Genleşme katsayısı düşük camların işleme parametrelerinin ve yüzeyaltı hasarlarının incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CEYDA ÖZDEMİR ÖZEN

Danışman: YUSUF ÖZÇATALBAŞ

Özet:

Silika ve titanyumdioksit veya lityum, alüminyum ve silika gibi farklı elementlerin kombinasyonu ile elde edilen düşük termal genleşme katsayılı cam ve cam/seramik yapılı malzemeler, yüksek performanslı mekanik ve optik özellikler sergilerler. İleri üretim teknolojilerinin gelişmesiyle, optik litografi sistemleri, hassas jiroskop sistemleri, uydu kameraları, astronomi aletleri, atalet füzyon çalışmaları gibi önemli bilimsel ve yüksek teknoloji mühendislik projelerinde düşük genleşme katsayılı camlara ve cam/seramiklerine olan talep artmıştır. Camlar ve cam seramikler torna ve freze tezgahları, bilgisayar sayımlı yönetim (CNC) sistemleri, konvansiyonel lepleme tezgahları gibi farklı teknolojiler kullanılarak işlenir ve şekillendirilir. Bu üretim sürecinde de kullanılan sisteme, işleme parametrelerine, taşlama takımına, kullanılan cam ve cam / seramik malzemenin mekanik özelliklerine bağlı olarak işlenen yüzeyin altında farklı derinliğe sahip yatay, radyal, orta ve Hertz çatlakları meydana gelir. Optik malzeme işlendikten sonra bu çatlakların giderilmesi özellikle malzemenin mekanik dayanımı açısından kritiktir. Bu yüzden malzeme işlendikten sonra parlatma tekniği gibi yeni çatlak meydana getirmeyen tekniklerle malzemenin yüzeyinden en az çatlakların derinliği kadar malzeme kaldırmak önemlidir. Bu tezde Zerodur®, ULE®, Clearceram®, AstroSitall® adı verilen genleşme katsayısı düşük camlara ait özellikler ve sınıflandırılması ile ilgili bilgi verilmiştir. Zerodur® malzeme 5 eksenli dikey CNC tezgahı ile farklı işleme parametreleri kullanılarak taşlanarak yüzey pürüzlülüğü ve yüzeyaltı hasarları incelenmiştir. İlave olarak, ULE® malzemesinin manuel olarak ve otomatik sistemde zımparalanıp taşlanması ve farklı parçacık büyüklüğünde parlatma solüsyonu ve keçesiyle parlatılmasıyla oluşturulan yüzey pürüzlülüğü ve malzeme kaldırma mekanizmaları incelenmiştir. Yüzey pürüzlülüğü taşlama / zımparalama işlemi parametrelerine ve malzemeye, yüzeyaltı hasarları ise kesici parçacık büyüklüğüne doğrudan bağlıdır. Aynı işlemde hem sünek mod hem de kırılgan mod malzeme kaldırma mekanizması gözlenir.