Ultrasonik birleşme deney düzeneği tasarımı ve ultrasonikbirleşme ile alüminyum folyoların katmanlı birleştirilmesi
Design of an ultrasonic consolidation experimental setup and ultrasonic consolidation of laminated aluminum foils
- Tez No: 776509
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Konvansiyonel üretim teknolojileri ile karşılaştırıldığında, son zamanların en çok rağbet gören üretim yöntemlerinden olan metal eklemeli imalat teknolojileri; muhtemel kullanım alanları, çeşitli parçaları üretim kolaylığı, geleneksel tasarım kısıtlamalarından bağımsız oluşu, tasarım optimizasyonlarına uygunluğu ve hızla gelişen teknolojik alt yapısıyla oldukça parlak bir geleceğe sahiptir. Metal eklemeli imalat teknolojilerinin bu potansiyeli dolayısıyla, bu teknolojiye dahil edilebilecek çeşitli alt sınıflarda, farklı bilimsel çalışmalar yapılmaktadır. Bu alt sınıflardan birisi olan ultrasonik metal eklemeli imalat (UMEM); aynı veya farklı tipteki ince metal folyoların katmanlı bir şekilde, bir katı hâl kaynağı olan ultrasonik birleşme ile birleştirilmesi üzerinde temellenmiş bir katmanlı imalat yöntemidir. Bu çalışma kapsamında, UMEM'in temellerinin incelenmesi adına, bir ultrasonik birleştirme düzeneği tasarlanıp üretilmiş ve ince alüminyum folyoların katmanlı bir şekilde birleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu hedefe istinaden yapılan deney tasarımı ile temel ultrasonik birleşme parametrelerinden statik yükleme, genlik ve kaynak hızı arasındaki ilişkinin irdelenmesi ve bu parametrelerin ultrasonik birleşme kalitesine etkisinin anlaşılması için, 45-55 μm arası genlik, 30-50 kg arası statik yükleme ve 4-10 rpm arası kaynak hızları ile dört adet alüminyum folyonun katmanlı ultrasonik birleştirmesine istinaden 15 farklı parametre seti ile birleştirme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerden 11 adedi başarılı, 4 adedi başarısız olmuştur. Başarılı olan birleştirmeler, soyma testine tabi tutulmuştur. Bu testler sonucunda; 55 μm genlik, 40 kg statik yükleme ve 10 rpm kaynak hızından oluşan deney setiyle, 185 N seviyesindeki en yüksek soyma testi değeri elde edilmiştir. Ultrasonik birleştirme sonrasında üç adet numune hazırlanıp bu numunelerin taramalı elektron mikroskobu altında ultrasonik bağlantı arayüzleri incelenerek bağlanma arayüzlerindeki yüzey hataları tespit edilmiş ve ultrasonik birleşme hattı boyunca oluşan lineer kaynak yoğunluğu %90 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Compared with conventional manufacturing technologies, metal additive manufacturing technologies which are one of the most popular manufacturing methods of recent times, has a very bright future with its possible application fields, ease of manufacturing of various parts, independence from traditional design constraints, compatibility for design optimizations and rapidly developing technological infrastructure. Due to this potential of metal additive manufacturing technologies, different scientific studies are carried out in various subclasses that can be included in this technology. Ultrasonic metal additive manufacturing, which is one of these subclasses is an additive manufacturing method based on the consolidation of thin metal foils of the same or different types in a layered manner by ultrasonic welding which is a solid state welding. In this study, in order to examine the foundations of ultrasonic additive manufacturing, an ultrasonic additive consolidation device was designed and manufactured. It was aimed to weld thin aluminum foils in a layered manner. In order to examine the relationship between static loading, amplitude and welding speed, which are the basic ultrasonic bonding parameters, and to understand the effect of these parameters on the ultrasonic bonding quality, the amplitude between 45-55 μm, static loading between 30-50 kg and welding speed between 4-10 rpm are specified. Consolidation experiments were carried out with 15 different parameter sets based on the ultrasonic additive consolidation of four aluminum foils. 11 of these experiments were successful and 4 were unsuccessful. Successful experiments were subjected to the peel test. As a result of these tests, with the experimental set consisting of 55 μm amplitude, 40 kg static loading and 10rpm welding speed, the highest peel test value of 185 N was obtained. After ultrasonic bonding, three specimens were prepared and the ultrasonic bonding interfaces of these specimens were examined under a scanning electron microscope and surface defects at the bonding interfaces were detected and the linear weld density along the ultrasonic bonding interfaces was calculated as 90%.
Benzer Tezler
- Termoplastiklerin ultrasonik kaynağı için L ve LT modlarında çalışan rezonatör tasarımı
Design of resonator which operates L and LT modes for ultrasonic welding of thermoplastics
BEYZA GAVCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Production of inorganic charge selective layers for mesoscopic perovskite solar cells
Mezoskopik perovskit güneş hücreleri için inorganik seçici taşıyıcı katmanların üretilmesi
KEREM ÇAĞATAY İÇLİ
Doktora
İngilizce
2018
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
PROF. DR. BURCU AKATA KURÇ
- Defect assessment of spot welds by NDI
Punto kaynaklarındaki hataların tahribatsız muayene ile tayin edilmesi
OKAN OKAY KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAY ANKARA
- Gözenekli ve süzen (filtre) kağıtların birleştirme yöntemlerine göre yapışma performansları
Investigation of adhesion performance of porous and filter papers according to joining methods
HASAN ÖZDEMİRDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN BAHÇECİ
- Sod-ZMOF/matrimid mixed matrix membranes for CO2 separation
CO2 ayırma amaçlı Sod-ZMOF/matrimid karışık matrisli membranlar
AYŞE KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. GÖKTUĞ AHUNBAY