Renkli – katmanlı plaka oluşturma yöntemi ve lehimsiz alyans üretimi
Colorfull multilayered plate manufacturing process and solder free wedding ring production
Yazar: CANDENİZ UYSAL
Danışman: PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Metalurji = Metallurgy

Özet:
Bu çalışma geleneksel Japon takı üretim sanatı olan Mokume Gane tekniğinin incelenmesini ve her bir işlem adımında etkin parametrelerin ortaya çıkartılmasıyla modernizasyonun önerilerinin ortaya konulmasını kapsamaktadır. 
Mokume Gane üretim tekniği farklı renkteki metallerin plakalar halinde difüzyon ile birleştirilmesi ve ardından difüzyon yüzeyine dik olarak oluşturulan deformasyonların haddelenerek özel desenlere dönüştürülmesini kapsamaktadır.
Malzeme seçimindeki etkenler faktörlerin belirlenmesi için faz diyagramları ve mekanik özellik tablolarından incelenmiş ve bakır – gümüş metallerinin kullanılmasına karar verilmiştir. Yerli üreticilerden standart kuyumculuk üretimine imkân tanıyan safiyette temin edilen numuneler belirlenen ölçülerde hassas olarak kesilmiştir. Elde edilen numunelerin yüzeylerinin temizlenmesi ve oksit tabaksının giderimi için kademeli olarak mekanik yüzey temizleme işlemine tabi tutulmuştur.
Azot ve oksijen atmosferinde ön deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler sonucunda oksijen atmosferinde metal plakalar üzerinde oluşan oksit tabakasının difüzyonu engellediği ve birleşmeyi olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. 
İkinci grup deneylerde anlık basınç değişimlerinin oluştan difüzyon bağı üzerine etkilerini incelemek için atmosfer kontrollü bir sistem tasarlanmıştır. İndüksiyon bobininin içinden geçen bir cam tüp içerisinde anlık basınç kontrolü sağlayacak bir sistem tasarlamış ve üretilmiştir. Çalışma koşullarında yüksek sıcaklıktan dolayı basınç sağlayan ekipmanların mekanik özelliklerinde değişiklikler tespit edilmiştir. EDS ile yapılan karakterizasyon çalışmalarında birleşme yüzeylerinde boşluklar görülmüştür. Bu sebepten dolayı basınç ekseninin kayması çalışma koşullarını olumsuz etkilediği için alternatif sistem tasarımına geçilmiştir.
Atmosfer kontrollü tüp fırında yapılan üçüncü grup deneylerde sabit sıcaklıkta farklı basınç değerleri taranmıştır. Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelik malzemeden üretilen tork kutuları ile plakalar hidrolik pres altında sabitlenmiş ve farklı sıcaklıklarda oluşan difüzyon bölgesinin karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve yapılan çizgisel taramayla en geniş difüzyon bölgesi bu koşullar altında tespit edilmiştir.

Abstract:
This study comprises research about the traditional Japanese art of jewelry manufacturing thecnique which named Mokume Gane. At the same time determination of the effective parameters step by step for modernization suggestions. Mokume Gane thecnique involves different coloured metallic strips by diffusion bonding. After this the resulting structure deformed perpendicular the surface of diffusion bond. Finally deformed shape rolled for getting uniqie patern and smooth surface.
For materials selection phase diagrams end mechanical properties of metarials are both analized and copper-silver materials decided to use. The samples which have purity standards that allow for the  standard jewellry production supplied by domestic producers. After this metarials cut precisely in the specified sizes. The resulting sample surfaces mechanically polished for removing the oxide layer and cleaning. 
Experiments were carried out under an atmosphere of nitrogen and oxygen. As a result of this oxygen atmosphere experiments oxide layer formed on the metal plate. The oxide layer prevents the diffusion bonding and also the mechanical joining.
In the second group of experiments a new experimets setup designed for the effect of Instantaneous presure changes on difusion bond. The setup desing and adapted for a instantaneous pressure change control in the incuction coil. During the working conditions structural equipments are physically transformed and can not keep their shapes. Because of this situaiton characterization studies showed gaps in the mating surface which get EDS. Unsteable pressure appliyng conditions shows that an alternative experimental setup have to desing.
In a tube furnace with controllde atmosphere third group experiment practiced. At a constan temperature different pressure values are analized. The tork boxes which made of high temperature resistant steel fixed under a hydrolic press. After this consisting diffusion bonds are charactized with different temperature values. It seems that the most effective diffusion bond ocur under these conditions.