Transferi MEKANİK TASARIM Mühendisliğin en temel çıktısı zeki tasarımlar yapmaktır. Makina mühendislerinin geliştirdikleri parça, mekanizma, tesisat, makina, sistem gibi ürünlerin etkinliği ve performansı en başta tasarım süreciyle ilgilidir. Bir ürünün ortaya çıkış süreci; Piyasa/Kullanıcı talepleri doğrultusunda ürün fikrini ortaya çıkışı Ürün fonksiyonları göz önünde bulundurularak çalışma prensibinin belirlenmesi Taslak Tasarım Mukavemet Hesapları Tasarım Detay Tasarım İmalat Resimleri Malzeme Seçimi İmalat Yöntem ve Aşamalarının Belirlenmesi Prototip İmalat Seri İmalat
Mekanik Tasarım Süreci 1. Gereksinimlerin oluşturulması: Fonksiyon performans, çevresel etki, imalat kısıtları, ekonomi, ergonomi, ömür, sosyal faktörler gibi unsurlar dikkate alınarak; - Gereksinimlerin farkına varılması, - Problemin tanımlanması, - Gereksinimlerin tanımlanması faaliyetleri gerçekleştirilir. 2. Kavramsal Tasarım: Gereksinimleri karşılayacak pek çok alternatif tasarımdan en uygununun seçimi için; - Yenilikçi kavramların oluşturulması, - En iyi kavramın seçilmesi faaliyetleri gerçekleştirilir. 3. Detaylı Tasarım: Ürünün şeklinin belirlenmesi; bileşenlerin malzemelerinin seçimi; emniyet, montaj, maliyet gibi açılardan tasarımın uygunluk denetimi; imalat toleranslarının belirlenmesi ve boyutlandırma; bilgisayar ortamında modelleme, montaj, animasyon ve benzetim; prototip imalat ve test; imalat planı oluşturma aşamalarıyla seri imalat için gerekli işlemler; - Ürünün planlarının yapılması,
- Malzeme seçilmesi, - Sistem benzetiminin yapılması, - Prototip imalat ve test yapılması, - Tasarımın kayıt altına alınması faaliyetleri sonucunda tamamlanır. 4. Üretim: Ürünün seri şekilde imal edilerek piyasaya sunulması için; - İmalat yönteminin seçilmesi, - İmalat hacminin belirlenmesi, - Tedarikçilerin belirlenmesi faaliyetleri gerçekleştirilir. İMALAT YÖNTEMLERİ İmalat: Hammadde veya yarı mamulü çeşitli işlemler sonucunda yarı mamul veya son ürüne (bitmiş parça) dönüştürme işlemidir. İmalat işlemi uzun bir mühendislik sürecinin bir aşamasıdır. Ekonomik açıdan imalat değer katma faaliyeti olarak ifade edilir. Bu açıdan giren hammadde ile çıkan ürün arasında imalat faaliyetlerinde harcanan işgücü, enerji, yıpranma payı gibi maliyetlerin yeterince üzerinde bir değer farkı olmalıdır. İmalat işlemleri kullanılan prensibe göre iki sınıfa ayrılır. Bunlar; 1. İşleme işlemleri: Parçanın şekli ve/veya özellikleri değiştirilir. 2. Montaj işlemleri: İki veya daha fazla parça kalıcı veya ayrılabilir şekilde bir araya getirilerek yeni bir parça elde edilir. Bir imalat sürecinde üç temel hedef vardır: Hız, Ekonomi ve Ucuzluk İmalat sürecinde hedeflenen değer artışının en az zaman, para ve kaynak kullanımıyla yapılabilmesi için çeşitli imalat yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler; 1. Döküm 2. Kaynak 3. Plastik Şekil Verme (PŞV) 4. Talaşlı İmalat 5. Toz Metalürjisi (T/M) 6. Geleneksel Olmayan (Alışılmamış/İleri) İmalat Yöntemleri İlk dört yöntem (döküm, kaynak, plastik şekil verme ve talaşlı imalat) geleneksel yöntemler olarak bilinir ve tarihleri binlerce yıl öncesine dayanır. Alışılmamış imalat yöntemleri çoğunlukla geleneksel yöntemlerin yeni ve/veya farklı enerji kaynakları ile uygulanması prensibine dayanır. 1. DÖKÜM: Sıvı metalin akışkanlığından yararlanmak için ergitilen metal veya alaşım bir kalıp boşluğuna dökülerek burada katılaştırılır. Katılaşan ürün, kalıp parçalanarak veya açılarak çıkarılır. Bu açıdan döküm iki temel sınıfa ayrılır: Geçici kalıba döküm ve kalıcı kalıba döküm. Döküm ile ergitilebilen herhangi bir malzemeden sit veya karmaşık şekilli parçalar kolayca edilebilir. - Geçici kalıba döküm yöntemleri: Kum kalıba döküm, kabuk kalıba döküm, seramik kalıba döküm, hassas döküm, alçı kalıba döküm, dolu kalıba döküm, - Kalıcı kalıba döküm yöntemleri: Metal (Kokil) kalıba döküm, Basınçlı döküm, santrifüj (merkezkaç) döküm, sürekli döküm,
Kum kalıba döküm Kokil kalıba döküm 2. KAYNAK: Bir birleştirme (montaj) işlemi olan kaynak, metalik veya termoplastik malzemelerin ısı ve/veya basınç etkisi altında gerektiğinde ilave malzeme (tüketilen elektrot) kullanılarak ergitilmesiyle atomik düzeyde difüzyon (yayınma) yoluyla bir arada tutulmasıdır. Temel sınıflandırma ısı enerjisinin kaynağına göre yapılır. Kaynak türleri; - Gaz ergitme (Oksi-gaz) kaynağı - Elektrik ark kaynağı - Elektrik direnç kaynağı - Diğer kaynak yöntemleri: Lazer ışın kaynağı, elektron ışın kaynağı, alümina termit kaynağı, ultrason kaynağı, hadde kaynağı, difüzyon kaynağı, sürtünme kaynağı, dövme kaynağı, Gaz ergitme kaynağı
Elektrik ark kaynağı Elektrik direnç kaynağı 3. PŞV: Dışarıdan uygulanan kuvvetler ile katı iş parçasının şeklini plastik deformasyon sonucunda kalıcı olarak değiştirme işlemidir. Malzeme kaybının olmadığı bir imalat yöntemi olup soğuk, ılık veya sıcak şartlarda gerçekleştirilebilir. Sınıflandırma iş parçasının şekline ve kuvvetin uygulanış şekline bağlı olarak yapılır. PŞV yöntemleri; - Dövme - Haddeleme - Ekstrüzyon - (Çubuk/Tel) Çekme - Sac şekillendirme: Kesme, bükme/kıvırma, derin çekme/sıvama, gerdirme ile şekillendirme, Dövme
Tandem (Ardışık) haddeleme Ekstrüzyon
Derin çekme 4. TALAŞLI İMALAT: Kesici takımlar ile iş parçası arasında temas halinde öteleme ve/veya dönmeye bağlı izafi hareket oluşturarak iş parçasının üzerinden talaş şeklinde parçalar kaldırarak istenilen şeklin verilmesi işlemidir. Sınıflandırma izafi hareketin şekline bağlı olarak yapılır. Talaşlı imalat yöntemleri; - Tornalama - Frezeleme - Planyalama - Vargelleme - Matkap ile delme - Borlama - Broşlama - Raybalama - Taşlama - Parlatma - Testere ile kesme
Tornalama Frezeleme 5. T/M: Mikron boyutlarında toz halde elde edilen metalin yüksek basınç altında sıkıştırıldıktan sonra sinterleme adı verilen bir pişirme işlemiyle yüksek yüzey kalitesine sahip gözenekli veya gözeneksiz parçaların elde edildiği görece yeni bir imalat yöntemidir.
Toz metalürjisi 6. ALIŞILMAMIŞ İMALAT YÖNTEMLERİ: Son yıllarda teknolojik gelişmelere bağlı olarak ortaya çıkan bu imalat yöntemleri temel prensip olarak geleneksel yöntemlere benzer olup kullanılan enerji kaynaklarına göre sınıflandırılırlar. Alışılmamış imalat yöntemleri; - Mekanik enerjili yöntemler: Aşındırıcı parçacıklı su ile kesme, aşındırıcı parçacıklı hava ile kesme, - Kimyasal enerjili yöntemler: Kimyasal frezeleme, fotokimyasal işleme, kimyasal parlatma, ısıl kimyasal işleme, - Elektrokimyasal enerjili yöntemler: Elektrolitik sıvı ile aşındırma, elektroerozyon ile kesme, - Isıl enerjili yöntemler: Elektrik deşarjı ile aşındırma, elektron ışını ile kesme, lazer ışını ile kesme,