Farklı talaşlı imalat atıkları ile üretilmiş kompozit malzemelerin özelliklerinin incelenmesi
Examination of the properties of composite materials produced with different machining wastes
- Tez No: 981756
- Danışmanlar: PROF. DR. BAŞAK MESCİ OKTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, talaşlı imalat süreci sonucunda oluşan çelik, bakır, pirinç, zamak ve alüminyum talaşları kullanılarak epoksi esaslı kompozit malzemeler üretilmiş ve bu malzemelerin mekanik özellikleri kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Sanayileşmenin artmasıyla birlikte üretim süreçlerinden kaynaklanan metal atık miktarları önemli ölçüde artmakta olup, bu durum hem çevresel hem de ekonomik açıdan çeşitli sorunlara neden olmaktadır. Dolayısıyla, bu tür endüstriyel atıkların sürdürülebilir üretim yaklaşımları kapsamında yeniden değerlendirilmesi, çevresel etkilerin azaltılması ve ekonomik kaynakların verimli kullanımı açısından büyük bir gereklilik haline gelmiştir. Bu çalışmanın temel amacı, farklı metal talaşlarının kompozit malzeme üretiminde takviye elemanı olarak kullanılmasıyla elde edilen malzemelerin performanslarını incelemek ve bu malzemelerin mühendislik alanındaki potansiyel uygulamalarını değerlendirmektir. Kompozit numuneler, öncelikle belirlenen oranlarda metal talaşları ile epoksi reçine karışımı hazırlanarak, karışımın homojen olması sağlanmış ve uygun karıştırma teknikleriyle işlem tamamlanmıştır. Daha sonra bu karışım, kalıplama yöntemi ile şekillendirilmiş ve kontrollü bir kürleme sürecinden geçirilmiştir. Elde edilen kompozit numuneler üzerinde çekme, eğilme, sertlik ve yoğunluk gibi temel mekanik testler uygulanmış, bu testler sonucunda elde edilen veriler titizlikle analiz edilmiştir. Deneysel bulgular, çelik ve bakır talaşı takviyeli kompozitlerin yüksek mekanik dayanım sergilediğini gösterirken, zamak ve alüminyum talaşı takviyeli numunelerin ise düşük yoğunluklu ve hafif yapılar oluşturarak, kabul edilebilir seviyede dayanım sağladığını ortaya koymuştur. Ayrıca, talaş boyutu, dağılımının homojenliği ve matris ile olan bağlanma kalitesi gibi üretim parametrelerinin malzemenin genel performansı üzerinde önemli ve belirleyici etkileri olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, talaşlı imalat atıklarının kompozit malzeme üretiminde etkin bir şekilde kullanılabileceği ve bu yaklaşımın hem ekonomik hem de çevresel açıdan sürdürülebilir çözümler sunduğu ortaya konmuştur. Çalışma, atık yönetimi ve yeni nesil mühendislik malzemelerinin geliştirilmesi alanlarında önemli katkılar sağlamaktadır. Bu sayede hem geri dönüşüm süreçlerinin yaygınlaşması hem de yenilikçi malzeme tasarımlarının önünün açılması mümkün olacaktır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, epoxy-based composite materials were produced using steel, copper, brass, zamak, and aluminum metal chips generated as waste from machining processes, and their mechanical properties were comprehensively investigated. With the rapid increase of industrialization, the amount of metal waste generated from manufacturing processes has significantly risen, leading to various environmental and economic challenges. Therefore, the reutilization of such industrial wastes within the framework of sustainable production practices has become crucial for reducing environmental impacts and promoting the efficient use of economic resources. The primary aim of this study is to evaluate the feasibility of utilizing different metal chips as reinforcement elements in composite material production and to assess the performance of these materials for potential engineering applications. Composite specimens were prepared by mixing predetermined proportions of metal chips with epoxy resin, ensuring a homogeneous mixture through appropriate mixing techniques. The mixtures were then shaped using molding methods and subjected to a controlled curing process. Subsequently, fundamental mechanical tests including tensile, flexural, hardness, and density measurements were conducted on the produced specimens, and the obtained data were analyzed in detail. Experimental results revealed that composites reinforced with steel and copper chips exhibited high mechanical strength, whereas those containing zamak and aluminum chips demonstrated lower density, lighter structures with acceptable levels of strength. Furthermore, it was observed that production parameters such as particle size, uniformity of distribution, and bonding quality between the metal chips and resin matrix significantly influenced the overall performance of the composites. In conclusion, this study demonstrates that machining waste metal chips can be effectively utilized in the fabrication of composite materials, offering both economic and environmental benefits as sustainable solutions. The findings contribute to the advancement of waste management strategies and the development of next-generation engineering materials, facilitating the expansion of recycling practices and innovative material design.
Benzer Tezler
- Çok işlevli uyluk çivisi tasarımı, üretimi ve mekanik özellikleri
Multifunctional femoral nail design, production and mechanical properties
MUHARREM MERAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Briquetting of wood shavings and coal slurry
Ağaç talaşı ve kömür şlamının briketlenmesi
OSMAN ALPER İŞTOTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Doku oluşturulmuş silicili kesici takım ile tornalamada doku özelliklerinin işleme performansına etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of texture properties on machining performance in turning with textured wiper cutting tool
HÜSEYİN BAHRİ ESKİZARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN ALTAN
- Deney tasarımı yöntemlerinin karşılaştırmalı kullanımı ile sert seramik kaplı matkap uçlarının performans değerlendirmesi ve optimizasyonu
Comparative analysis of design of experiment techniques on the performance evaluation and optimization of hard ceramic coated driil bits
METİN SAVAŞKAN
Doktora
Türkçe
2003
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Talaşlı imalat sürecinde ultrasonik atomizasyon soğutma sisteminin farklı soğutma sistemleri üzerindeki etkinliğinin karşılaştırılması
Comparison of the effectiveness of ultrasonic atomisation cooling system on different cooling systems in machining process
HÜSEYİN DAĞLI
Doktora
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. FIRAT KAFKAS