ÖZET Mühendislik malzemelerinin sayısı 40000-80000 olarak kabul edilebilir. Tasarımcı, kendisine en uygun malzemeyi bu geni ş menüden seçmek durumundadır. Böyle bir seçim, güç ve sıkıcı bir iş olabilir. Söz konusu uygulama için geleneksel malzeme seçimi iyi yol olabilir. Örneğin şişe için cam, teneke için çelik gibi. Bu seçim güvenlikli olmasına karşın tutucudur ve sonuçta yeniliklerin sağlayacağı fırsatları da reddetmektedir. Ancak hızla gelişen mühendislik malzemeleri nedeniyle seçim daha geniş yelpazeden yapılır. Örneğin, bazı ürünlerde yeni bir seçimle, plastik şişelerin ve alüminyum kutuların kullanımı ile pazar payı tamamen değişmektedir. Tasarımın ilk kademesinde veya yeniden tasarımda tüm malzeme yelpazesi göz önüne alınmalıdır. 1- GİRİŞ Tasarım herkes için farklı şey ifade eder. Bayanların şapkalarından tutun da dişli kutularının yağdanlıklarına kadar üretilen her nesne bir tasarım olarak nitelendirilebilir. Ancak, tasarım daha çok şey ifade etmektedir. Örneğin doğa bazıları için tanrısal bir tasarım olarak kabul edilmektedir. Bizi ilgilendiren ise, mekanik tasarım ve malzemelerin bu tasarımdaki rolüdür. Mekanik elemanların bir kütlesi vardır, yük taşırlar, ısı iletirler, aşınmaya ve korozif ortamlara maruz kalırlar. Mekanik elemanlar tek bir malzemeden yapılabileceği gibi, çok sayıda malzemeden de yapılabilir, belirli bir şekilleri (tasarımları) vardır ve imal edilmek zorundadırlar. İnsanların ilk elbiseyi, ilk kulübeyi ve ilk savaşı yapmalarından bu yana malzemeler, tasarımları ile sınırlandırılmışlardır. Bu sınırlama hala günümüzde de devam etmektedir. Malzemelerin gelişimi günümüzde son derece hızlı olmaktadır. Günümüzde malzemelerin sahip oldukları özellikler ve sağladıkları olanaklar, önceki yıllara göre çok fazladır. 1.1-Tasarımda Malzeme Bir fikirden yola çıkılarak tasarım yapılabileceği gibi, pazardaki ayrıntılı bazı taleplerden yola çıkılarak da tasarım yapılabilmektedir. Her iki durumda da ürünün yapılacağı malzeme hakkında karar vermek gerekmektedir. Bazen de karar verirken zorlanılabilir. Yeni bir ürün istenebilir, mevcut bir ürünün
26
Embed
ÖZET - Teknikbelgeler.com · İmalat yöntemleri; döküm, kalıplama, deformasyon, talalı iúleme, toz metalurjisi, kompozit úekillendirme, moleküler metod, özel metodlar ve
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
ÖZET
Mühendislik malzemelerinin sayısı 40000-80000 olarak kabul edilebilir.
Tasarımcı, kendisine en uygun malzemeyi bu geniş menüden seçmek
durumundadır. Böyle bir seçim, güç ve sıkıcı bir iş olabilir. Söz konusu
uygulama için geleneksel malzeme seçimi iyi yol olabilir. Örneğin şişe için cam,
teneke için çelik gibi. Bu seçim güvenlikli olmasına karşın tutucudur ve sonuçta
yeniliklerin sağlayacağı fırsatları da reddetmektedir.
Ancak hızla gelişen mühendislik malzemeleri nedeniyle seçim daha geniş
yelpazeden yapılır. Örneğin, bazı ürünlerde yeni bir seçimle, plastik şişelerin ve
alüminyum kutuların kullanımı ile pazar payı tamamen değişmektedir.
Tasarımın ilk kademesinde veya yeniden tasarımda tüm malzeme yelpazesi
göz önüne alınmalıdır.
1- GİRİŞ
Tasarım herkes için farklı şey ifade eder. Bayanların şapkalarından tutun da
dişli kutularının yağdanlıklarına kadar üretilen her nesne bir tasarım olarak
nitelendirilebilir. Ancak, tasarım daha çok şey ifade etmektedir. Örneğin doğa
bazıları için tanrısal bir tasarım olarak kabul edilmektedir.
Bizi ilgilendiren ise, mekanik tasarım ve malzemelerin bu tasarımdaki
rolüdür. Mekanik elemanların bir kütlesi vardır, yük taşırlar, ısı iletirler,
aşınmaya ve korozif ortamlara maruz kalırlar. Mekanik elemanlar tek bir
malzemeden yapılabileceği gibi, çok sayıda malzemeden de yapılabilir, belirli
bir şekilleri (tasarımları) vardır ve imal edilmek zorundadırlar.
İnsanların ilk elbiseyi, ilk kulübeyi ve ilk savaşı yapmalarından bu yana
malzemeler, tasarımları ile sınırlandırılmışlardır. Bu sınırlama hala günümüzde
de devam etmektedir. Malzemelerin gelişimi günümüzde son derece hızlı
olmaktadır. Günümüzde malzemelerin sahip oldukları özellikler ve sağladıkları
olanaklar, önceki yıllara göre çok fazladır.
1.1-Tasarımda Malzeme
Bir fikirden yola çıkılarak tasarım yapılabileceği gibi, pazardaki ayrıntılı bazı
taleplerden yola çıkılarak da tasarım yapılabilmektedir. Her iki durumda da
ürünün yapılacağı malzeme hakkında karar vermek gerekmektedir. Bazen de
karar verirken zorlanılabilir. Yeni bir ürün istenebilir, mevcut bir ürünün
geliştirilmesi istenebilir yada mümkünse yeni bir malzeme ile imal edilmesi
istenebilir. Mühendislikte kullanılabilecek malzeme sayısı çok fazla olup
40.000-80.000 arasında olduğu tahmin edilmektedir. Bununla birlikte yürürlüğe
giren standartlarla bu rakam azaltılmaya çalışılmaktadır. Bir yandan da yeni
malzemeler ortaya çıkarılmaktadır.
O halde bu kadar geniş malzeme listesinden mühendisler amaçlarına en
uygun malzeme seçimini nasıl yapacaklardır? Rasyonel bir seçim için
gereken yöntem formüle edilebilir mi? Tasarımın uygun olduğu seviyeye göre bu soru birçok düzeyde
cevaplanabilir;
-Başlangıçta tasarım akıcıdır ve opsiyonlar çok fazladır. Tüm malzemeler göz
önüne alınmalıdır.
-Tasarım üzerine yoğunlaştıkça ve parça şekillendikçe (biçim aldıkça), seçim
kriterleri netleşir yani keskinleşir. Ve seçilecek malzeme sayısı azalır. İşte bu
durumda daha kesin ve detay veriler gerekir ve seçim için farklı analiz
yöntemleri kullanılır.
-Tasarım sonunda daha hassas veriler gerekir, malzeme sayısı birkaça iner bazen
de sadece birdir.
Malzemelerin seçimi; malzemelerin şekillendirilme yani imalat
yöntemlerinden bağımsız olarak yapılamaz. O halde imalat yöntemleri örn.
Talaşlı, talaşsız, birleştirme, yüzey işleme ve diş açma vb. gibi tasarımın önemli
bir unsurudur.
Maliyet de malzeme seçiminde önemli bir başka faktördür. İyi bir tasarımın
tek başına bir ürünü satmak için yeterli olmadığı da göz önünde tutulmalıdır. Ev
aletlerinden otomobile ve uçağa kadar her ürünün şekli(biçimi), dokusu
(yapısı), rengi, estetiği ve dekorasyonu her zaman kullanıcıya bir tatmin(haz)
vermektedir. Çok önemli olan bu estetik unsurlar, endüstri(endüstriyel) tasarım
olarak bilinir ve birçok mühendislik dersinde ele alınmazlar. Estetik unsurlar
ihmal edildiğinde, üreticinin pazar payını kaybetmesine(yitirmesine) neden olur.
Çünkü iyi bir tasarım çalışır ama mükemmel bir tasarım ayrıca haz verir.
Tasarım problemlerinin tek ve tam bir çözümü yoktur. Tasarımcının ihtiyacı
olan tek şey, açık bir düşünce ve tüm olasılıklar için karar vermeye istekliliktir.
„‟Denize geniş ağ atılırsa çok balık tutulur„‟ atasözünde olduğu gibi en uygun
malzemeyi seçmek için bir prosedür gerekmektedir. Örneğin malzeme seçimini
diyagramlar yardımı ile yapmak, potansiyel malzeme adayları arasında ilk
seçimi basitleştirmektedir. Malzeme ve tasarım(biçim) arasındaki etkileşim
ayrıntılı olarak tartışılmalıdır. Ayrıca, kullanıcıya tasarımı doğrudan imalat
prosesi ile gerçekleştirmesine imkan veren proses seçim diyagramları
geliştirilmiştir.
1.2-Mühendislik Malzemelerinin Gelişimi
Tarih boyunca malzemeler sınırlı olarak tasarlanmıştır. Eski çağlar,
insanların kullandığı malzemelerin isimleri ile örneğin taş devri, bronz devri,
demir devri gibi adlandırılmıştır. İnsanlar öldüklerinde hazineleri de kendileri ile
birlikte gömülmekteydi. Mısır firavunlarından Tutankamon, taş lahit içine renkli
camdan yapılmış eşyaları ile, Agamemnon ise bronz kılıcı ve altın maskı ile
gömülmüşlerdir. Firavunun eşyaları, yaşadıkları zamanın en yüksek
teknolojisine ait ürünleri temsil etmekteydi. Düşünün arkadaşlar, eğer firavunlar
bugün yaşasalar ve ölselerdi yanlarında neler gömülebilirdi? Titanyum saatleri
mi? yoksa karbon elyaf ile takviye edilmiş tenis raketlerini mi? Yoksa metal