Yarı-Katı Şekillendirme İçin Elektro-Manyetik Karıştırma Yöntemi İle Ön Malzeme Üretimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Seda ATAKUL

Danışman: MELİKA ÖZER

Özet:

Uzay ve havacılık sektöründe kullanım alanı oldukça fazla olan AA7050 Al alaşımından nihai parça üretimi çoğunlukla talaşlı imalat yöntemi ile veya alçak/yüksek basınçlı döküm yöntemi ile yapılmaktadır. Nihai parça üretimi için hem fire parça hem de zaman kaybı oldukça fazladır. Bu durum üretilen parçada maliyet açısından kazanç kaybına sebep olmaktadır. Son zamanlarda yüksek mekanik özellikleri ve net şekle yakın parça üretimi gibi üstün özelliklerinden dolayı parça üretiminde yarı-katı şekillendirme yöntemi kullanılmaktadır. Yarı-katı şekillendirme için kullanılan ön-malzemenin tiksotropik özelliğe sahip olması gerekir. Tiksotropik özelliklere sahip ön-malzeme üretimi için birçok yöntem bulunmaktadır. Bu çalışmada tiksotropik ön-malzeme üretimi için elektro-manyetik karıştırma yöntemi kullanılmıştır. AA7050 Al alaşımından elektro-manyetik karıştırma yöntemi ile tiksotropik ön-malzeme üretimi yapılmıştır. Elektro-manyetik karıştırma ünitesi özel olarak yazılan bir bilgisayar programı ile kontrol edilmiştir. Elektro-manyetik karıştırma ünitesi, Profi-LAB editör yazılımı kullanılarak oluşturulan ara yüz ile bilgisayar üzerinden PLC aracılığıyla kontrol edilmiştir. Değişken manyetik alan oluşturmak için asenkron motor kullanılmış olup motorun kontrolü frekans konvertörü ile sağlanmıştır. Yarı-katı sıcaklık aralığındaki katılaşma esnasında elektro-manyetik karıştırma yöntemi ile farklı parametrelerle üç farklı numune üretimi gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırma yapmak amacıyla elektro-manyetik karıştırma yapılmadan da aynı şartlarda grafit kalıba döküm gerçekleştirilmiştir. Üretilen tüm numunelerin mikroyapıları incelenmiştir. Yapılan mikroyapı incelemeleri sonunda elektro-manyetik karıştırma yöntemi ile üretilen tiksotropik AA7050 numunelerde α-Al dendrit kollarının kırıldığı ve mikroyapıdaki α-Al hücrelerinin rozet ve/veya nadiren küremsi şekle sahip olduğu gözlenmiştir. Elektro-manyetik karıştırma yapılmadan grafit kalıba döküm yöntemi ile üretilen numune incelendiğinde ise mikroyapıdaki α-Al hücrelerinin dendritik olarak oluştuğu belirlenmiştir. Tüm numuneler incelendiğinde ideal tiksotropik ön malzeme üretimi frekans 50 Hz, gerilim 380 volt, tork 160 N/m parametreleri ile sağlanmıştır