Hassas döküm yöntemiyle alüminyum A356 alaşımdan açık gözenekli (hücreli) metal köpük üretimi ve ısı eşanjörüne uygulanması
Production of open cell metal foam by investment casting method from aluminium A356 alloy and application to heat exchanger
- Tez No: 608237
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN USTA, DR. LEVENT TURHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Bu çalışmada; metal köpük üretim metotları arasında yer alan hassas döküm yöntemiyle, alüminyum A356 (AlSi7Mg0,3) alaşımından 10 PPI gözenek yoğunluğunda açık gözenekli alüminyum köpük üretimi gerçekleştirilmiştir. Hassas döküm yöntemi kullanılarak 10 ppı gözenek boyutundaki açık gözenekli alüminyum köpüklerin üretimi Türkiye'de ilk defa TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü tarafından başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Üretilen alüminyum köpüklerin karakterizasyonu (makro-mikro yapı analizleri) ve EDS analizleri yapılmıştır. Ticari ürün ile karşılaştırma yapabilmek için Mayser firmasının 10 PPI gözenek yoğunluğunda açık gözenekli alüminyum köpüklerine sertlik ve basma testleri yapılarak üretilen alüminyum köpükler ile karşılaştırılmıştır. Sertlik testleri sonucuna göre Mayser firmasının alüminyum köpüklerinin ortalama sertlik değerleri 42,8 HV, üretilen alüminyum köpüklerinin ortalama sertlik değerleri 59,4 HV olarak ölçülmüştür. Basma test sonuçlarına göre Mayser köpükleri basma dayanımları 0,25 MPa, üretilen alüminyum köpükleri basma dayanımları 0,14 MPa olarak ölçülmüştür. Üretimi gerçekleşen açık gözenekli alüminyum köpükler, yüksek yüzey alanına (yaklaşık 400-450 m2 / m3) ve yüksek ısıl iletkenliğine (yaklaşık 160-170 W/mK) sahiptir. Bu tez çalışmasında bu amaca yönelik, ev tipi kombilerde kullanılan birincil ısı eşanjöründeki kanatçıklar yerine, üretilen bu açık gözenekli alüminyum köpükler yerleştirilerek ısıl performans testleri yapılmıştır. Türkiye'de ilk defa A356 alaşımdan açık gözenekli alüminyum köpüklü ve bakır borulu ısı eşanjörünün hassas döküm yöntemiyle birlikte üretimi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen alüminyum köpüklü ısı eşanjörünün ısıl performans testleri, TÜBİTAK UME' de mevcut rüzgar tünelinde gerçekleştirilmiştir. Bakır boru ile alüminyum köpük arasındaki mikro boşluklardan kaynaklanan temas problemlerinden dolayı oluşan ısıl dirence rağmen, ümit verici ısıl performans sonuçları elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study; Open pore aluminum foam was produced from aluminum A356 (AlSi7Mg0,3) alloy with a pore density of 10 PPI (pore per inch) by investement casting method which is one of the metal foam production methods The production of open-pore aluminum foam of 10 ppi pore size using a investment casting method was carried out successfully the first time by the Institute TÜBİTAK MAM in Turkey. Characterization of the produced aluminum foams (macro-micro structure analysis) and EDS analysis were performed. In order to make comparison with commercial product, hardness and compression tests were performed on open pore aluminum foams with M-Pore 10 product code of 10 PPI pore density of Mayser company and compared with produced aluminum foams. According to the results of the hardness tests, the average hardness value of the Mayer foams was 42.8 HV and the average hardness values of the produced aluminum foams was 59.4 HV. According to the compression test results, compressive strength of Mayser foams was measured 0.25 MPa and produced aluminum foams were measured 0.14 MPa. The open porous aluminum foams produced have high surface area (about 400-450 m2 / m3) and high thermal conductivity (about 160-170 W / mK). In this thesis, thermal performance tests were carried out by replacing the fins in the primary heat exchanger used in household type combi boilers with these open porous aluminum foams produced. Production method of investment casting with open-pore foamed aluminum and copper alloy tube heat exchangers of the first A356 was performed in Turkey. The thermal performance tests of the developed aluminum foam heat exchanger were carried out in the existing wind tunnel at TÜBİTAK UME. Despite thermal resistance due to contact problems caused by microcaps between copper tube and metal foam, promising thermal performance results have been achieved.
Benzer Tezler
- A356, A357 ve F357 alüminyum döküm alaşımlarının hassas döküm tekniği ile üretimi ve karakterizasyonu
Production of A356, A357 and F357 aluminum casting alloys by precision casting technique and characterization
MERVE SANCAR COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT BORA DERİN
- Vakum infiltrasyon yöntemiyle alüminyum matrisli hibrit kompozit üretimi
Aluminum matris hybrid composite production by vacuum infiltration method
DİLARA BİRSEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ÖZER
- Hassas döküm yöntemiyle A356 alüminyum alaşımının döküm şartlarının optimizasyonu
Başlık çevirisi yok
HALİM TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN ŞAHİN
- Eklemeli imalat destekli dereceli hassas döküm yöntemi ile bal peteği yapıların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of honeycomb structures by additive manufacturing-aided investment flask mould casting method
FATİH GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
DR. LEVENT TURHAN
- Hassas döküm yöntemiyle üretilen femoral diz komponentlerinde seramik maça kullanımı ile talaşlı imalat minimizasyonu
Minimization of machining by using ceramic cores during the investment casting process of femoral knee components
CEVAT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECİP ÜNLÜ