Sıcak pres ile üretim yapılan kalıplarda hurda tahliyesinin mekatronik kontrol yöntemi ile yapılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mekatronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMED EMRE KAYMAK
Danışman: İsmail Temiz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yüksek dayanımlı çeliklerin üretilebilmesi için kullanılan yöntemlerin başında "Sıcak Şekillendirme Yöntemi" teknolojisi gelmektedir. Sıcak şekillendirme pres hattında her parçaya ait özel kalıplar kullanılmaktadır. Malzeme, fırında östenitleşme sıcaklığına kadar ısındıktan sonra kalıp içinde preslenmektedir. Toyotetsu firmasının geliştirmiş olduğu sıcak pres hatlarında, presleme esnasında parça şekline göre form verme, kesme-delme ve su verme operasyonları gerçekleşmektedir. Delme prosesi sonucu oluşan hurda parçacıkları, kalıp içerisindeki hurda tavalarına düşmektedir. Düşen hurdaların birikmiş olduğu hurda tavaları ise belirli aralıklarla operatörler tarafından boşaltılmakta ve bu işlem esnasında çalışan sistem durdurulmaktadır. Bu nedenle sistemde sürekli duruşlar yaşanmaktadır. Mevcut kalıp yapılarının incelenmesi ve teknik imkânların değerlendirilmesi ardından, duruş olmadan kalıp içerisindeki hurda parçacıklarının otomatik hurda tahliye sistemi ile uzaklaştırılabilmesi amaçlanmıştır. Sıcak pres teknolojisinin ve kalıplarının tüm ekipmanları incelenmiş ve analizleri yapılmıştır. Hurdaların kalıp içinden çekebilmek adına vakum yöntemi düşünülmüştür. Vakum ile çekme işlemi için vakum gücü hesabı ve sistem analizleri yapılmıştır. Kullanılan ekipmanların ve makinaların uluslararası standartlara uygun ve garantili olmasına dikkat edilmiştir. Tasarım sürecinde ilk aşamada Atos tarama kullanılmış ve katı modelleme için Catia V5 kullanılmıştır. Kalıp yüzey ve katı oluşturulurken Catia V5 hakkında sahip olunan tecrübe ile programın sahip olduğu detaylı komutlar sayesinde endüstri çevresinde kabul görmüş olması büyük bir avantajdır. Hurda tahliye ekipmanlarının tasarımlarında Solidworks programı kullanılmış ve bazı analizlerde programın özelliklerinden faydalanılmıştır. Vakumun hava akışı oluşturmasıyla negatif basınç oluşturması ve hurda parçacıkları için yapılan kanal ve tesisat işlemleri ile birlikte havanın akış gücü parçacıkları çekme için kullanılmıştır. Aynı zamanda üretim sisteminde kalıplar sürekli olarak değiştiğinden, vakum yöntemi kullanabilmek adına pres makinesi ile kalıp arasında oto-kaplin mekanizması tasarımı, imalatları ve kurulumu yapılmıştır. Hurda tahliyesi sisteminde kalıp içlerinde hurdaların birikmesi sonucu oluşabilecek tıkanıklığı görebilmek adına çeşitli sensörler ve sistemler düşünülmüştür. Bu sistemleri hatta bulunan makineye entegre ederek akışın basınç, debi ve makinenin akım değerlerine göre sistemi kontrol edebilmek adına PLC yazılımı gerçekleştirilerek akıllı bir sistem oluşturulmuştur. Bu sistemde her kalıp için ayrı bir veri oluşturulmuş ve her kalıp otomatik olarak değiştiğinde çalışma mekanizmasındaki veri kendini değiştirip algılama sistemi hazır halde olmaktadır. Son yıllarda, otomotiv sektöründeki emisyon salınımının azaltılması faaliyetleri kapsamında üzerine en çok çalışılan konulardan biri araç ağırlıklarının azaltılmasıdır. Günümüzde araç ağırlıklarının aşağıya çekilmesi konusunda üzerine çalışılan ve sürekli gelişen malzeme teknolojisi ile birlikte yeni metal şekillendirme teknolojilerinin popülaritesi de artmaya başlamıştır. Sektörde, özellikle hafif ancak dayanıklı olan yeni nesil çeliklerin işlemlerinde sıcak şekillendirme teknolojisi yer almaktadır. Bu teknolojinin kullanımının artması ile birlikte, otomotiv sektöründe araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmasına ve mevcut tecrübe seviyesinin yukarı çıkarılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Sıcak şekillendirme sonrasında kesme/delme işlemlerinde tercihen lazer kesim teknolojisi kullanılmaktadır. Oldukça yüksek maliyetli olan sıcak pres teknolojisinin etkin kullanımı ve lazer kesimde delinecek bazı deliklerin kalıp içinde yapılması için hurda tahliye yöntemi büyük önem arz etmektedir.