Tel çekme prosesindeki yağlayıcıların geri kazanımı için sistem tasarımı
System design for the recovery of wire drawing soaps
Yazar: DAVUT MERT
Danışman: PROF. DR. MEHMET BAKİ KARAMIŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Plastik şekil verme yöntemlerinden biri olan tel çekme yöntemi, civatadan yay yapımına kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Tel çekme yönteminde en büyük sarf malzeme yağlayıcılardır. Yağlayıcılar ise, yüksek ısınma, içerisine yabancı madde karışımı gibi etkenlerden dolayı uzun süre kullanılamamaktadır.
Bu tez çalışmasında, Demiryaka Holding bünyesinde, tel çekme yağlayıcısı olarak kullanılan sodyum bazlı VICAFIL TN 3785 F sabununun geri dönüşüm çalışması yapılmıştır. Proseste sabun içerisine zamanla telden gelen metal parçacıklar ürüne zarar verdiği için sabunun tamamı değiştirilmekte ve atık sabun olarak değerlendirilmektedir. Çalışma ile sabunun kimyasal yapısını bozmamaya dikkat ederek, fiziksel ayırma yöntemleri olan eleme, suda çözme, kurutma ve öğütme yöntemleri kullanılmıştır. Öncelikle eleme ile sabun boyutundan büyük metal parçaları ve yanmış sabun ayrıştırılmıştır. Geri kalan, geri dönüştürülecek sabunla su, belirli sıcaklıkta karıştırılarak çözelti hazırlanmıştır ve suda çözülmeyen metal parçacıklar 50 mesh elekten geçirilerek çözeltiden ayrıştırılmıştır. Daha sonra yabancı maddelerden arındırılmış çözelti halindeki sabun, proseste kullanılacak şekle getirilmiştir. Bu işlemi ise sırasıyla buharlaştırma ve öğütme izlemiştir. Öncelikle çözeltinin içinden suyu ayırmak için 75 °C'de etüvde kurutma işlemi yapılmıştır. Geri dönüştürülen sabunu, orijinal sabun tane büyüklüğüne getirmek için bilyeli değirmen ile öğütme yöntemi kullanılmıştır. Tüm bu işlemlerden laboratuvar ortamında sonuç aldıktan sonra sistem tasarımına geçilmiştir.
Laboratuvar ve saha denemelerinde elde edilen sonuçlar ile 100 kg sabun geri dönüştürme kapasiteli, eleme, çözelti oluşturma, süzme ve öğütme işlemlerinden oluşan sistem tasarımı yapılmıştır. Ayrıca her bir proses için ana tasarım parametreleri belirlenmiştir. Tamamlanan sistem tasarımının amortisman hesabı yapılmış ve 1 yıldan daha az olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Plastik şekil verme, Tel çekme, Sodyum bazlı sabun, Geri kazanım, Bilyeli değirmen, Sistem tasarımı

Abstract:
Wire drawing method which is one of the plastic forming methods have been used in many areas from bolt to spring making. Lubricants are the major consumables in the wire drawing method. On the other hand, lubricants can not be used for a long time due to factors such as high heating and foreign matter mixture.
In this study, the recycling study of sodium-based VICAFIL TN 3785 F soap which is used as a wire drawing lubricant at Demiryaka Holding. Since metal particles coming from the wire into the soap in the process, it has been damaged the product and all of the soap has been replaced and considered as waste soap. Within the study, physical separation methods such as sieving, dissolving in water, drying and grinding were used taking care not to disturb the chemical structure of the soap. First of all, metal pieces larger than soap size and burnt soap were separated by sieving. The solution was prepared by mixing the remaining soap to be recycled with water at a certain temperature and the water-insoluble metal particles were separated from the solution by passing through a sieve with a higher mesh value. After that, the soap in solution form, free from foreign substances, was brought into the form to be used in the process. This process was followed by evaporation and grinding, respectively. Firstly, drying in an oven was carried out at 75 °C to separate the water from the solution. Ball mill grinding method was used to bring the recycled soap to the original soap grain size. After obtaining results from all these processes in the laboratory environment, the system design was started.

Keywords: Plastic forming, Wire drawing, Sodium-based soap, Recovery, Ball mill grinding method, System design