Otomotiv sektöründe kullanılan sac metal malzemelerin farklı teknikler ile oluşturulan birleşimlerinin yorulma özelliklerinin araştırılması
Investigation of fatigue properties of joints of sheet metal materials used in automotive industry with different joining techniques
- Tez No: 817404
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÇETKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrik Direnç Kaynağı, Form Punta, Kendiliğinden Delen Perçinleme, Sac Levha Birleştirme Metodu, Yorulma, Resistance Spot Welding, Clinching, Self Pierce Riveting, Sheet Metal Joining Method, Fatigue
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu araştırmada, Otomotiv sanayinde araç komponentlerinde kullanılmakta olan ve birbiriyle metalürjik olarak uyumsuz olan Erdemir 1314 kalite galvanize çelik sac levha ile Al 5052 H32 alaşımı sac levha, otomotiv sanayinde tercih edilen sac levha birleştirme metotlarından üç farklı metot kullanılarak tek noktadan olmak üzere birleştirilmiş ve yorulma davranışları araştırılmıştır. Bu araştırma için belirlenen üç farklı birleştirme metodu sırasıyla; Form Punta (FP), Elektrik Direnç Kaynağı (EDK) ve Kendiliğinden delen perçinleme (KDP) metottur. Bu araştırmada, yorulma deneyleri öncesi, Erdemir 1314 kalite galvanize çelik ile Al 5052 H32 alaşımından oluşan sac metal malzemeler, mekanik özellikleri belirlemek amacıyla TSE EN ISO 6892-1 standardına göre çekme testi uygulandı. Çekme testleri öncesi alüminyum ve çelikten oluşan sac levha numunelerden oluşan malzemelerin içyapısında elementlerin varlığı firmaların bize sunduğu özelliklerde olup olmadığı belirlemek amacıyla OES (Optik Emisyon Spektroskopi) ile analiz edildi. EDK ile birleştirilen numuneler üzerinde Enerji Dağılım Spektrometresi (EDX) ile kaynak bölgesindeki dağılımları ve bu dağılımın oransal yapısı belirlendi. Çelik ve alüminyum alaşımı sac levha numuneleri, bu araştırmada belirlenen üç farklı sac levha birleştirme metodu ile TS EN ISO 14273 kesme deneyi standardına göre birleştirilmiştir ve ayırma kuvvetleri belirlenmiştir. Yorulma deneyleri için, çelik ve alüminyum sac levha numuneler bu araştırmada belirlenen üç farklı sac levha birleştirme metodu ile TSE EN ISO 14324 standardına göre birleştirilip yorulma deneyleri yapıldı. Elde edilen deney verileri neticesinde yorulma ömür grafikleri oluşturuldu. Yorulma çevrim sınırı olarak N=106 çevrim sayısına karşılık gelen değerler alınmıştır. Ayrıca sac levha bağlantı metotları ile birleştirilen numunelerin metalografik cihazlar kullanılarak hazırlanan kesit görünüşleri optik mikroskoplar yardımıyla fotoğrafları çekilerek, kesit görünüşlerde FP ve KDP birleşim formlarının yapısı incelenmiştir. Yorulma deneylerine başlanabilmesi için gerekli olan kesme ayırma dayanımlarının değerlendirmesinde EDK metot ile yapılan birleştirmeler diğer bağlantı metotlarına göre daha yüksek dayanıma sahip olduğu tespit edilmiştir. En düşük kesme ayırma değerleri FP metodunda gözlemlenmiştir. Daha esnek bir birleştirme yapısına sahip olan FP tekniğinin yorulma ömürleri, diğer birleştirme metotlarına göre daha üstün değerlere sahip olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this research, Erdemir 1314 quality galvanized steel sheet and Al 5052 H32 alloy sheet metal sheet, which are used in vehicle components in the automotive industry and are metallurgically incompatible with each other, were combined from one point using three different methods, one of the preferred sheet metal joining methods in the automotive industry, and their fatigue behavior was investigated. Three different joining methods determined for this research are respectively; Clinching, Resistance Spot Welding (RSW) and Self-Pierce Riveting (SPR) are methods. In this research, before the fatigue tests, sheet metal materials consisting of Erdemir 1314 quality galvanized steel and Al 5052 H32 alloy were subjected to tensile test according to TSE EN ISO 6892-1 standard in order to determine their mechanical properties. Before the tensile tests, the presence of elements in the internal structure of the materials consisting of sheet metal samples consisting of aluminum and steel was analyzed with OES (Optical Emission Spectroscopy) in order to determine whether they are in the properties offered to us by the companies. The distributions in the source region and the proportional structure of this distribution were determined by Energy Dispersive Spectrometer (EDX) on the samples combined with RSW. Steel and aluminum alloy sheet metal samples were combined with three different sheet metal joining methods determined in this research, according to the TS EN ISO 14273 shear test standard, and the separation forces were determined. For fatigue tests, steel and aluminum sheet metal samples were combined with three different sheet metal joining methods determined in this study according to TSE EN ISO 14324 standard and fatigue tests were performed. Fatigue life graphs were created as a result of the experimental data obtained. The values corresponding to N=106 cycles were taken as the fatigue cycle limit. In addition, the crosssectional views of the samples, which were joined by sheet metal connection methods, prepared using metallographic devices, were photographed with the help of optical microscopes, and the structure of clinching and SPR joint forms in cross-sectional views were examined. It has been determined that the joints made with the RSW method have higher strength compared to the other connection methods in the evaluation of the shearseparation strengths required to start the fatigue tests. The lowest shear separation force values were observed in the clinching method. It has been determined that the fatigue life of the clinching technique, which has a more flexible joining structure, has superior values compared to other joining methods.
Benzer Tezler
- Otomotiv pres kalıplarının bimetal döküm tekniği ile tasarımı ve üretimi
Design and production of automotive press molds with bimetal casting technique
ORHAN ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZEL
- Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde küreselleştirme ısıl işleminin optimizasyonu ve hassas kesme işlemine etkisi
Optimization of spheroidizing heat treatment in unalloyed and low alloyed steels and its effect on fine blanking process
AKIN KÜTMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Otomotivlerde kullanılan crash boxların CMT yöntemi ile birleştirilebilirliğinin ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of combinability and mechanical properties of crash boxes used in automotives with CMT method
CİHAN YAKUPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK VAROL
- Diyaframla hidrolik şekillendirme yönteminde konturlu yapıya sahip büküm parçalarındaki kırışma probleminin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of wrinkling defect during hydroforming of formed contoured parts
GÜRHAN YILGIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ
- Sac- kütle şekillendirme ile birleştirilen zıvanalı geçme bağlantısının incelenmesi
The examination of the mortise and tenon joint by sheet-bulk metal forming
MÜCAHİT TUGAY DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ