Feder Parametlerlerinin Plastik Parça Mukavemeti Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi


Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İleri Teknolojiler, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Farnoud Khakzad

Danışman: Abdulmecit Güldaş

Özet:

Federler plastik parçalarda parçanın fonksiyonel bölgelerini ve görünümünü çok etkilemeden mukavemetini artırmak için yapılan yapısal omurgalardır. Feder yapıları vasıtasıyla plastik parçanın kalınlığını artırmadan parçanın mukavemetini artırmak mümkündür. Plasitk parçalar kullanım yerlerinde oluşan gerilmeler sonucu deformasyona uğrayabilirler. Feder yapıları bu deformasyonlerın en aza indirilmesini sağlayabilmektedir. Plastik parçanın et kalınlığının artırılması sonucu parçada çökmeler ve çarpılmalar oluşmaktadır. Feder yapıları ile plastik parçaların et kalınlığının artırılmasına ihtiyaç duyulmayacağı için çökme ve çarpılmalar en aza inmektedir. Gerçekleştirilen bu çalışmada federlerin plastik parçanın mekavemetine ve deformasyonuna etkileri incelenmiştir. Bu bağlamda, feder parametresi olarak feder kalınlığı, feder yüksekliği, federin açısı ve federlerin dip kısmındaki yarıçapı olmak üzere dört farklı parametre belirlenmiştir. Plastik parçanın mekanik özeliklerini analiz edebilmek 5 farklı yükseklik, 5 farklı kalınlık, 5 farklı yarıçap ve 3 farklı feder açısı belirlenerek tasarım yapılmıştır. Tasarlanan plastik parçanın mukavemetini belirlemek için Ansys programında mekanik analizler gerçekleştirilmiştir. Plastik parça malzemesi olarak akma mukavemeti 35 MPa olan polipropilenin (PP) seçildiği tasarımda 345 farklı alternatif ele alınarak mekanik analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerde plastik parçaya dört farklı yönden kuvvet uygulanarak feder parametrelerinin plastik parça mukavemetine ve derformasyona etkileri belirlenmiştir.Feder yüksekliğile kalınlığının artması deformasyon miktarını azaltmaktadır. Ancak yarıçapın artması deformasyonun düşüşünde çok az etkiye sahiptir. Feder açısı ise özelikle feder yüksekliğinin arttığı tasarımlarda deformasyon oranının artmasına sebep olduğu belirlenmiştir. Maksimum gerilme ankastre yüzeyine yakın bölgede ve A yüzeyinden uygulanan basınçta bazı parametrelerde feder diplerinde olduğu belirlenmiştir. Bazı tasarımlarda gerilme değerinin akma dayanımının üstünede olduğu belirlenmiştir. Gerçekleştirilen analizlerde Genel olarak feder parametreleri ile gerilme arasında ise anlamlı bir ilişki kurulamamıştır. Ancak, basıncın uygulandığı yüzeye bağlı olarak gerilme dağılımının değiştiği feder yüksekliği ve feder kalınlığının gerilmeyi azalttığı, en etkin parametrenin feder yüksekliği ve feder kalınlıkları olduğu tespit edilmiştir. Plastik parçada oluşan deformasyon oranı dikkate alındığında feder yüksekliğinin plastik parçanin et kalınlığının yaklaşık 3-4 kat civarına seçilmesi önerilmektedir.