TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASİ AYLIK YAYIN ORGANI OTOMOTİV. ELEKTRONİK SANAYİİ TEMMUZ 1978 CİLT 22/SAYI PLAZMA ALEVJNİN TEKNİK SAHADA KULLANIMI TEKNİK ŞARTNAME HAZıRLANMASı ÜZERINE GÖRÜŞLER
KAUTEDE ÖNDER O Rutil tipi elektrodlan O Bazik tipi elektrodlan O Selülozik tipi elektrodları O Asit tipi elektrodlan 1 = O Paslanmaz çelik elektrodlan i O Dökme demir (pik) elektrodlan O Çelik döküm elektrodlan O Yüksek ısıya dayanıklı özel elektrodlan i O Sert dolgu kaynak elektrodlan i O Oluk açma ve 1 kesme elektrodlan O Yüksek randıman, 1 demir tozlu elektrodlan O Derin nüfusiyet elektrodlan O Tozaltı kaynağı için bakır kaplı elektrod ve tozlan O CO S kaynağı için bakır kaplı elektrodian O Suda sertleşen çelikler için özel elektrodlar O Havada sertleşen çelikler için özel elektrodlar i O Yağda, sertleşen çelikler için özel elektrodlar i BÖHLERÖ KAYNAK ÇUBUKLARI. ELEKTRODLARI SAN.& TİCA.Ş. Fabrika Yakacık asfaltı. Kartal, İST İrtibat Bürosu: Kürekçıler Cad. No 23 Karaköy.lST Tel 53 45 53/53 42 83 Tel 49 71 97,'49 71 98
IDEBİIKONI 156 çeşit kaynak elektrodu ve Her cins OERLİKON-FONTARGEN Alçak Hararet Elektrod ve Kaynak Çubukları TOZALTI Kaynağı için bakır kaplı Elektrodlar ve Tozları MIG/CO 2 KAYNAĞI için bakır kaplı Elektrodlar Kaynak Transformatörleri Kaynak Redresörleri Tam yalıtkan Kaynak Penseleri Tam yalıtkan Havalı Karbon-Arkı Penseleri Kaynak İhtisas ve Tekamül Kursları Endüstriyel Röntgen servisi Ultrasonik malzeme muayene servisi Teknik Servisleri Teknik Yayınları ile Sanayimizin Mühendis Teknisyen ve Kaynakçılarımızın Hizmetindedir. Kaynakçının Güven Kaynağı
Kaynftk Elektrodları ve Mal RACATA BAŞLADIK Kartal Asfal*- KARTAL / İSTANBUL 42 83
TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASL AYLIK YAYIN ORGANI TEMMUZ 1978 CİLT 22/SAYI MÜHENDİS VE M A K İ N A MakinaMühendisleri Odası Adına Sahibi Fevzi ŞOLT MAK-DOK MakinaMühendisleri Odası Basım -Yayın-Araştırma-Dokümantasyon ve Danışma Merkezi tarafından çıkarılır SorumluYazı İşleri Md.: GündüzGÖZEN Dergi Yayın Komisyonu Yüksel DEMİREKLER - Haluk TECER Adres:MÜHENDİSVEMAKİNADERGİSİ Sümer S. 32/2 Ankara tel: 3011 65(3hat) İÇİNDEKİLER OTOMOTİV ELEKTRONİK SANAYİİ Çeviren : Ahmet Cem Ergani PLAZMA ALEVİNİN TEKNİK SAHADA KULLANIMI Hans-Josef Patt TEKNİK ŞARTNAME HAZIRLANMASI ÜZERİNE GÖRÜŞLER Serdar Gülen 15 Dizgi,tertip : Kelaynak Y. ve Matbaası G.Mustafa Kemal B. 32C Ank. 29 35 06 Baskı:DaiIyNewsMatbaası Ank.13 65 74 Sayısı : 10 TL / Yıllık Abone : I00 TL
ABONE ŞARTLARI Sayısı: 10.- TL. (Yurtdışı: Single copy $ 1.00) Yıllık Abone (12 sayı) 100.- TL. Üyelerimize (fazla sayı), Makina Mühendisliği öğrenimi yapan öğrencilere: Beher sayı : 7,50.- TL. Yıllık Abone : (12 sayı) 75.- TL. dır. YAZI KABUL ŞARTLARI Dergide Teknik, Ekonomik ve sosyal yazılar yayınlanır. Gönderilen yazılar, yayınlansın veya yayınlanmasın, yazarına geri verilmez. Yazılardaki düşünce, kanaat ve bunlardan doğacak sorumluluk yazarına ait olup, dergiyi temsil etmezler. Çeviriden doğacak her türlü sorumluluk çevirene aittir. Gönderilecek yazılar, yazının özetiyle birlikte daktilo ile iki nüsha yazılmalı ve filmi alınacak şekiller parlak kâğıtta net ve temiz olmalıdır. Ayrıca, yazarın kısa özgeçmişini ve yazışma adresini de göndermesi gereklidir. Bu şartlara uymayan yazılar gerekli düzeltmeler için yazı sahibine iade edilir. Dergimizdeki yazılar kaynak gösterilmek suretiyle iktibas edilebilir. REKLAM TARİFESİ VE ŞARTLARI ^ Ön İç Kapak Ön İç Kapak Karşısı "İçindekiler" Sahifesi Karşısı.. Metin Sahifeleri Sonu Karşısı Arka İç Kapak Karşısı Arka İç Kapak Arka Kapak İç Sahifeler 5000 TL. 5000 TL. 4500 TL. 4500 TL. 4000 TL. 4500 TL. 6000 TL. 3500 TL. 1 - Bir yılda en az 12 reklâm vereceğini peşinen taahhüt eden firmalara %10 süreklilik indirimi yapılır. Bu tenzilat kapsamına; Ön İç Kapak, Ön İç Kapak Karşısı, "İçindekiler Sahifesi Karşısı, Metin Sahifeleri Sonu Karşısı, Arka İç Kapak Karşısı, Arka İç Kapak ve Arka Kapak'ta yayınlanan reklâmlar girmez. Reklamları bir sonraki yılda 12'ye tamamlanan firmalar, o yıl için geçerli olacak yeni reklâm tarifesini de kabullenmiş olurlar. 2 Peşinen taahhütte bulunup, herhangi bir nedenle reklâmlarını 12'ye tamamlamayan firmadan, daha önce kendilerine uygulanmış bulunan %10 süreklilik tenzilâtı tutarları tahsil edilir. 3 Dergimize aracılık ile reklâm temin eden acentalara %15 acenta komisyonu verilir. Bunun haricinde yıllık (12 sayı) reklâmlara tanınan süreklilik indirimi uygulanmaz. 4' Renkli yayınlanan reklâmlardan her renk için 1.500. TL. renk farkı alınır. 5 Daha önce reklâmları yayınlanmış olup, hesaplarında borç bakiyesi bulunan firmaların yeni bir angajmana girmek istemeleri halinde, bu borçlarını tamamen tasfiye etmeleri gerekmektedir. 6 Yayınlanması istenen reklâm filminin firmaca yaptırılarak gönderilmesi gerekmekte olup; eskiz veya tertip halinde reklâm kabul edilmez. 7 - Reklâm filmlerinin azami boyutları tam sahife 17x27 cm. olmalıdır. Bu ölçülerden büyük veya küçük reklâmlar yayınlanmaz. 8 Reklâm yayını için son müracaat tarihi, reklamın yayınlanacağı aydan bir evvelki ayın 10'una kadardır. Bu tarihten sonra gönderilen reklâmlar baskı durumu müsait olduğu takdirde yayınlanır. 9 Devamlı yayınlanan reklâmlarda yapılacak herhangi bir değişiklik için, değişik reklamın çıkacağı aydan bir evvelki ayın 10'una kadar, durumun yazılı olarak bildirilmesi ve yeni filmin gönderilmesi gerekir. Aksi halde eski reklâmın yayınına devam edilir. 10 Devamlı yayınlanan reklâm filmleri eskidiğinde, reklâm veren firmadan yenisi istenir. Firmaca yenisi gönderilmediği takdirde, aynı film dergimizce yaptırılarak masraf fatura edilir. 11 - Hatalı hazırlanarak gönderilen filmlerden dergimiz sorumlu değildir. 12 - Yukarda belirtilen hususların uygulama ve bunlardan doğacak anlaşmazlıkların çözümleme yeri Ankara'dır. Dergiye reklâm verenler yukarıda yazılı hususları kabul etmiş sayılır.
OTOMOTİV ELEKTRONİK SANAYİİ ^ Çeviren : Ahmet Cem Ergani Otomobil, güvenilir, hassas ve maliyete tesir eden fonksiyonlara sahip yeni elektronik uygulamalara olanak sağlamıştır. Son adamada her taşıt merkezi bir bilgisayar ve ayrılmış, haberleşme kanallarıyla idare edilir duruma gelebilir. Bir integre devre parçasının sokaklar ve caddelerden oluşan bir ağa benzemesi sadece bir raslantıdır. Gelişmesinin üçüncü on yılında, yarı iletken sanat tekniği gelişmekte, ve otomotiv uygulamaları proje mühendisleri için eski sorunlara yeni çözüm olanakları sağlamakta ve aynı zamanda tamamiyle değişik yeni sorunları da beraberinde getirmektedir. Otomotiv e- lektronik sanayi hızla gelişmekte olup yakın bir gelecekte maliyet fiyatlarının artışına sebep olmakla beraber buna karşılık daha güvenilir ve kullanma üstünlüğü daha yüksek bir imalat sağlanmış olacaktır. ANA PRENSİPLER Katı hal teknolojisi ana prensiplerde basit görünmekle beraber esasında oldukça karmaşıktır. Ana maddesi silikon olup ortada bir, köşelerde de birer atom o- lan tetrahedral bir kristal yapıdan oluşur. Silikon atomlarının valans sayısı dörttür. Her atom dışındaki dört elektronu diğer atomlarla paylaşır ve böylece kovalant bağlar doluşur. Silikonda serbest elektronların eksikliğinden dolayı yalıtkan özellikler beklenebilir ve esasında mutlak sıfırdaki durumda budur. Isı tabiatıyla bir atomik hareket olduğundan silikon latisinde meydana gelen bu titreşim, bazı kovalant bağların ayrışmasına sebep olur ve böylece yarı iletken özellikler oluşur. Bazı yabancı maddelerin çok az oranda silikon yapısının içine katılması maddenin iletkenliğini oldukça etkiler. Arsenik ve fosfor atomları birer fazla valans elektronuna sahip olduğundan bu gibi yabancı maddelerin katılması iletken malzemenin n-tipi,,,yani serbest negatif yük taşıyıcı karaktere dönüşmesine sebep olur. Eğer boron veya alüminyum gibi katkı maddeleri eklenirse oluşan yarı-iletken elektron eksikliği vardır. Bu yapının boşluk bakımından zengin olması demektir ki bu tip malzemelere p-tipi yarı iletken adı verilir ve bu tip malzemelerde artı yük ağır basar. Elektronların ve boşlukların devingenlik (mobi I ite) karakteristikleri yabancı katkı maddelerinin katkı düzeyleri değiştirilerek kontrol edilebilir ve sonuç olarak n ve p tipi yarı iletkenlerin değişik biçimde birleşmelerinden karmaşık kombinasyonlar meydana getirilir. Sonuç olarak başlama noktası katkı maddeleri eklenmiş silikon kristallerinin titreşiminden oluşan ürkütücü katı hal aygıtları doğar. TEKNOLOJİ Bu geniş teknolojinin başlaması 1947 yılına rastlar. Noktakontakt transistoru, mucitlerine 1956 Nobel Fizik Ödülünü kazandırmıştır. 1950 ortalarına kadar üretimde fotolitografik bir yöntem uygulanıyordu. 1960'larda MOS (metal-oksit yarı-iletken) lar için çeşitli patentler alınmaya başlanmış, fakat 1960'ların sonuna kadar üretim teknikleri gelişmesini tamamlayamamıştı. Bu alan-etki tipi transistörler metalde gerilim değişimi sağlayarak, alttaki yarıiletken maddenin iletkenliğini etkilerler. Silikon oksit (SiO2)'nin tipik bir örneği olduğu bu oksitler, iki kat arasında bir dielektik olarak işlem görürler. Bir MOS (metal-oksit yarı iletken) elemanı küçük bir yarı iletken madde üzerinde, bir elektron tüpüne eşdeğer voltaj amplifikasyonu ve alçak güç kaybı karakteristikleri sağlar. Yarı-iletkenlerin otomotiv endüstrisine geniş kapsamlı olarak girişi 1960 yılına rastlar. Katı-hal diyodlarını kullanılması sonucu fazla pahalı olmayan AC/DC çevirici aygıtların imaline, DC jeneratör ve AC alternatörlerin beraberce kullanılmasına imkan sağlanmıştır. Bundan sonra bir süre yarı iletkenlerin otomotiv uygulamaları görülmemiş, ancak 1974 yılında emniyet kemeri kilitleme modülünde uygulama alanı bulmuştur. Bu arada bilgisayar, uzay, eğlence alanlarında 100 veya daha fazla elemandan oluşan integre devrelerden faydalanılmıştır. İntegre devreler giderek 16000 veyadahafazla elemandan oluşan ve bir kalem silgisinin çapında olan geniş kapsamlı integre devrelere (LSI) dönüşmüştür. Elektronik el hesap makineleri bu gelişmesinin bir sonucudur. Hızla gelişmekte olan diğer bir alanda otomotiv elektronik sanayidir. Resim No.I deki integre devre parçası analog/sayısal bir yakıt sayaç devresi olup Imm^ de 23 MOS (metal oksit yarı iletken) işlemini birleştirmiştir. R«sim No: 1 - İntegre devre: Bu devre 23 ayrı metal oksit yarı iletken işlemini birleştirmekte ohıpan«ak bu.m* harfi kadar yer kaplamaktadır. MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258
DİZAYN FELSEFESİ Düşük voltaj gereksinmesi, minimum güç kaybı karakteristikleri ve minyatürleşme otomotiv proje mühendisleri için elektroniği çekici bir hale getirmiştir. Üretim hacminin büyümesi sonucu fiyatların giderek düşmesi de ayrıca başka bir çekici nokta olarak ortaya çıkmaktadır. Herşeye rağmen elektronik malzemelerin genellikle otomobil maliyet fiyatlarını fazla yükseltmeden imal imkanı, gerek elektromekanik aygıtlardan uygulamalar olsun, gerek yeni yardımcı sistemler olsun otomotiv uygulamalarında büyük bir avantaj sağlanmaktadır. Ancak yarı-iletken teknolojisinin az gelişmiş bir kolu olan 'transducer'lerin ve güç actuatorlarının (tahrik edici mekanizmalar) eksikliği bazı sorunlar yaratmaktadır. Otomotiv piyasası, elektronik aygıtların ilk uygulamalarını gördüğümüz alanlardan daha değişik bir görünüme sahiptir. Eski uygulama alanlarında bu aygıtlar statik ve oldukça sıkı kontrol edilen devrelerde kullanılırdı. Eğlence ve bilgisayar uygulamalarında olduğu gibi. Ya da maliyetin dizayn kriteri olmadığı alanlarda, uzay aygıtlarında olduğu gibi. Otomotiv uygulanmasında ise bütün bu özelliklerin bir arada olması gerekmektedir. Otomotiv sanayinde uygulama alanı bulabilmesi için bir aygıt, bir transistorlu radyo kadar "ucuz" bir bilgisayar parçası kadar güvenilir, ve uzay çalışmalarındaki aygıtlar kadar hassas olmalıdır. Ayrıca günümüz modern taşıtlarının devamlı bakım görmemesine karşın yukarıdaki dizayn özelliklerini taşımalıdır. Otomotiv çevre koşulları oldukça çetindir. Bu koşulları şöyle sıralayabiliriz. Elektrik gerilimi: Voltaj 6 ila 16 volt arasında değişebilir. Bazı özel durumlarda "Booster" tipi akü ile çalıştırıldığında voltaj 20 volta kadar çıkabilir. Isı Gerilimi: Çalışma ısısı -40 C ila I2O C arasında değişebilir. Değişken genişleme hızlarından dolayı plastikle kapsüilenmiş asimetrik dizayn edilmiş yüksek intrinsik ısıya sahip parçalar özellikle risk unsuru olmaktadır. Mekanik Gerilim: Titreşim ve şok şaside bir k<fç "g" kuvvetinden motor çevresinde 80 gye kadar değişebilir. Mekanik rezonansı bu arada önlemeye özellikle dikkat edilmelidir. İklimsel Gerilim: Yüksek nemle yüklenme, gazlar ve tuzdan dolayı iyonik kirlenme sızıntılara ve korozyona yol açar. Bu sorunlar doğru yer seçimi ve kapsülleme yoluyla azaltılabilir. Bütün yukarıdaki noktalardan başka genel dizayn yüksek derecede elektromagnetik uygunluk olmalıdır. Her kısım ve bütün paket kısıtlı bir düzeyde elektromagnetik emisyonlara sahipolmalı ve diğer prazit elektromagnetik enerji düzeylerine tepkileri az olmalıdır. Araç üstündeki bir Genel İşlem Birimi (CPU), metaloksit yarı iletken MOS/Geniş Kapsamlı Integrasyon (LSI) mikroişlem teknolojisinin tam olarak kullanıl - masına olanak sağlar.taşıt üzerindeki "transducerlara" ve "actuatorlara" (tahrik sistemleri) çoklu bağlantılarla parça fazlalığını önler ve zaman bölüşümü bakımından avantaj sağlar. MERKEZİLEŞME SORUNU Bütün bir otomotiv dizayn paketinin yapısı dizayn felsefesi bakımından münakaşa konusu olabilecek niteliktedir. Elektronik kontrol merkezileşsin mi yoksa merkezileşmesin mi? Her iki tez için de çok olumlu noktalar ortaya konabilir. Uzun dönemde böyle bir Merkezi İşlem Birimi (CPU), otomatik trafik monitör ve kontrolünün parçası olabilir. Fakat kısa dönemde dezavantajları da yok değildir. Merkezi bir ünite, istenen parçaların yüzde yüzünü kullanma kapasitesini gerektirir. Ayrıca elektronik kısımların o taşıt üstünde yerleştirilmesi yüzünden herhangi bir nokta Merkezi İşlem Birimi (CPU) açısından uygun olmayabilir. Son olarak da eldeki "sensor'ların" ve düğmelerin uyuşabil iri iği sağlamak için yeniden dizayn edilmesi pahalıya malolabilir. Piyasada en fazla üretilen taşıt için temel bir mikro işlem birimi dizayn edilip yüzde yüz gerekli olmayan aygıtlar sonradan eklenebilir. Diğer bir grup proje mühendisleri ise üç alanda yoğunlaşan elektronik parça alt sistemlerini savunmaktadır..motora yakın-güç birimi için gerekli ana elektronik paket. Bu paketin yeri bağlantı uzunluğunu azaltıp elekromagnetik uyuşabil iri iği arttıracak şekilde ayarlanabilir. Bu paket ayrıca özel dikkat gerektiren parçaların kaput altındaki koşullarda ayrı olarak durmasını sağlamalıdır..sürücünün yakın-enstrümantasyon,, vites dişlisi ünitesi. Buradaki parçalar daha normal koşullarda kullanılır. Dizayn parametreleri de ona göre ayarlanmalıdır..bagaj kısmında-yardımcı sistemler: Kayma önleme birimi gibi. Bu birim esas olarak gerekli olmayan yardımcı aygıtları bünyesinde topladığı ve yeri çevre il* fazla koşullandırılmamış olduğundan bu işleme en fazla uyan yerde olmalıdır. Bütün bu birimlerin birbirleriyle ilişkileri olması beklenebilir. Ayrıca her birime ek kısımlar gerektiğinde bunlar üretim hacmına uygun olarak üniteye eklenebilmelidir. ' Sonuç olarak diyebiliriz ki alt-sistem yaklaşımı kısa dönemde etkin bir faktör olarak dizayn kolaylığı - sağlar. DİĞER SORUNLAR MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258
Merkezi elektroniklejme taraftarı olsun olmasın, her proje mühendisi daha evvel dizayn edilmiş parçalarla ^enî kvllanı\rnami dizaynlar arasında bir ara vol bulmak zorundadır. İkincisi yüksek geliştirme maliyetine karşı (IC) integre devreler ternolojisinin maksimum kullanılmasını öngörür. Bunun en belirgin örneğini Resim No.2'de görebiliriz. Bu yeni dizayn hız göstergesi 38 parçadan oluşmaktadır. İntegre devrelisi ise 18 parçadan oluşup daha fazla güvenilirlilik ve daha az ayarlamaya gerek gösterir. Bütün aşamalara gelenksel oto parçaları üzerinde uzun müddet çalışılarak varılmıştır. Görülüyor ki otomotiv elektronik mühendislerinin geliştirme ve üretim maliyetlerini iyi tartmaları gerekmektedir. Rlm No: 2 - Hız ölçü sayacı: Yeni dizayn ve geleneksel dizayn. Dizayn felsefesinde diğer önemli bir konu ise kontrol seçimi konusudur: Kontrol aygıtları için seçilecek stratejiyi açık ve kapalı devre kontrol sistemleri olarak iki kısımda inceleyebiliriz. Açık devre kontrol sistemi, sistem parametrelerinin üstüne önceden kurulmuş bir alt-sistem verisinden kaynaklanır. Örneğin, motor hızı ve manifold vakumuna dayal ı avans ayarı. Kapalı devre kontrol sistemi ise esasında belli bir alt sistemin monitorlandığı ve veri kontrolünün bir veya daha fazla çıkış parametresince tayin edildiği uygulamalı bir stratejidir. Örneğin, bir soğutma sistemi termostatı gibi. İlk strateji ayarlanmış olan programın ideal olduğunu ve bütün operasyon boyunca böyle kalacağını öngörür, (avans ayarı ^mekanizması, F/A yakıt hava karışımı gereksinmesi gibi) İkinci kontrol ise geri dönerlilik özelliği yüzünden daha kuvvetli bir sistem olarak belirlenir. İki kontrol sisteminden oluşan sistemler de kullanılabilir. Örneğin programlanmış bir kontrol aygıtındaki hataları düzeltmek için küçük bir kapalı devre kullanılabilir. En azından doğuş yerinin Amerika olması dolayısıyla katı hal teknolojisi en fazla Ameri kan otomotiv endüstrisinde uygulama alanı bulmuş olmakla beraber Japonya ve Avrupa otomobil imalatçıları da elektronik gelişmeleri uygulamaya başlamışlar ve uygulama sanatı ve alanı bütün dünyada gün geçtikçe gelişme göstermektedir. Amerika; Birbirine bağlı dört amaç için çalışılmaktadır: Sistemlerin geliştirilmesi, yeni motor kontrol aygırlarının geliştirilmesi, /eni yardımcı sistemlerin geliştirilmesi ve bütün bunların büyük çapta birleştirilmesi. Elektronik yakıt püskürtme (EFI) 1975 senesinde Cadillac Saville'lerde ve Chevrolet Cosward Vega'larda standard olarak kullanılmaya başlanmıştır. Diğer Cadillac modellerinde ise isteğe bağlı olarak konulmaktadır. EFI, Elektronik yakıt püskürme sisteminin egzost emisyon kısıtlamalarına rağmen motor çalıştırma ve sürme kolaylığına olan katkısı yüzünden diğer Amerikan arabalarında da standard hale gelmesi beklenebilir. Elektronik ateşleme çeşidi Chrysler ve Continental Mark IV'lerde kullanılmıştır. Ateşlemenin hassas olarak kontrol edilmesi daha az bir karışımda yanmayı sağlar ki, bu ekonomi, sürme kolaylığı ve egzost emisyonu bakımından olumlu sonuçlar vermektedir. Alternatör-regülator grubu ve havalandırma, sürücü kontrolü gibi yardımcı gruplarla birlikte bu eldeki parçalar gittikçe daha bütünleşmeye doğru gitmektedir. Geliştirilmeye çalışılan yeni yardımcı sistemler kaymaya korşı kontrol, otomatik düzyol kontrol sistemi, sayısal göstergeler ve uygunsuz sürücü sistemleridir. Sonuncu sistem alkol almış bir kimsenin araba kullanmasını önlemeyi amaçlamaktadır. Bilindiği gibi karayollarındaki kazaların yüzde ellisi alkol yüzünden meydana gelmektedir. Bu uygulamaların geliştirilmesi ve yenilerinin eklenmesi sonucunda geniş kapsamlı integrasyon olanağı çoğalmaktadır. GM integre bir sistem olan Alfa 5 üzerinde çalışmaktadır. Alfa 5'te 4 parçalı bir mikro işlem aygıtı 34 ayrı taşıt işlemini birden görmektedir. Japonya: Elektronik yakıt püskürtme sistemleri: kütle akım "sensor'iarıyla" donatılmış olarak pahalı otomobillerde kullanılmaktadır. Yeni yakıt egzost regülasyonları sonucu imalatçıların elektronik yakıt püskürtmeyi daha geniş kapsamlı olarak kullanacakları belirtilmektedir. Devre kapayıcılı ve kayıcısız transistorlu ateşleme sistemleri oto imalat endüstrisinde standard hale gelmiş durumdadır. Maliyet açısından gerçek zamanlama fonksiyonu için değicili devrelerin kullanılması daha olumlu olmaktadır. İhracat piyasasında ise gaz kelebeği elektronik açılıp kapanan karbüratörler, ateşleme avansı ve egzost gaz araştırması (EGR) yer almaktadır. Bu kontrol aygıtı esas mekanik dizaynından integre devrelere (IC) kadar bir aşama göstermiştir. İlk olarak 1973'te takılan araba monitör aygıtları çok ilgi görmüştür. Toyota Corona sistemi II işi 16 sensorla görmektedir. 45 ayrı fonksiyonu kontrol eden sistemler de geliştirilme yolundadır. İnceleme konusu olan diğer sistemler ise kaymayı önleme (antiskid), sayısal tablo, ve taşıt üzerinde merkezi işlem birimi MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258
(CPU)dir. Araştırmacılar Mazda RX-4'e araç-üstündeki 10 bölgesel kontrol ünitesine çoklu kanallarla bağlı merkezi bir mikro işlem birimi yerleştirmişlerdir. Direksiyon kolon birimi, sürücü/alıcı hattı ve çeşitli rezistörlerden oluşur. Bütün dizayn kavramı taşıt üstünde denenmiş ve üretim için uygun bulunmuştur. Geniş kapsamlı merkezi işlem birimi CPU'nun geleceği, Japon endüstrisi ve hükümetinin güçlerini bir araya toplayıp Geniş Kapsamlı Otomobil Trafik Kontrol sistemini geliştirmesine yol açmıştır. Bu sistem taşıt üstündeki Merkezi bilgi işlem birimi ile, (CPU), uzaktaki bilgi işlem merkezi arasında bilgi alışverişi şeklinde düşünülmüştür. Yol kılavuzluğu, yol trafik, ve ilk yardım bilgilerinin yol kenarında alttaki kablolar yoluyla iletilmesi öngörülmektedir. Sistem pilot ve simulasyon çalışmaları aşamasındadır. Avrupa: İlk defa 1967'de uygulanan elektronik ateşleme sistemleri daha sonra kütle akım ölçüm yöntemlerini kullanan integre devrelere dönüşmüştür. Resim No.3'teki Bosch'un Jetronic elektronik yakıt püskürtme aygıtı buna bir örnektir. Araştırmacılar di - ğer elektronik kontrollerle bu elektronik yakıt püskürtme sistemini geliştirmek için çalışmalar yapmaktadırlar. Gerek açık gerek kapalı çevrim alt sistemleri araştırma konusudur. İngiltere'deki araştırmacılar programlanmış sayısal kontrol yöntemi üzerinde araştırmalar yapmakta, analog tekniklere karşı sayısal yaklaşımın daha olumlu sonuçlar verdiğini belirtmektedirler. Alman araştırmacıların çalışmaları ise egzost sensor'una bağlı teorik kapalı çevrim yakıt ölçümünü kapsamaktadır. Distribütörsüz elektronik ateşleme ilk defa 1960'da Formula yarış otolarında kullanılmıştır. Şimdi ise yüksek performanslı arabalarda ve ihraç pazarlarında ilgi görmektedir. Daha geniş uygulama alanını egzost gaz çıkışı kontrolunda bulacaktır. Açık ve kapalı çevrim elektronik zaman kontrolü konuları da inceleme aşamasındadır. İngiliz araştırmacıları silindirlere ateşlemeyi ayrı ayrı ayarlayan elektronik uygulama kontrolünün yapılabilirliğini araştırmaktadırlar. Gerek uzun gerek kısa dönem planlamalarında birbirine girift başlıca üç alan görülmektedir. Yalnız sürücü kontrolündeki sistemler, bağımsız motor ayarlarına bağlı sistemler, taşıt operasyonuna yardımcı alt sistemler. Kontrol sistemleri halihazırda elektronik bakımdan oldukça gelişmiş durumdadır ve geleneksel dizaynlara uyması derecesinde daha da integre olacaktır. Çoklu sistemler, cevap verma kabiliyetleri dolayısıyla fazla bilgi ve taşıt alt sistemlerinin yetersiz monitorlanmaları arasında denge sağlayacaktır. Gerek sürücü kontrol ve kumandası gerek bağımsız motor kontrolü bakımından integre bir yakıt/ateşleme sistemine eğilim artacaktıf. Sürücü kumandası açık çevrim, motor otomatik ayarlaması ise kapalı çevrimler yoluyla sağlanacaktır. Kaymayı önleme, düz yol ve seyir kontrol birimlerinin birleştirilmesine ve alkollü sürücünün araba kullanmasını önleyici yöntemler üzerinde işbirliği sağlanacaktır. Uzun dönemde ise bütün bu kontroller için tek bir mikro işlem aygıtı yeterli olacaktır. Öyle bir aygıt ki taşıt dışı sistemlerle bakım, arıza tesbit ve otomatik kılavuzluk gibi amaçlar için haberleşmeyi sağlasın. Sonuç olarak diyebiliriz ki otomotiv elektronik sanayi maliyet fiyatlarına, güvenilebilirliğine ve performansına bağlı olarak genişlemeye devam edecektir. Bu gelişmenin hızı ve kapsamı ise kamu politikası ve ekonomik koşullarla büyük ölçüde etkilenmektedir. Kaynak: Automotive Engineering, Ağustos I P7 6, sayfa 52-56. Diğer gelişme alanları ise taşıt üstünde ve taşıttan bağımsız kaymayı önleyici kontrol, seyir kontrolü, radar yol aygıtları, çoklu uygulamalar ve arıza tesbit sistemlerini kapsamaktadır. GELECEKTEKİ EĞİLİMLER Bir kaç sene evvel yapılan tahminlerde elektronik aygıtların 1980'lerde oto maliyetinin yüzde onunu oluşturacağı öngörülmekteydi. Şimdi de bu oramn aşılmamasına gayret edilmektedir. İ985'e kadar oto elektronik pazarının beş kat büyümesi beklenmektedir. Resim No:3- Jetronîc yakıt püskürtme ünitesinin parçası olan ıntegre devre. MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258
CAÖDA5 TEKNOLOJİ PLAZMA ALEVJNİN TEKNİK SAHADA KULLANIMI Hans-Josef Patt "Plazma şaloması yardımı ile plazma alevleri yüksek ısı ve stasyoner büyük Enthalpie yoğunluğu meydana getirirler. Burada, geniş sınırlar içinde serbest olarak seçilen is nazının (kullanma aazı) ısıtılması için bir elektrik ark deşarji kullanılır. Plazma şalomasının önemli çalışma parametrelerinde yapılacak ayarlamalarla, plazma alevinin karakteristik verilerini ve özelliklerini büyük oranda değiştirebilmek mümkün olup, bununla herbir kullanım şekillerinde en iyi (verimli) işletme şartlarına ayarlanması kabil olmaktadır. Plazma alevleri, sabit ve hacım olarak sınırlı gaz akışında yüksek ısı icap eden her durumda kullanılabilir." Araştırma ve teknikte, pekçok önemli araştırma ve uygulama çalışmalarda, hacımı sınırlı ve yüksek ısılı ve büyük entalpi yoğunluğu olan gaz akımına ihtiyaç duyulmaktadır. Mümkün mertebe ve ortalama hızı mümkün olduğu kadar büyük sınırlarda değiştirilebilecek gaz alevleri elde edilmesi esas olmaktadır. Birkaç yıl evveline kadar gaz ısısının yükseltilmesi için tamamiyle, yakma ısısını: katı, sıvı veya gaz yakıtlarla temin eden cihazlar kullanılmaktaydı. Bu sayede elde edilen max. ısı, bu tip kimyevi yollarla elde edildiği üzere, alçak reaksiyon enerjileri ile sınırlanmış bulunmaktaydı. Bu metod yoluyla, gaz ısısını 3500 K üzerine çıkarmak mümkün olamıyordu. Bu nedenle işletme verilerini yükselten, daha büyük entalpi yoğunluğu ve yüksek ısıyı ortaya koyan başka süreçlerin araştırılması başlamıştır. Bir gazın ısısının, belli bir sınır ötesine yüksek bir düzeyde çıkarılması neticesi, ilgili maddenin özelliklerinin esasta değişikliğe uğrayabiimesi neticesi (burada, gaz molekülleri arasında bir elementer süreç husule gelmesi neticesi homogen gaz fazı, yepyeni bir özelliğe sahip, çok heterojen bir molekül karışımına dönüşmektedir (I) -Bu şartların elde edilmesi halinde diğer enerji iletimi süreçleri, bu yüksek ısının sabit kalmasına veya daha fazla ısı artımına sebep olurlar. Malzemenin plazma durumunun (I) en önemli özelliklerinden biri de elektrik enerjisini iletebilme kabiliyetidir. Bu meyanda elektrik enerjisini iletme kabiliyetinin artı ı ionizasyon süreci neticesi daha zengin bir şekilde meydana gelen ve ısısı artan elektronlar kanalıyla olmaktadır. Bu reaksiyonlar neticesi, plazma bir ohm- ısısı ile ısıtılmasıyla, sıcaklığın geniş çapta değiştirilmesi mümkün olmaktadır. Bu fiziksel Fenomen, 19. Yüzyıl başlarından beri (2) elektrik arkı olarak tanınmakta olup, yüksek ısı ve büyük entalpi yoğunluğa sahip bir plazmanın meydana getirilmesine yardımcı olmaktadır. Bu bağımsız bir şekilde elektrik deşarj hadisesinin tesbitinden beri, gelişen tekniğe uygun olarak, bu arkın, intensiv bir ışık kaynağı, elektrik ileten malzemelerin kaynak yapımlarında ve yüksek ergime derecesine sahip olan maddelerin eritilmesine yardımcı olarak kullanılmasına geçilmiştir. Öncelikle plazmada serbest kalan bu enerjiden tam olarak istifade edilememiştir, sadece Anot'a çarpan elektronların husule getirdiği ısı kullanılmıştır. Buna sebep, o zamanlar, küçük ark mesafelerinde (alçak yanma geriliminde), büyük deşarj enerji gücü ile kontrol sağlanması olmuştur. Enerji üretimindeki teknik gelişme, öncelikle doğru akım üretimin projeksiyonu ve ilgili üretim masraflarının azaltılması ile elektrik arkının incelenerek, çeşitli yeni ölçü metodlarında (3) tatbiki ve plazma fiziğinin yeni teorilerinde kullanılması (fiziğin yeni bir araştırma kolu olarak) başlamıştır. Gelişimi zorlayan gerçeklerden biri de, o zamana kadar elektrik arkının yegane uygulaması olan, plazmaların yaklaşık 3500 F kadar bir ısıda ve İ0 5 K büyüklük sıralamasında, basit bir geometri -en basit haliyle silindir geometrisi- kapsamında stasyoner şekilde uzuncana bir zamanda üretmek imkanının olmasıydı. Bu araştırma sırasında altta bir özeti verilen uygulama şekilleri mümkün görülmüştür. Burada halihazır uygulama sahası bulan, ilgili metodun kullanıldığı cihazlardaki en son gelişmeler incelenecektir. Fakat burada, üretilen plazma alevinin elektrik veya manyetik alanlar vasıtasıyla daha hızlandırılması, veya frenlenmesi ile enerji elde edilmesine değinilmeyecektir. Uzay araçları için önemli bir sorun olan böyle bir metodun uygulandığı veri tahrik sistemleri, yani magnetohdrodinamik enerji üretimindeki tatbikatları ileri bir bölümde inceleneceklerdir. Aşağıdaki bahiste, plazma alevinin, elektrik ark deşarjı vasıtasıyla elde edilmesi vu bunun kullanım yerleri ele alınmaktadır. PLAZMA ALEVİNİN ÜRETİMİ VE ÖZELLİKLERİ Yukarıda belirtildiği gibi, bir elektrik arkı yardımıyla serbest seçilen iş gazını o derece ısıtmak mümkün olmaktadır ki, böylece yüksek ısı ve büyük entalpi yoğunluğuna havi bir plazma alevi elde edi- MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258
lebilmektedir. Bugün böyle bir plazma şalomasıyla 2000 K ile 30.000 K arası bir ısı elde edilmektedir. Burada alevin büyük Mach değerine tekabül etme durumuyla istenilen alçak veya yüksek ^eğerlere ayarlaması mümkün olmaktadır. Üretim mekanizmasının ve özelliklerinin daha iyi anlaşılabilmesi için aşağıda protik bir örnek Üzerinde, plazma şalomasının konstruksiyonu ve kullanımını ele alan belli başlı hususlar incelenecektir. Resim I'de bir plazma şalomasının kesiti görülmektedir. Bu şaloma elektrik ark alevi tahrik motoru ile çalışmakta olup, Alman hava ve uzay araştırma kurumuna bağlı (Stuttgart), plazma dinamik araştırma enstitüsünce araştırma modeli olarak geliştirilen 30 KW gücünde bir aygıttır. Resim I- 30 kw güçlü bir ark huzmeli hareket donanımının kesiti, a ' - Lava I hamlacı olarak şekillendirilen Anot b - Katot c,d- Pozitif ve negatif enerji bağlantıları e - İzolasyon j,g- Anot soğutma suyunun giriş ve çıkışı h, i- Katot soğutma suyunun giriş ve çıkışı k, I- İşletme gazının girişleri Elektrik arkı alevi, plazma şalomasının (a) ve (b) elektrotları arasında meydana gelmektedir. Muhakkak ki bunun değişik kullanım yerlerine göre tatbiki mümkün olup, Şalomada ark, bir elektrod ile örneğin işlenmesi öngörülen bir metal parçası arasında meydana getirilir. Her halikarda deşarj ateşlemesi en faydalı şekilde uygun bir yüksek frekans deşarjı veya yüksek gerilim kıvılcımları ile iletilir. Böylece yardımcı bir elektroda ihtiyaç gösterilmediği gibi, tellerin kısa devresi veya elektrotların temas ettirilerek ateşlenmesi neticesi meydana gelecek pislenmenin deşarj odasına intikali önlenmiş olur. Elektrodlar, arktaki enerji gücüne göre, ilgili iş şartlarına uygun şekliyle bir kaç KW, halihazır 100 MW, arasında bir güç ortaya koymakta olup, bunun için çeşitli malzemeler, örneğin, VVolfram, kömür veya bakır kullanılmaktadır. Bu maddeler, ya yüksek erime noktaları olmasıyla veya iyi bir ısı iletkenliği ile temayüz 10 etmektedirler. Bunlar genellikle şekillendirilmiş çubuk şeklinde olup (katotlar, genellikle ucu sivri veya yarım küresel şekilde imal edilmektedirler), Anotlar ise halka şeklindedirler. Bunlar çoğunlukla yüksek ısı iletmesi nedeni ile su ile soğutulmaktadırlar. İş gazı olarak elektrodla reaksiyon husule getiren gazlar hariç (oksijen veya klor muhteviyatlı bileşimler) diğer herhangi bir gaz (örneğin: Azot, Argon, Helyum, Hidrojen ve bu tip gazların karışımı) kullanılabilir. Resim I'de görüldüğü gibi, tek yönlü açık boru veya istenilen hıza uygun forme edilmiş memede yanan ışık arkı, aynı zamanda Anot vazifesini görmekte olup, iş gazını ısıtmakta, parçalamakta ve ionize etmektedir. Burada boşaltma (deşarj) borusu, kısa devrelere mani olunması gerekçesiyle, ya ergime derecesi çok yüksek olan bir izole maddesinden (örneğin: Bornitrin veya Alüminyum oksid) veya birbiriyle İyice tecrit edilmiş metal segmanlardan (örneğin bakır) (Kaskad Arklarda olduğu gibi-4,5) müteşekkil olmalıdır. İş gazı aksial, radyal, azimutal veya katot yakınındaki herhangi bir hız komponentlerin birikimi veya gözenekli cidar vasıtasıyla (6 ila 9) yanma hücresine intikal ederler. Üretilen plazma kendi manyetik alanının Lorentz gücü ile Katodun yanma odak noktasında ilave bir hız kazanmakta olup, gaz daima katodun yakınında, ark üzerine püskürtülmekte ve bu püstürtme halinde Anod yakınında bir Frenleme husule gelmektedir." Dışarıdan katılan elektrik enerjisi bir yandan iş gazının entalpi akımını yükseltmeye yaramakta diğer yandan ise çeşitli dalga boyunda ışın şeklinde yansımakta veya ısı iletkenliği ve konveksiyon ile yanma hücresinin cidarlarına verilmektedir. (10-11) Bu nedenle cidarlar (duvarlar) kullanılan enerji cinsine göre soğutulmalıdır. Resim I'deki plazma şalomasında olduğu gibi, su soğutma sistemi uygulanabilir veya arkın uygun bir konstruksiyonu halinde ışın soğutucusu (Resim 2'de görüldüğü gibi) öngörülebilir. Burada gene, Stuttgart'daki plazma dinamik için araştırma enstitüsünde (DVL) geliştirilen bir elektrotermik tahrik mekanizması görülmektedir. Aynı zamanda gözenekli yakma hücresi duvarları vasıtasıyla bir "terlemeli soğutma"sistemi de öngörülebilir (6-9) Resim 2- Işınlı soğutmalı ark huzmeli hareket donanımı. MÜHENDİS VE MAKİNA/Cilt 22 Sayı 258
Şalomanın uygun bir aerodinamik yapısı ve işletme şartları seçimi neticesi: düzgün veya girdaplı bir plazma alevi (ışını) elde edilmektedir. Bu arada ışık arkı, stabil veya difüz (muntazam yayma) şeklinde veya,-meme vasıtasıyla iplik şeklinde yanabilir. Bu yollarla karakteristik (şua) yanma şekilleri ve bilhassa süpersonik akışta alev (şua) içinde belirgin bir yapı (formasyon) meydana gelmektedir. İlave memeler yardımıyla plazma alevinin etrafında, bazı gayeler için yararlı ve lüzumlu olduğu üzere örneğin oksijen veya havadan müteşekkil soğutulmuş bir gaz muhafazası elde edilebilir. Elektriksel Alan eğride düşen bir karakterlsvıke samp olması (R), bunun minumum bir elektrik! alan şiddeti (gücü)nden sonra yükselen bir eğri olmaktadır. Alan gücü- Elektrik gücü diagramındaki alçalan kısım: şayet iş gazının elektriki geçirgenliği, ısının, ısı geçirgenliği ile çarpılmasına nazaran, daha güçlü bir şekilde ısı yükseliyorsa bu kısım devamlı mevcuttur. Bu şart alçak plazma ısısında bütün gazlar için geçerli olup, genellikle bir ark alan gücüne iki elektrik güç değeri mümkün olup, bu bir defa alçalan ve diğerinde yükselen karakteristik! kısmıdır. Silindir,simetrik ışık arkının elektriki reaksiyonu esasına göre (buprensip her plazma şa lamasına tatbik edilmektedir.) işletme değerlerini sabitleştirmek ve ayarlayabilmek için, ya uygun biçimde seçilen ohm ön direnci seçilmeli veya ilgili gerilim teminini alçalan bir karakteristik ile ortaya koymalıdır. Buradc iş noktasının ayarlanması daha az kayıp ortaya koyduğundan, ikinci alternatif tercih sebebidir. L.LJ D 1 i * S I» ' ; } t ı M 1 Z Akım Resim 3- Atmosfer Basıncında ve 500 K'lik cidar ısısındaki bir silindir simetriki Azot arkının karekteristikleri : Düz çizgiler : Plazma ışınının ta eşit aks ısısına ait hatlar. Kesik çizgiler: Eşit deşarj borusunun yarı çapına (R) ait hatlar. Arkın elektriki reaksiyonu, iş gazının cinsi ve işletme şartları, plazma şalomasının geometrisi ve potansiyel temini karakteristiği tarafından etkilenmektedir. Bu arada, teori, olarak tesbiti çok güç olan oluşumlarda, bir plazma şalomasının ölçülmesinde genellikle şahsi araştırma tecrübe değerlerinden yararlanılmaktadır. Sadece basit vakalarda, arkın bütün karakteristik büyüklüklerinin hesaplanması mümkün olabilmektedir. (Bak. 10-12). Bir ışık arkının önemli elektriki verileri, atmosfer basıncı altındaki (aks ısısının ve boşaltma (deşarj) borusunun yapı çapının bir fonksiyonu olarak) bir silindirik simetrik Azot arkının karakteristiklerini ortaya koymaktadır. (Bak Resim 3) Burada, bir ışık arkı için belirgin olan, aynı boru yarı çaplarına ait itibari Eksen Mesafesi Resim 4- Atmosfer başmandaki bir silindir simetrik Azot arkında ısı dağılımı. Deşarj borusunun yarı çapı R=0,25 cm. Cidar ısısı 500 K r aks mesafesi (eğriler, şeklin sol kenarında okunan plazma ısısının aks ısıları için geçerlidir.) Elektriki reaksiyonlar gibi, ışın yansıması ve cidara ve elektrodlara verilen ısı ve bunun işletme şartla- MÜHENDİS VE MAKİNA/Cilt 22 Sayı 258 1 1
.ili una bağımlılığı burada daha fazla izahata girilmemiş olmasının (10-12) nedeni, daha önce incelenmiş olan, arktaki ve dış plazma alevindeki ısı dağılımının incelendiği işletme şartları olmuştur. Karakteristik farklılıklar, şayet bir molekül gazı veya bir diğerinde asal gaz, iş gazı olarak kullanılması halinde, bilhassa ortaya çıkarlar. Zira Molekulgazında ayrışım enerjisinin (Dissoziationenergie) naklindeki, ayrışımın oluştuğu ısıdaki ısı geçirgenliği, bir atom gazından büyük olup (örneğin: Azot gazının 7000 K atmosfer basıncında da bir maksimum ve 9500 C Atüde bir minimum ısı geçirgenlik durumu meydana gelmektedir.) molekül gazıyla çalışan arklarda sıcak bir ark çekirdeği ile temayüz ederler. Bu görüntü Resim 4'de izlenmekte olup, Atmosfer başmandaki silindir simetrik azot gazı arkının ısı dağılımı, aks ısısının bir fonksiyonu olup, önce yüksek sonra alçak ısı geçirgenliğinin oluştuğu ısı seviyelerinde görülmektedir. Atomik iş gazlarındaki arklarda (örneğin Argon) geniş alanlı bir ısı profili belirgin olmaktadır. Zira burada ısı geçirgenliği, ısı ile monoton bir şekilde çıkmaktadır. Ancak bu görüntü, yüksek ısılarda, atomların ilk lonizasyonunda da görülebilir. PLAZMA ATEŞİNİN-KULLANIM İMKANLARI Yukarıda özellikleri anlatılan, plazma şaloması ile üretilen plazma alevinin, Endüstri ve Araştırma ünitelerinden pek çok kullanım yeri vardır. Plazma "alevi"nin bugüne kadar kullanılagelen Atojen alevi veya klasik ışık arkı kaynaklarından farkı, ilk olarak ark enerji gücü ve gaz katkısıyla ısının değerinin yüksek bir düzeyde ve presiz olarak ayarlanabilmesi ve ışının spesifik entalpi'sidir. Bunun ötesindeki avantajlarından biri de, iş gazının miktarının serbest bir şekilde seçimi ile çıkış hızı geniş bir sınır dahilinde değiştirilebilir. Bu özellikleri sayesinde, bugüne kadar kullanılan metodlara karşın daha geniş bir tatbikat sahası ortaya koyması yanında daha iktisadi bir çarışma tarzını da gerçekleştirmektedir. Örnek olarak Resim 5 verilmiş olup, pratik gayeler için imal edilmiş bir plazma şalomasıdır. Üzerine tatbik edilebilecek 20 çeşitli elektrod memeleri nedeniyle, pek çeşitli kullanım yerleri., bilhassa araştırma laboratuvarlarındaki çeşitli tatbik yerleri söz konusudur. Resimde, sağ ve solunda enerji nakil kabloları (a) ve (b) görülmekte, ve bunlar aynı zamanda soğutma suyu taşıyan giriş ve çıkışlardır, (c) gaz borusudur. Burada Kullanılan iş gazı Argon, 25 cm. uzunluğunda Lammar alevi (düz) husule getirmekte olup, bunun spesifik entalpisi max. 3.10^ Kcal/Kg. dır. Şalomanın max. elektrik gücü ise 50 KW dir. Enerji temini ve diğer tesisat çalışmasının kontrolü için, ilgili ölçü cihazlarını havi bir kumanda dolabı mevcuttur. Bu kumanda dolabı ya plazma şaloması yanında bulunur, ya da, plazma alevinin kullanımında elastikiyet sağlaması nedeni ile bir ara irtibatı ile şalomanın uzağındadır. Soğutma suyu temini, genellikle ısı geçirgenliği olan veya olmayan bir pompa vasıtasiyla yapılım Bu meyanda kullanılacak damıtık su devridaimi ile, temizliğe lüzum kalmadan uzun bir işletme süresi için kullanılır. Enerji temini ise uygun bir redresör elemanı vasıtasıyla yapılıp, bu elemanın yerleştirilmesi ve enerji kaynağı, iş noktasının kayba mahal vermeye-. cek ve en doğru şekilde ayarlanması neticesi, ark'a uygun bir karakteristik göstermektedir. Resim 6'da 300 KW'lik max. gücü olan ve plazma gazı olarak kimule (taklit) edilmiş havanın kullanıldığı plazma şaloması gösterilmektedir. Kendisi bir alçak basınç kabına monte edilmiş olup, uzay modüllerinin atmosfere giriş esnasında husule gelebilecek taşıma hızı, ısı geçirgenliği, cereyan akımı, fazla ısınmaya karşı koruma sorunlarına sun'i ortamda çözüm bulun- Resim 5- Universal plazma şaloması Model U 51 a,b - Enerji girişi c - Gaz girişi Resim 6- Çeşitli uydu modellerini havi plazma şaloması 12 MÜHENDİS VE MAKİNA/CUt 22 Sayı 258
masına yardımcı olmaktadır. Bu esaslar dahilinde, uzay modüllerinin atmosfere girişlerinde, 100 km. yükseklikte, 8000 m/s'deki hızda ve 20000 K 'ya kadar olan ısı I ardaki şartlarını araştırma imkanı sağlanmış olmaktadır. Resim 6'da sağda görüldüğü üzere, d işarda çevirmek suretiyle plazma alevine tabi bırakılan modeller sayesinde bu alçak basınç kaplarını herhangi bir değişiklik yapmadan çeşitli kareler kullanmak mümkün olmaktadır. Resim 7'de uzay simule hücresi görülmektedir. Bu hücrede plazma bileşimleri, hücre basıncı, plazma hızı ve spesifik plazma antalpini geniş sınırlarda ayarlanabilmektedir. Kontrol penceresi ve ilgili sondalar (3) (ki bir kısmı su soğutmalı olmalıdırlar) çeşitli parametrelerini ölçmeyi (örneğin: dinamik basınç, sıcaklık akımı, modüllerin ısısı, kitle ve kalkış hızı ve aşırı ısınma korunması) mümkün kılmaktadırlar. Resim 7- Uyduların dünya atmosferine gidişlerindeki şartları araştıran uzay simülasyom Odası. Plazma alevinin iki önemli teknik kullanım yerleri: iki parçanın kaynaklanması ve doldurma kaynaktır. Bu metodlar az veya çok kullanım yerleri olan sayısız metaller için özellikle alaşımlı, kaplamalı (galvanizli), ve Folyeler için geçerlidir. Burada arkın yüksek spesifik entalpisi yüksek bir kaynak hızını ortaya koyup bu meyanda kaynak şeridinin genişlik ve yükseklik ayarlanması mümkün olmaktadır. Bunun haricinde, yüksek değerli alaşımlı metal cidarlarda, (örneğin Nikel, kobalt veya demir bazlı alaşımlar) çok küçük bir kaynak derinliği bile iyi bir kaynak karışımını mümkün kılmaktadır. Bir yönden böylece küçük bir plazma enerjisi ile, Atojen kaynağında olduğu gibi kaynak dikişleri elde edilmekte, diğer yandan ise yüksek enerjide elde edilen bu tip kaynak dikişleri, elektron alev kaynağında elde edilen neticelere benzemektedir. Alev, isteğe göre dar veya geniş olabilmektedir. Bu hususlar Resim 8'de görülmektedir. Burada yarıda bırakılmış, "anahtar deliği" prensibine göre Titan alaşımına (%6 AL ve %4 U I i Titan) tatbik edilmiş plazma kaynağını gösterilmektedir. Resim 8- Bir titan alaşımında anahtar deliği metoduna göre yapılan plazma kaynağının yarısı bırakılmış kısmının uç tarafı. Burada plazma alevi, kaynak yapılacak, bir ön hazırlığa sokulmamış, karşılıklı getirilmiş iki küt ağızlı metalin arasında bir delik oluşturmaktadır. Bu "anahtar deliği" ark ile beraber akıp, ergimiş metal, delik arasında yatay olarak yukarıya akmakta ve böylece kaynak kesiti eriyik metalle dolmaktadır. Bu verilen misalde saç kalınlığı 12.7 mm. yi bulmaktadır. Anahtar deliği ise bu halde 3 mm. çapında idi. Resim 9'da böyle bir kaynak yerinin kesiti görülmekte olup, ilgili verileri ise şöyledir: Malzeme V2A çeliği, saç kalınlığı: 12.7 mm, koruyucu gaz: Argon, kaynak enerji gücü: 305 A, kaynak voltajı: 35 V, kaynak gücü: 10.7 KW, kaynak hızı: 180 mm/dak. Resim 10 ila 15 de ise, V2A çeliği, karbonlu çeliği ve alüminyumdaki kaynak yerleri gösterilmektedir. Üst üste konulmuş olan resimlerden üstteki kaynak yerinin üst kısmını, alttaki resim ise kaynak yerinin alttan görünüşünü yansıtmaktadır. Resim 16 ise, V2A çeliğinden oluşan malzemenin köşeli dikişinin, otomatik kaynaklı olarak yapılışını sergilemektedir. İlave metaller burada, tel halinde, parçanın henüz kaynak yapılmamış kısmına, kılavuz spirali vasıtasıyla, ışık arkına indirilir. Resim İ7'de sağda bu dikişe ait kesit, solda ise taban levhasına enine kaynaklama T dikişi görülmekte olup, her iki malzemede V2A çeliğindendir. Plazma şalomasını kaynak işlerinden başka herhangi bir malzeme tozunu, herhangi bir parçanın üzerine kılıf olacak şeklinde püskürtme işinde de kullanılır. Bu metod için: Oksid, Karbid, Nitrid, Borid, Sülfid, Silizid, Cermet metal tozları ve Termoplastik maddeler öngörülmektedir. Bu meyanda yukarıda bahsedilen malzemelerden müteşekkil münferit form parçaları önem kazanmaktadır. Burada bu malzemeler şekillendirilmiş şablonlar üzerine püskürtülmekte ve kalıp (çekirdek), püstürtmeden sonra kimyevi veya mekanik olarak çıkarılmaktadır. Plazma şalomasının MÜHENDİS VE MAKİNA Cilt 22 Sayı 258 13
Resim 9- Bir V2A- Çeliğinde, anahtar deliği metoduna göre yapılan kaynağın kesidi. başarıyla kullanıldığı yerlerden biride, paslanmaz çelik veya demir dışı metallerin kesilmesidir. Burada genellikle alomada önce yardımcı bir ark ateşlenir, bu kızgın plazma akımıyla Anod vazifesi gören kesilecek parça üzerine gider. Böylece, ışık arkının yüksek hızıyla birleştirmekle, çok değerli kesit elde edilmektedir. Bu metodda sık sık ilaveten sekonder akım için, hava muhteviyatlı soğuk bir gaz kılıfı veya saf oksijen kullanılarak, kesilecek metallerde daha kalınlıkların işlenmesi mümkün olmaktadır. 100 KW' lik bir güçte 10 ila 20 cm. lik kalınlığındaki metalleri, klasik metodlarda olduğundan 2 mislinden fazla bir hızla kesmek mümkün olmaktadır. İlgili hesaplamalarla, bu metodun diğer imkanlara nisbetle daha iktisadi olduğu ortaya çıkmaktadır. Resim I8'de yukarıda bahsi geçen çift akım prensibine göre çalışan plazma şalomasını göstermektedir. Burada Azot gazı Ark gazı olarak, oksijen ve soğuk çevre gazı olarak kullanılmaktadır. (14) (15) Resim 12- Karbon çeliğinden mamul 2 mm. kalınlığında iki plakanın kaynaklı hali. Resim 13- Karbon çeliğinden mamul 3.2 mm. kalınlığında iki plakanın kaynaklı hali. Resim 14-1.6 mm. kalınlığında alüminyum iki plakanın kaynaklı hali. Resim 15-3.2 mm. kalınlığında alüminyum iki plakanın kaynaklı hal-i. (10) (II) Resim 10- İki adet 16 mm. kalınlığında Plakanın (V2A-çelik) kaynaklı hali Resim II- V2A-Çeliğinden iki adet 3.2 mm. kalınlığında plakanın kanaklı hali. Resim 16- Bir köşeli V2A çeliğinde otomatik plazma kaynağı tatbiki Bu tip kullanımlar haricinde, plazma şalomasının pek çok çeşitli kullanım sahaları mevcuttur. Plazma kimyası araştırmalarında böyle bir cihaz istenilen gazın (örneğin Hidrokarbon gazları) ısıtılmasıyla sabitleştirilmiş yüksek ısı ile kontrollü bir atmosfer tesisine yaramaktadır. Böylece çeşitli analiz ve senter işlemlerinin yapılması mümkün olmaktadır. Malzeme araştırmasında, plazma şaloması malzemenin potalarda eritilmesine, yeni kristal yapılarının teşekkülüne veya düzgün olmayan şekilli, yüksek ergime noktasına sahip malzeme tozlarının (örneğin atom reaktörü-yakıtları) dairesel ergimelerinde kullanılmaktadır. Foto kimya araştırmalarında ise yeni bulunmuş, ışın entensiv plazma Lambalarının gücü 14 MÜHENDİS VE MAKİNA/Cilt 22 Sayı 258
VJCI Resim 17- V2A çeliğinde T ve Köşeli plazma kaynağı tatbiki TEKNİK ŞARTNAME HAZıRLANMASı ÜZERJNE GÖRÜŞLER Serdar Gülen I- GİRİŞ Resim 18- İki akimi I plazma manuel şalomasında piazmalı kesme. 5-150 kw arasındadır. Burada iş gazının uygun biçimde seçilmesiyle ışın tayfı geniş düzeyde değiştirilebilmelere ve böylece ısının kimyevi prosesler ü- zerindeki etkisi tesbit edilmektedir. Böylece entensiv ışınlı plazma lambalarının yeni üretim metotlarına tatbiki mümkün olmaktadır. Buraya kadorki tecrübeler ve geliştirilen yeni metodlar, plazma şalomasının bugün ve yakın gelecekte teknik ve araştırmada mühim bir rol oynayacağını göstermektedir. Hızla gelişen teknolojiye paralel olarak amaçları, özellikleri ve yapıları birbirinden farklı sayısız imalat bugün çeşitli ülke pazarlarını doldurmaktadır. Artan tüketim gereksinimine karşı pazarlara sunulan bu mallar tüketiciyi çoğu kez bir kaos içerisinde bırakmakta, kendi geresinimini optimum değerlerde karşıl lyabilecek ürünleri seçmekte sayısız güçlükler yaratmaktadır. Günlük gereksinmelerden, ülkeler arası ekonomik, teknolojik ve politik boyutlara ulaşan bu acımasız ilişkilere karşı tüketici, üretici ile olan ilişkilerini düzenlemek, kendi amaç ve statüsüne en uygun olan malları seçme zorunluluğundadır. Bu yazıda bu çok yönlü problem sadece teknik açıdan ele alınmıştır. Ancak yukarıda belitildiği gibi sorun çok yönlü olduğu için teknik değerlerin, ekonomik ve politik faktörler tarafından sürekli etkileneceği yadsınmaz bir gerçek olarak göz önünde bulundurulmalıdır. Aileden, en yüksek ve karmaşık devlet mekanizmalarına, sosyal ve endüstriyel kuruluşlara kadar her kuruluşun günlük gereksinimlerinden uzun vadeli stratejik plan ve yatırımlarına değin pek çok tüketim maddesine ihtiyacı vardır. Toplu iğneden gıda maddelerine, motorlu cihazlardan tıbbi cihazlara, askeri araçlardan her türlü mekanik ve elektronik aparatlara kadar değişen bu maddelerin teknik şartnameleri hangi temel kriterlere göre hazırlanacaktır?. Hazırlanmasında ne gibi faktörler, işlemler ve presonel kullanılacaktır?. Hazırlanmış şartnameler günün gerçeklerine göre nasıl revizyona tabi tutulacaktır?. Bu sorulara yanıt getirmek üzere (bir ölçüde) aşağıdaki genel noktalar üzerinde duruluacaktır. 2- TEKNİK ŞARTNAME HAZIRLAMA GİRİŞİMİNDE İLK BASAMAK Herhangi bir A maddesine gereksinim duyan kuruluş yetkili organları ile bu istemini bürokratik işlem ve formaliteler aracılığı ile teknik sektörüne iletir. Bundan sonra A maddesi ile ilgili, mümkün olduğu kadar konularında uzman personelin bu konuda gö- MÜHENDİS VE MAKİNA/Cilt 22 Sayı 258
revlendirilmesi ile işe başlanmalıdır. A maddesi ile ilgili basit bir pazar araştırması, söz konusu malın üretici ve satıcıları ile ilgili kaba bilgilerin derlenmesi bu aşamada yararlı olacaktır. Şartnamesi hazırlanacak malın yerli mi yoksa yabancı kaynaklardan mı geldiğinin saptanması ve yine bu mala ait teknik doküman, katalog, prospektüs, aksesuvar ve yedek parça liste ve özelliklerinin toplanması ile teknik literatürün gözden geçirilmesi yine bu aşamada gerçekleştirilecek işler arasında sayılabilir. 3- GENEL ESASLAR Teknik şartnamelerin hazırlanmasında dikkat edilecek noktalardan birisi de hazırlamada izlenecek metodların standartlaştırılması ve şartnamelerin yerli ve yabancı sanayi olanaklarına, bilim ve teknolojiye uygun olmasının sağlanmasıdır. Şartnamade yer alacak maddelerin, tereddüde, yanlış anlamaya bir maddenin bir diğeri ile çelişmesine olanak bırakmayacak biçimde açık, anlaşılır ve kesin olması gereklidir. Şartname ne çok kısıtlayıcı, ne de fazla esneklik vererek çok değişik kalitedeki malı kapsamına alacak maddeler taşımamalıdır. Özellikle tek bir firmayı hedef alacak tekele olanak çerçevesinde meydan verilmemelidir. Bu arada zorunlu yürürlüğe konmuş standart ve normların dikkate alınması da gereklidir. Uzman personel gerekli gördüğü takdirde güvenilir kuruluşlardan görüş alınması da uygun olacaktır. Şartname ile ilgili yazışma ve dokümanlar dosyalar içerisinde toplanarak ileride referans amacı ile arşivlenmelidir. Şartnameler belirli zaman aralıklarında hızla gelişen teknolojiye uygunluğunun sağlanması, kullanıcı kesimin önerilerinin (olumlu veya olumsuz) değerlendirilmesi ve zorunlu yürürlüğe konan standartla ra uyum sağlamak gibi nedenlerden ötürü revizyona tabi tutulabilir. 4- ŞARTNAMEDE YER ALACAK KAVRAMLAR Genel bir teknik şartnamede yer alacak ana unsurlar şu şekilde sıralanabilir: a- Şartnamenin konusu b- Yer alacak istek, özellik ve değerler c- Tekliflerin hazırlanması, değerlendirilmesi, numune alınması ile ilgili esaslar d- Kontrol ve muayene metodları ile uygulanacak deneyler e- Ambalaj ve işaretleme f- Garanti süresi ve şartları g- Şartnamenin yürürlük süresi h- Özel şartlar i- Şartnamede yer alacak grafik, resim, tablo, çizelge ve listeler j - Referanslar İstek ve özellikler, vazgeçilmez teknik özellikler ve öteki tekniközellikler olarak iki kısma ayrılarak incelenebilir. Satın alınacak maddenin tüm teknik ve taktik özellikleri burada ayrıntılı bir biçimde oluşturulmalıdır. Yine bu kısımda satın alınacak maddenin montesi gerekiyorsa kimiri tarafından ve ne süre içerisinde monte edileceği, İfşan veya kriowhow sözleşmesi düşünülüyorsa bu sözleşmenin genel kapsam ve şartları, alınacak yardı mı cı malzeme ve aksesuvarların kalite, cins ve miktarı ile eğitim, işletme, bakım, onarım ve revizyon için gerekli malzeme ve dokümanlar, gerekli yedek parçalar özel bakım onarım set ve avadanlıkları, test ve kontrol cihazları ile yardımcı malzemeler belirtilir. Eğer bu noktalar kesin olarak belirlenemezse, firmalardan tekliflerinde belirtilmesi istenebilir. Bunların yanısıra firmalardan alınacak maddenin yapısına uygun olarak tekliflerin değerlendirilmesi esnasında demonstrasyon ve teknik deneylerin yapılmasının istenmesi ve teklif edilen maddenin halen kullanıldığı ülke veya kurumlar hakkında referans istenmesi de uygun olacaktır. Kontrol ve muayene yöntemleri kavramı içerisinde muayene ve kontrolişrin nerede, kimin tarafından ve ne şekilde, hangi şartlar altında yapılacağı, söz konusu maddeye ait numunenin ne miktarda alınacağı belirtilmelidir. Muayene, kontrol ölçü alet ve tesisleri lokal veya yurtiçi olanaklar içerisinde yapılamıyorsa imalatçı firmanın veya uluslararası (LLoyd) olanakları ile yapılması istenebilir. Yedek parçalgr üzerinde parça numarası aranmalı ve satıcıdan parçaların fonksiyonlarına uygun olduklarına dair belge istenmelidir. Firmaca yapılacak testler ve kalite kontrol raporlarının istenmesi, niuayene esnasında, tasarım, imalat, malzeme, işçilik hatalarından dolayı doğabilecek her tür İÜ kaza ve hasarlardan satıcı firmayı sorumlu tutmak ve muayene ve kontroller ile ilgili tüm giderleri firmaya yüklemek uygun olacaktır. Garanti süresi ve şartları ile özel şartları tümü ile şartnameyi hazırlayacak uzman personelin teknik bilgi ve insiyatifine bırakmak yerinde bir davranıştır. Burada maddenin ambalaj şekli ve ambalaj malzemesinde aranılacak özellikler ile birim ambalajda ne miktarda mal bulunacağı'açıkça belirtilmelidir. Garanti süresi ve bu süre içerisinde normal kullanım çerçevesinde meydana gelebilecek hasar ve arızalar için yapılacak işlem kesin çizgiler ile açıklanır. Numune almada parti adedi, her partide bulunacak numune sayısı ve ilgili istatistik! tablo ve değerler ile kaç grup numune tutulacağı açıklanmalıdır. Şartnamede açıklanması mümkün olmayan hususlar (şekil, biçim, koku, işçilik, zarafet gibi) için mühürlü esas numunelerin esas alınacağı ve tutulan numunenin hangi hususlarda geçerli olacağı yazılmalıdır. Şartnamede bunlardan başka herhangi bir hukuki anlaşmazlık halinde uygulanacak öncelik sırası (sözleşmeler, protokoller, teknik ve idari şartnameler, vs) da bulundurulmalıdır. Ayrıca şartnamede hazırlıyanların isim, makam ve unvanlarının bulunması yararlıdır. 16 MÜHENDİS VE MAKİNA/Cilt 22 Sayı 258
df MEYER firması 1870 yılında İsviçre'de kurulmuştur. Bu yüzyılın ortasmda tam otomatik yem fabrikasını yapan ilk firmadır. O zamandan beri en küçüğünden 40 ton/saat kapasiteli olana kadar çeşitli büyüklükte i fabrikalar planlanmış ve yapılmıştır. { MascNnen Her çeşit sanayi yemi üretimi ile ilgili tesisler { kurularak gerekli reçeteler hazırlanmaktadır. : I Dünyanın belli başlı ülkelerinde tesisler kurmuş olan MEYER firması Türkiye'de de TARMAŞ A.Ş.'nin işbirliği ile fabrikalar I kurmağa başlamıştır. I 10 ton/saat kapasiteli ilk tesis Kahramanmaraş'ta kurulmuştur. İkinci tesisini Sivas - Çepni kasabasında kurmaktadır. i ÜRETİM ÇEŞİTLERİMİZ: * Komple Yem Tesisi * Kovalı Elevatörler * Zincirli Götürücüler * Vidalı Konvöyörler * Siklonlar * Bandlı Konvöyörler * Silolar Büro.îzmir Cad. 36/18 Kızılay-ANKARA Tel: 17 69 60 Fabrika: Uluhat Sakak No. 55 Siteler, Tel: 16 01 04 m #-». ; >
MAS POMPA SANAYİİ ANONİM ŞİRKETİ Necatibey caddesi Leblebici Şaban sokak no:22 KARAKÖY-İSTANBUL Tel:494175-455934