Galvanil kaplı otomotiv saclarının plastik şekil verme prosesinde yüzey davranışların incelenmesi
Investigation of surface behaviors in the plastic forming process of galvannealed coated automotive steel sheets
- Tez No: 987411
- Danışmanlar: PROF. DR. FARUK VAROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılan yağ karteri parçasına ait SCGA270D kalitesinde galvaniz kaplı çelik sac malzeme üzerinde; sıcaklık, form verme hızı ve operasyon adımlarının galvaniz kaplama davranışı üzerindeki etkileri sistematik ve karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, form verme prosesi boyunca galvaniz kaplama tabakasında meydana gelen mikroyapısal, kimyasal ve yüzeysel değişimlerin süreç parametreleri ile olan ilişkisini ortaya koymak ve kaplamanın üretim koşullarına verdiği tepkileri bilimsel olarak analiz etmektir. Deneysel tasarımda üç temel parametre olan sıcaklık, hız ve operasyon adımı değerlendirmeye alınmış; bu parametrelerin her biri için bağımsız etkinin ölçülebilmesi amacıyla iki parametre sabit tutularak yalnızca bir parametre değiştirilmiş, böylece değişkenin kaplama özelliklerine olan etkisi izole edilerek değerlendirilmiştir. Üretim süreci, transfer pres sistemi üzerinde gerçekleştirilen beş aşamalı bir operasyon dizisi şeklinde planlanmıştır. Bu operasyon adımları sırasıyla; çekme, kalibre taban form, etek kesme–delme, etek bükme ve delik radüs ezme–kamlı delme işlemlerinden oluşmuştur. Her bir operasyon, sürece etkisinin ayrı incelenebilmesi amacıyla bağımsız olarak uygulanmış ve her aşama sonrasında elde edilen numuneler üzerinde hem yüzey hem de mikroyapısal açıdan detaylı karakterizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Form verme hızı parametresinin kaplama davranışı üzerindeki etkilerini ortaya koymak için sıcaklık ve operasyon koşulları sabit tutulmuş, deneyler 18 SPM, 22 SPM ve 24 SPM olmak üzere üç farklı strok hızında gerçekleştirilmiştir. Her hız seviyesinde form verilen numunelerden alınan yüzey örnekleri, enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) yöntemiyle çinko oranı ve elementel dağılım açısından; taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile ise kaplama morfolojisi, tabaka sürekliliği, çatlak oluşumu, yüzey deformasyonu ve mikro yapı bütünlüğü açısından detaylı olarak analiz edilmiştir. Tüm deneysel parametreler için elde edilen EDS sonuçları, kaplama üzerindeki çinko miktarındaki değişim eğilimlerini nicel olarak ortaya koyarken; SEM incelemeleri bu değişimlerin yüzey topografyası, kaplama bütünlüğü ve deformasyon mekanizmalarına etkilerini nitel olarak göstermiştir. Bu kapsamlı analizler doğrultusunda, galvaniz kaplamanın form verme süreci boyunca gösterdiği davranışın temel belirleyicileri hem nicel hem de nitel olarak değerlendirilmiş ve kaplama performansını etkileyen kritik proses faktörleri anlamlandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of temperature, forming speed, and sequential forming operations on the galvanised coating behaviour of SCGA270D grade zinc-coated steel sheet, which is widely used in automotive oil pan components, were systematically and comparatively investigated. The primary objective of this research is to identify the microstructural, chemical, and surface-level changes occurring in the galvanised coating layer throughout the forming process, and to establish the relationship between these changes and key process parameters. To ensure an independent assessment of each parameter, a controlled experimental design was adopted, in which two of the three main parameters—temperature, forming speed, and operation step—were held constant while only one parameter was varied. This methodology enabled the isolated evaluation of each variable's influence on coating characteristics and the derivation of clear cause–effect correlations.The production process was carried out on a transfer press system and structured as a five-stage forming operation sequence. These consecutive operations consisted of drawing, calibrated base forming, flange trimming–piercing, flange bending, and radius ironing–cam piercing. Each forming step was performed separately to allow the individual contribution of that operation to be analysed, and specimens obtained after each stage were examined through detailed surface and microstructural characterisation studies. To evaluate the influence of forming speed on coating behaviour, temperature and forming conditions were kept constant, and experiments were conducted at three distinct stroke rates: 18 SPM, 22 SPM, and 24 SPM.Surface samples extracted from the specimens formed at each speed level were analysed using Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) to quantify zinc content and elemental distribution, while Scanning Electron Microscopy (SEM) was employed to characterise coating morphology, layer continuity, crack formation, surface deformation, and microstructural integrity. The EDS results obtained for all experimental parameters (temperature, forming speed, and forming step) provided quantitative insights into the variation trends in zinc content across the coating. Meanwhile, SEM examinations qualitatively revealed the corresponding transformations in surface topography, coating uniformity, and deformation mechanisms. Through this comprehensive analytical approach, the fundamental determinants of galvanised coating performance during forming were identified both quantitatively and qualitatively, leading to a deeper understanding of the critical process-dependent factors governing coating behaviour throughout the forming cycle.
Benzer Tezler
- Otomotiv endüstrisinde kullanılan sacların şekillenebilirlik özellikleri
Formability properties of sheets used in automotive industry
İDRİS YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KENAN YILDIZ
- 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
Mühendislik BilimleriSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK VAROL
- Farklı çeliklerin elektirik direnç nokta kaynağında temas dirençlerinin bağlantının dayanımı üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
HALUK GAZİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VURAL CEYHUN
- DP800 çelik sacların CMT lehimleme yöntemi ile birleştirilebilirliğinin ve mekanik özelliklerin incelenmesi ve analizi
Analysis and investigation of the mechanical properties and joinability of DP800 steels in CMT brazing method
İBRAHİM ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK VAROL
- Sıfır altı termal şok işleminin galvaniz kaplı dx54 çeliğinin derin çekilebilirlik ve mekanik özelliklerine etkisi
Effect of subzero thermal shock treatment on deep drawability and mechanical properties of galvanized dx54 steel
SADİ İLMİ YÜKSEKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÜNEN