ALÜMİNYUM ESASLI FİTTİNGS MALZEMELERİN TASARIMI, ÜRETİMİ VE ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Ülkemizde alüminyum alaşımlı fittings bağlantı elemanı üretimi bulunmamaktadır. Aynı zamanda dökme demir bağlantı elemanları kırılgan ve işlenebilirliği son derece az olan malzemelerdir. Ayrıca TSE EN 10242 standart ölçüleri fittings malzemelerin tasarımı ve mühendislik özelliklerinin artırılması için yetersizdir. Bu problemlerin ortadan kaldırılması için alüminyum boru bağlantı elemanları bu tezde dört aşamada geliştirilmiştir. İlk olarak farklı tasarım geometrileri, standartlar ölçüler ve literatürde yer alan bilimsel araştırmalar incelenmiştir. Maksimum gerilme bölgelerinde bilezik şekilli bir tasarım geliştirilmiş ayrıca iç yüzeylere açı verilmiştir. Sonuç olarak ağırlık diğer tasarım geometrilerine göre %0,5 oranda artarken %11 oranda basınç dayanım özelliği iyileştirilmiştir. Geliştirilen bu tasarım geometrisi toplamda sekiz tasarım parametresinden meydana gelmektedir. Taguchi Metodu, Varyans Analizi ve Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak tasarım parametrelerinin mühendislik özelliklere etki oranları araştırılmış bunun sonucunda optimum tasarım minimum ağırlık ve maksimum emniyet katsayısı için belirlenmiştir. Alüminyum fittings malzemesi olarak 6061-T6 alaşımı güçlendirmek istenmiştir. Cu, Fe-Cu ve Fe-Si elementleri ile takviye edilen 6061 malzemenin kokil kalıba döküm yapılmıştır. Ayrıca bu alaşımlara ek olarak B4C tozu takviyesi ile sıvı metal matrisli kompozit ürünler elde edildikten sonra endüstriyel ortamda T6 ısıl işlemi uygulanmıştır. Malzemelerin mekanik ve mikroyapı özellikleri; mikrosertlik ölçümü, çekme testi, optik mikroskop ve SEM ile incelenerek değerlendirilmiştir. Bu alüminyum malzemelerin talaşlı imalat işleminde enerji tüketimleri akım trafosu ve ampermetre kullanılarak ölçülmüştür. Enerji-güç dönüşüm denklemleri uygulanarak her bir malzemenin PI(A), P kesme(W), SEC(J/mm3 ) ve SCEC(J/mm3 ) değerleri hesaplanmıştır.