Top Banner
KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ 261 Oturum Başkanı Ahmet Eniş LASER KAYNAK BAĞLANTILI İNOVATİV TASARIM ÖRNEKLERİ HİBRİD PROFİLLER, MODÜLER YAPI ELEMANLARI Hüseyin Özden ÇELİK YAPI KAYNAKLI BAĞLANTILARININ EC3' E GÖRE TASARIM VE ANALİZ YÖNTEMİ Ahmet Atak, Aydın Şık SA-387 GR.11 CL.2 (13 CRMO 4-5) YÜKSEK SICAKLIK DAYANIMLI ÇELİĞİN TEKRARLI ISIL İŞLEM KOŞULLARINDA DAYANIM ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞİMİ Barbaros Gülşah, Emel Taban DEMİRYOLU RAYLARINDA KALINTI GERİLİMLERİN MANYETİK BARKHAUSEN GÜRÜLTÜSÜ YÖNTEMİ İLE ÖLÇÜLMESİ H. İlker Yelbay, C. Hakan Gür 2. Gün 21 Kasım 2015 Oturum 4A
16

Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

Oct 30, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

261

Oturum Başkanı Ahmet Eniş LASER KAYNAK BAĞLANTILI İNOVATİV TASARIM ÖRNEKLERİ HİBRİD PROFİLLER, MODÜLER YAPI ELEMANLARI Hüseyin Özden ÇELİK YAPI KAYNAKLI BAĞLANTILARININ EC3' E GÖRE TASARIM VE ANALİZ YÖNTEMİ Ahmet Atak, Aydın Şık SA-387 GR.11 CL.2 (13 CRMO 4-5) YÜKSEK SICAKLIK DAYANIMLI ÇELİĞİN TEKRARLI ISIL İŞLEM KOŞULLARINDA DAYANIM ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞİMİ Barbaros Gülşah, Emel Taban DEMİRYOLU RAYLARINDA KALINTI GERİLİMLERİN MANYETİK BARKHAUSEN GÜRÜLTÜSÜ YÖNTEMİ İLE ÖLÇÜLMESİ H. İlker Yelbay, C. Hakan Gür

2. Gün

21 Kasım 2015

Oturum 4A

Page 2: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

262

Page 3: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

263

LASER KAYNAK BAĞLANTILI

İNOVATİV TASARIM ÖRNEKLERİ

HİBRİD PROFİLLER, MODÜLER YAPI ELEMANLARI

Hüseyin ÖZDEN

Ege Üniversitesi, Müh. Fak. Konstrüksiyon ve İmalat Anabilim Dalı

[email protected]

ÖZET

Mevcut konvansiyonel yöntemlerle eskiden mümkün olamayan veya zaman alıcı, çok külfetli ve

ekonomik olmayan birçok endüstriyel tasarımlar, işlevler, ölçümler, analizler, kontroller, görüntüler

günümüzde laserlerin kullanımı ile kolaylıkla ve ekonomik gerçekleşmektedirler. Kısaca; yeni

teknolojiler, yeni teknolojiye uyumlu yeni tasarımların, yeniliklerin, teknik imkânların ortaya

çıkmasına vesile olurlar. Çalışmada, laser üretim yöntemlerine uyumlu geliştirilen yeni, inovatif

tasarımlar, buluş örnekleri ortaya konulmaktadır. Patent önerisi olarak verilen dıştan laser kaynak,

lehim bağlantılı enine ve boyuna iç perde takviyeli hibrid profillerin, yapı elemanlarının kontrüktiv

özellikleri, dayanım ve ömür analizleri şekillerle, diyagramlarla tartışmaya sunulmaktadır. Bilgisayar

destekli paket programları ile yapılan dayanım, ömür analizlerinin sonuçları, önerilen yeni innovativ

tasarımların mevcut tasarımlardan dayanım, rijitlik açısından daha üstün olduklarını teyit etmiştir.

Anahtar Sözcükler: Laser, Üretim Yöntemleri, Laser Kaynağı, İnovativ Tasarımlar, Dayanım Ömür

Analizleri.

ABSTRACT

Many industrial designs, functions, measurements, analysises, controls and images which cannot be

possible or only possible with great costs and efforts are today realized easily and economically using

laser technology. Briefly new technologies lead to new designs, innovations and technical possibilities

accordingly. In this study, innovative design examples which are consistent with laser production

methods. It is confirmed that proposed designs are far better than current designs regarding

resistance and rigidity according to durability life-cycle analysis results of computer aided package

programmes.

Key words: Laser, Production Methods, Laser Welding, Innovative Designs, Durability Life-cycle

Analysis.

Page 4: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

264

1. GİRİŞ

Serbest rekabet koşulları, birçok endüstriyel tasarımda, gereğinden fazla malzemeden,

isçilikten ve enerjiden kaçınmayı, gerekli kaliteden ve dayanımdan ödün vermemek suretiyle

şart koşmaktadır. Kuvvet, moment, güç ileten, taşıyan yapı elamanların, makine parçalarının,

kullanılan profillerin; hafif, küçük boyutlu ve gerekli dayanımda ve enerji, malzeme

tasarruflu olması istenmektedir. Bu gibi talepler, kriterler dikkate alınarak laser bağlantılı

boru tipi çok amaçlı kullanımlı hibrid profil tasarımları, modüler yapı elemanlarını ortaya

çıkarmıştır. Konvansiyonel yöntemlerle yapımları zaman alıcı ve ekonomik olmayan birçok

tasarım günümüzde laser teknolojisi ve laser üretim yöntemleri ile mümkün olabilmektedir.

Kısaca, bazı yeni buluşlar; yeni bilgilerle, teknolojilerle, yeni imkânlarla ortaya

çıkmaktadırlar ve müsait ortamlarda da gelişip kullanıma hazır hale gelmektedirler.

Türkiye’de patent, iyileştirme başvurularının gerekli sayıda olmaması ve başvuruların yeterli

sayıda endüstride kullanım alanı bulunmamasının önemli nedeni; gerekli ortamın,

desteklerin ve özgüvenin bulunmamasıdır.

Bildiride; laser teknolojisinin önemi vurgulanarak, önerilen laser kaynak bağlantılı innovativ

tasarımların yapısal özellikleri farklı çizimlerle, dayanım ve ömür analizleri ile kısaca

tanıtılmakta ve kullanım alanları tartışmaya sunulmaktadır.

2. LASER TEKNOLOJİSİ

20. yüzyılda sanayide elektron belirleyici olurken, 21. yüzyılda anahtar teknoloji foton

(photon) olacaktır. Foton; elektromanyetik ışık, ışın enerjinin en küçük temel parçacığıdır,

ışık ışın taneciğidir. Elektron; atomun negatif yüklü en küçük, temel parçacığıdır, atomun

en küçük taneciğidir. Laser; LightAmplificationbyStimulatedEmission of Radiation, Türkçe

karşılılığı; uyarılmış radyasyon sakınımlarıyla ışığın kuvvetlendirilmesi sözcüklerinin baş

harflerinin alınmasından türetilmiştir. Laser, elektromanyetik dalga enerjisi yoğunlaştırılmış,

tek renkli, bir ışın, aynı zamanda çıplak gözle fark edilebilen bir ışık demetidir. Optik, ışık,

ışının tüm özelliklerini, davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır. Laserdeki gelişmelere

paralel olarak fiber optik önem kazanmaktadır. Laserler; (Laser cihazları, laser makinaları,

laser silahları) aslında bir fotonik, optik teknoloji ürünleridir.

Laser; endüstride mal ve hizmet üretiminde çok amaçlı ve fonksiyonlu temassız bir takım,

sinyal, silah, ölçme, analiz, taşıyıcı, iletişim, tanı, tedavi aracı olarak kullanılmaktadır.

Makine sanayinde, imalat sektöründe, malzemelerin işlenmesinde, ölçme, kontrol ve

analizlerde, tıpta, cerrahide, kozmetikte tanı teşhislerde ve tedavilerde, iletişim, bilişim

sektörlerinde, savunma sanayinde silah üretiminde, enerji üretiminde, temel bilim ARGE,

eğitim çalışmalarında, ticarette, eğlence sektöründe, çok yönlü kullanım alanları

bulmaktadır. Şekil 1 de endüstride mal ve hizmet üretiminde fotonik, optik laser

teknolojilerin uygulama alanları bir şema dahilinde gösterilmektedir.

Fotonik, optik, laser teknolojileri ile yaratılan istihdam küçümsenmeyecek boyutlardadır.

Örneğin, Almanya’da yaklaşık 110 000 kişiye fotonik-optik teknolojilerin uygulanması ile yeni

Page 5: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

265

istihdam sağlanmıştır. Almanya’da 2005 ile 2015 yılları arasında laser teknolojsi ile ilgili

küçük, orta ölçekli işyerlerinin, firmaların sayısında yerden mantar bitercesine bir artış

gözlenmektedir. Büyük uluslararası şirketlerin sayısında da artışlar tespit edilmektedir. Bu

tespitlerin dışında fotonik ve optik laser teknolojilerin diğer endüstriyel mal ve hizmet

üretimlerini, olumlu yönde etkilediği, bir nevi kaldıraç etkisi oluşturduğu görülmektedir.[1-7]

Şekil 1. Fotonik, optik teknoloji uygulama alanları

Almanya gibi teknolojisi, sanayisi gelişmiş zengin ülkelerde ve Çin’de devlet destekli

fotonik, optik laser konulu Ar-Ge merkezleri kurulmakta, üniversitelerinde bilim dalları,

bölümler, fakülteler açılmakta, kurumlarında bilimsel uygulamalı araştırmalar yoğun bir

şekilde sürdürülmektedir. Bunun sonucu olarak bu ülkelerde her geçen gün piyasaya lazer

teknolojisi ile ilgili yenilikler sürülmektedir. Laserlerin güçlerinde, kalitelerinde, efektif

verimliliklerinde büyük artışlar kaydedilmektedir. Bunun paralelinde ürün maliyet

fiyatlarında büyük düşüşler kaydedilmektedir. Bu gelişmelerin sonucu olarak laserli iş

yerlerinin sayılarında ve kullanım alanlarında büyük artışlar gözlenmektedir. Çin’de son

Page 6: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

266

yıllarda laser cihazlarının üretiminde ve laser teknolojisi uygulamalarında gözlenen büyük

artışlar nedeniyle bir çok Batılı şirketler, özellikle Mercedes gibi otomobil firmaları üretim

faaliyetlerini Çin’e taşımışlardır. Türkiye’de ise fotonik, optik, laser teknolojisi konularında

kayda değer bir etkinlik gözlenmemektedir. Daha düne kadar laser kesim ve markalama, veri

okuma dışında laser kaynağını uygulayacak bir sanayici bulunmuyordu. Yüksek Lisans ve

doktora tezleri için gerekli laser kaynaklı numuneler yurtdışında yaptırılıp getirtiliyordu.

2004 yılından beri devam eden Ege Bölgesi Sanayicilerine hitap edebilecek çok disiplinli ve

uygulamalı fotonik ve optik laboratuvarının, (laser laboratuvarının) Ege Üniversitesinde

Mühendislik Fakültesi öncülüğünde kurulması ile ülkeye bu teknolojilerin kazandırılmasına

ve bu teknolojileri kullanacak ileride geliştirecek personelin yetiştirilmesine katkıda

bulunacaktır. Maalesef bu merkezin kurulmasında Ege Bölgesi sanayicilerinden beklenilen

destek bugüne dek gerçekleşmemiştir. Laser teknolojisinin, Ege Bölgesinde ve Türkiye’de

yaratabileceği istihdam konusunda genel bir fikrin edinilmesinde Şekil 1 ve Şekil 2 deki

kullanım alanları ve veriler yararlı olabilir. Türkiye’deki sanayiciler dünya pazarlarında ve

ülkenin iç pazarlarında var olmak, rekabet edebilme şanslarını artırmak istiyorlarsa mutlaka

Laser teknolojilerini kullanmak ve geliştirmek mecburiyetindedirler.

Şekil 2. 2005 ve 2015 yıllarına ait fotonik/ optik teknoloji uygulamalarının grafiksel dağılımı.

3. LASER KAYNAK BAĞLANTILI MODULER YAPI ELAMANLARI

Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli hibrid profiller, boru tipi açık yada kapalı

profiller olup, içerisinde dıştan laser kaynak, lehim bağlantılı enine ve/veya boyuna dayanım

artırıcı takviye perdeleri bulunmaktadır. Dairesel kesitli, çokgen kesitli, elips kesitli, karma

tipi profil ve perde kesitleri bulunmaktadır. Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli hibrid

profilleri, yapı elemanları tasarımları; tabiattaki kargıların, bambu ağaçlarının özellikleri,

yapıları, dayanımları incelenerek ve 21. Yüzyıl teknolojisinde belirleyici olan laserler, laser

Page 7: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

267

üretim yöntemleri dikkate alınarak geliştirilmişlerdir. Lazer bindirme kaynaklı iç perde

takviyeli hibrid profiller, boyut değerleri dikkate alınmadan Şekil 3’te gösterilmektedir.

Şekilde içi dolu masif, içi boş, iç perde takviyesiz boru tipi profillerin ve enine ve boyuna iç

perde takviyeli ve içi köpüklü yapı elamanların kesitleri yer almaktadır.Çok amaçlı

kullanımlı “Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli kapalı profillerin” başlıca konstrüktif

ve üretim özelikleri: [7]

Çekme, basma, eğilme ve burulma gibi basit ve karmaşık zorlamalara karşı yüksek

dayanım ve rijitlik,

Hafif ve esnek konstrüktif yapı,

Yüksek burkulma emniyeti,

Kullanım amacına ve profil tipine göre geometrik şekil ve boyutların belirlenmesi,

Hibrid profil; birden fazla farklı üretim yöntemlerin iyi özelliklerinin bir

kombinasyonundan üretilmişlerdir,

Basit ve ekonomik üretim,

Mevcut üretim bant ve portallarına uyumluluk,

Endüstride çok geniş kullanım alanlarının bulunmasıdır.

Şekil 3. İç perde takviyeli ve takviyesiz yapı elamanları, taslak çizimler. [7]

Page 8: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

268

Diğer boru tipi hibrid profillerin yapı elemanlarını mevcut profillerden ayıran başlıca

özellikleri;

- Profilin içinde dayanımı ve rijitligi artıran enine perdelerin ve boyuna perdelerin, yani

ince takviye levhaların, boru seklinde takviye elemanlarının bulunmasıdır.

- Hibrid dış profil gövdeleri geleneksel, konvansiyonel yöntemlerle imal edilirken, profil

içindeki enine ve boyuna perdeler profil gövdesine, malzeme cinsine ve profilin

kalınlığına göre dıştan lazer bindirme kaynak dikişi ile ya da laser lehimle, laserli

yapıştırıcılarla ya da laser hibrid kaynak dikişi ile birleştirilmektedir.

- İç perdelerin sayısı ve aralarındaki diziliş, mesafeleri çalışma koşullarına, gerilme

dağılımına göre belirlenmektedir. Gerilmelerin yoğun olduğu bölgelerde mesafeler kısa,

gerilmelerin düşük olduğu bölgelerde iç perdeler arasındaki mesafeler uzun olacak

şekildedir. Örneğin, burulmanın ağırlıklı olduğu yerlerde halka tipi enine iç perdeli gemi

şaftları en iyi sonuçları vermektedir. Şaftın uçlarında iç perdeler arasında aralık azalırken

ortalara doğru mesafeler artacak şekilde dizilmektedirler.

- Profilde iç perdeler maksimal kuvvetlerin etki noktalarına denk gelecek şekilde

yerleştirilmelidirler.

- Transmisyon milleri, gemi şaftları, kamyon otomobil şaftları motor mil ve aksları v.b. güç

ve hareket iletimi ve taşıma elemanı kullanımlarımda iç takviye perdeleri enine ya da

boyuna olacağı gibi boyuna boru şeklinde de olabilmektedir. Büyük döndürme

momentlerinde borulu takviye elemanları önerilmektedir,

- İnce disk seklindeki perdelerin profil içine belirli aralıklarda tespitleri ve sabitlenmeleri

için şablonlar ve lazer ışınları kullanılmaktadır. Disk şeklindeki perdelerin bir milin

üzerinde belli aralıklarda dizilerek dar uzun profillerin içine sabitlenmeleri için de delikli

olarak hazırlanmışlardır.

- Burulma yanında büyük eğilme, çekme, basma gibi karmaşık büyük gerilmelerin

momentlerin ve burkulmanın söz konusu olduğu çalışma koşullarında örneğin gemi ve

taşıt şaftlarında enine perdelerle birlikte boyuna perdelerden oluşan karmalı iç perde

takviyeli şaftların tercihi söz konusudur.

Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli hibrid profillerin, alternatif üretimlerinden biri,

büyük çaplı profil gövdelerinin birden fazla genellikle iki parçadan, alt yarı gövde ve üst yarı

hazırlanmaları daha sonra lazer hibrid alın kaynak dikişi ve lazer bindirme kaynak diksi ile

bu gövdelerin ve perde içlerinin üretim yerinde ya da montaj tesis yerinde

birleştirilmeleridir. Çok amaçlı kullanımlı “Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli

hibridprofilleri de malzeme olarak normal, yapı çeliği, yüksek dayanımlı alaşımlı çelikleri,,

yüksek dayanımlı alüminyum ve magnezyum alaşımlı hafif metaller, karbon elyaf (CFK)

ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır.

Page 9: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

269

4. ENDÜSTRİDE KULLANIM ALANLARI

Lazer bindirme kaynaklı iç perde takviyeli hibrid profilleri, yapı elemanlarının endüstride

farklı ve çok amaçlı kullanım alanları mevcuttur. Örneğin; taşıyıcı modüler kirişler, modüler

kolonlar yanında, mil, aks şaft, transmisyon makine elemanları, çelik konstrüksiyonlarda

yükleneciler, kran modüler sütunları, gemi direkleri, yat, yelken direkleri, elektrik ve

aydınlatma direkleri, reklam-pano-direkleri, verici, iletici baz direkleri, yüksek binalarda

çelik kolonlar, beton binalarda deprem sarsıntılarını sönümleyici taşıyıcılar, yüksek

gözetleme çelik kuleleri, rüzgâr enerjisi çelik-kuleleri, gemi tekne kuşakları, gemi karinaları

olarak da tasarlanmaktadırlar. Şekil 4’de kullanım alanlarına ait farklı örnekler, gemi

direkleri, aydınlatma, bayrak, pano direkleri, kuleler, kiriş ve kolon taşıcıları, gemi ve

kamyon araç şaftları şekilsel olarak gösterilmektedir.

Şekil 4. Laser bağlantılı iç takviyeli yapı elemanlarının kullanım alanlarına örnek görüntüler.

Page 10: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

270

5. İÇ PERDE TAKVİYELİ YAPI ELEMANLARININ DAYANIM VE ÖMÜR

ANALİZLERİ

Laser kaynak bağlantılı enine ve boyuna iç perde takviyeli profillerin, yapı elemanlarının ve

içi boş iç perde takviyesiz ve içi dolu masif profillerin yapı elamanlarının dayanım,

deformasyon ve ömür analizleri paket programları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Piyasada

da kolaylıkla erişilebilen ve yaygın kullanılan paket programları, model çizimleri ve

dayanım ömür analizleri için tercih edilmiştir. Kalitatif karşılaştırma hesapları ve analizler

için şaftların farklı geometrik modelleri aynı ana boyutlarda hazırlanmıştır. Şekil 5 - Şekil 8

model çizimler gösterilmektedir. Kalitatif karşılaştırmada model tasarımları aynı çalışma

şartları, zorlama koşulları altında dikkate alınmışlardır. Farklı yükler altında gerilme

dağılımları, deformasyon ve ömür değerleri karşılaştırılmıştır. Bunun yanında farklı iç perde

tiplerin ve dizilişlerin olumlu/olumsuz etkileri araştırılmıştır, Şekil 5, Şekil 7. Bunların

dışında profillerin, yapı elemanlarının kullanım alanları dikkate alınarak birebir boyutlarda

çizilen modeller üzerinde analizler gerçekleştirilmiştir. Örneğin, Şekil 8’de gösterilen birebir

gerçek boyutlarda ve yükleme değerleri ile taşıt şaftlarında yapılan analizler, daha evvel basit

modeller (Şekil 7) üzerinden bulunan analiz sonuçlarını doğrulamıştır. Modeller üzerinde

gerçekleştirilen çok sayıdaki dayanım, ömür analizleri sonuçları, laser bağlantılı iç perde

takviyeli profillerin, yapı elemanlarının içi dolu masif ve içi boş takviyesiz elamanlara göre

daha dayanıklı ve uzun ömürlü olduklarını göstermiştir. Bulunan değerlerin zorlama tipine,

seçilen malzemeye ve iç perde özelliklerine (form ve dizilişe göre) değiştiği tespit edilmiştir.

Bunun üzerine bilgisayar destekli optimizasyon araştırması ile en uygun yapı elamanlarının

tespitine gidilmiştir. [4, 5, 6, 7]

Şekil 5. Dıştan laser bağlantılı enine iç perde takviyeli yapı elemanlarının ve

iç perde tiplerin geometrik modelleri ve gerilme dağılımları

Page 11: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

271

Şekil 6. Direk modellerinde yapılan analizlerden örnek görüntüler

(Bası kuvveti 4000N, eğilme kuvveti 4000N ve burulma momenti 750N).

Motordan şafta döndürme momenti aktarılırken motorun çalıştığı frekanslara dikkat

edilmelidir. Motor eğer uygun olmayan frekans değerlerinde çalıştırılırsa, şaft üzerinde çok

büyük gerilmelere sebebiyet verecek ve araç için çok tehlikeli durumlar söz konusu

olacaktır. Burulma ve eğilmenin şaft üzerinde yarattığı titreşimi görmek amacıyla modal

analiz yapılmıştır. Motorun hangi frekans değerlerinde çalıştığı zaman şaft için tehlikeli

gerilme ve deformasyonlara sahip olduğu tespit edilmiştir. İç perde takviyeli şaftların,

titreşimleri sönümleyici özelliği saptanmıştır. Sonuç olarak, milde kullanılan iç takviye

perdelerin şafta farklı parametrelerde iyileştirme yaptığı tespit edilmiştir. İstavroz profilli

takviyeler dairesel kesitli takviyelere göre milin güvenliği açısından daha olumlu etki

yaratmaktadır. Mil üzerindeki mavi bölgeler bir öncekine göre oldukça artmıştır fakat mafsal

noktaları daha güvensizdir

Page 12: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

272

Şekil 7. Kamyon şaft modelleri[5]

Page 13: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

273

Orijinal Bir Kamyon Şaftının Dayanım ve Ömür Analizleri gerçek boyutlarda yapılmıştır.

Şaft elemanları, analizlerin sonuçlanmasını kolaylaştırması adına olabildiğince basite

indirgenmiştir. Örneğin, rulman vb. gibi yataklama elemanları göz ardı edilmiş, çalışma

boşlukları düzenlenmiş, kayar yataktaki dişler gibi bazı detaylar göz ardı edilmiştir. Bu

analizde takviye elemanları bulunmayan komple bir şaftın gerçek moment değeri olan 2000

Nm değerinin 5 katı bir değer ile (10000 Nm) analizi yapılmıştır. Böylesi yüksek bir değer,

analizlerdeki renk dağılımının daha net görülmesi adına kullanılmıştır. Şaftlarda kullanılan

boru miller tamamen buyüklere dayanabilmektedir. Maksimum gerilmelerin ve

deformasyonların kesitin çok düştüğü istavroz bölmeleri ve civarlarında oluştuğu

görülmektedir.

Şekil 8. Gerçek boyutlarda iç perde takviyeli bir kamyon şaftının model ve analizleri

Page 14: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

274

7. SONUÇLAR

Günümüzde, endüstride laser teknolojisi gibi yeni teknolojilerin kullanılması ile bir çok

teknik sorunun üstesinden gelinebileceği gibi, teknik ekonomik değeri yüksek alternatif

çözümlerin, yeni tasarımların, buluşların, faydalı farkındalıkların da ortaya çıkması

sağlanmaktadır.

Daha evvel konvansiyonel yöntemlerle yapımları mümkün olamayan iç perde takviyeli

yapı elemanları gibi tasarımlar, yeni buluşlar, günümüzde laser teknolojisinin, laser

üretim yöntemlerinin, laser kaynak, laser lehim gibi yöntemlerinin uygulanması ile

kolaylıkla mümkün olmaktadır.

Laser üretim yöntemlerine uyumlu enine ve boyuna iç perde takviyeli yapı

elemanlarının, profillerin (buluşların, innovativ tasarımların), olumlu konstrüksiyon

özellikleri nedeniyle endüstride çok amaçlı kullanım alanları bulunmaktadır.

Modeller üzerinde yapılan karşılaştırmalı dayanım ve ömür analizleri sonuçlarında, iç

perde takviyeli yapı elamanlarının hafiflikleri yanında yüksek dayanımlı ve uzun ömürlü

oldukları teyit edilmiştir. Şaft modellerinde yapılan frekans analizleri ile, iç perde

takviyeli şaftların titreşimleri azalttığı tespit edilmiştir.

Kısaca, Laser teknolojisi (foton/optik teknolojileri) 21. yüzyılın endüstriyel mal ve

hizmet üretimlerinde, tıpta, sağlık hizmetlerinde, ülkelerin savunmasında, enerjide

insanlığın geleceğini olumlu yönde belirleyecektir.

Endüstride kaliteli ve ekonomik mal ve hizmet üretiminde, yeni katma değeri yüksek

innovativ tasarımların ortaya çıkmasında, istihdam yaratmada olmazsa olmaz

teknolojilerden laser teknolojisinin ülkemize kazandırılması için gerekli desteklerin

sağlanması gerekmektedir. Üniversiteler bünyesinde farklı bilim alanlarında faaliyet

gösterecek, bölgesel laser ArGe merkezlerinin açılması ivedilikle teşvik edilmelidir.

2004 yılından beri Ege Üniversitesi bünyesinde kurulması istenilen laser ARGE

merkezine ilgili kurumların, sanayicilerin destek vermeleri bölgenin ve ülkenin yararına

olacaktır.

Page 15: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

275

8. KAYNAKLAR

[1] Özden, H. 2008, “Laser teknolojisindeki gelişmeler, endüstride kullanım alanları”

Çukurova Üniversitesi Sempozyum, Mühendislik Mimarlik Fakültesi, Adana.

[2] Özden, H. 2009, ‘‘ Otomotiv sektöründe laserlimulti üretim, yöntemlerilaserli imalat,

ölçme ve kalite kontrol”, Mühendis ve Makine Cilt 50, Sayı 596, s. 38-43.

[3] Heuse, J., ‘’LaserschweıßgerechtesKonstruıeren’’, Trumpf,Ditzingen, 16.01.2014.

[4] Güler B., Uçar S., ‘Kamyon şaftlarının paket programları ile mukavemet hesapları ve

analizi’’ Tez, EÜ, Mak. Müh. Böl., 2013.

[5] Koçak, K., K., ‘‘Laser kaynaklı kamyon şaftlarının sonlu elemanlar yöntemine bağlı

paket programları ile dayanım ve ömür analizleri’’ Yük Lis. Tezi, EÜ, Fen Bilimleri

Enst. 2013.

[6] Özden H., 2015, ‘Otomotiv sanayinde galvanizli ince çelik levhaların laser lehim

yöntemleri ile birleştirilmeleri’’ EÜ, Mak. Müh. Böl.,Henüz yayınlanmamış makale.

[7] Özden H.,‘‘Patent Önerileri; Patent 3, Lazer Bindirme Kaynaklı İç Perde Takviyeli

Hibrid Profilleri,

[8] Patent5 Lazer Bindirme Kaynaklı İç Perde Takviyeli Hibrid Direkleri, Patent 14 Laser

Bağlantılı Transmisyon Milleri, Gemi, Kamyon Şaftları’’

Page 16: Oturum 4A - mmo.org.tr Laser Kaynak Bağlantılı....pdf · ve cam elyaf ( GFK) komposit malzemeler kullanılmaktadır. KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ BİLDİRİLER

KAYNAK KONGRESİ IX. ULUSAL KONGRE VE SERGİSİ

BİLDİRİLER KİTABI

276