Kokil kalıp ve uygulamalarında termal gerilme ve analiz etkisinin araştırılması
Research on the effect of thermal stress and analysis on permanent mold and applications
Yazar: ÖMER UYGUN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN GÖKMEŞE
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında alüminyum gibi hafif alaşımların dökümünde kullanılan kokil kalıp döküm teknolojisi çalışılmıştır. Bu kapsamda kokil kalıp döküm teknolojisinde, ASTM B108 alüminyum standart çekme çubuğu kalıbı temel alınarak, döküm deneylerinde kullanılmak üzere yeni bir kokil kalıp tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarım ve kokil kalıp imalat aşamaları sonrası, kokil kalıp analizi ve döküm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Döküm deneylerinde özellikle son yıllarda havacılık, otomotiv, askeri ve savunma sanayi gibi kullanımı hızla artan AA 7075 alüminyum alaşımı kullanılmıştır. 
Deneysel çalışmalar açısından özellikle tasarım ve analiz çalışmaları başta olmak üzere kokil kalıp; çekme çubuğu bölgesi,  besleyici bölgesi, yatay ve dikey yolluk bölgeleri bakımından farklı bölgelere ayrılmıştır. Kokil kalıp üzerinde yer alan bu bölgeler, 100°C, 150°C ve 200°C olmak üzere üç farklı ön ısıtma sıcaklıkları altında ayrı ayrı yüzey gerilme değerleri açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca, tasarlanan kokil kalıbın 800°C sıcaklıkta yorulma hasar analizleri yapılarak, en uygun kalıp ömrü hesaplanmıştır. Daha sonra kokil kalıp imalat işleminin hemen ardından, ticari olarak temin edilen AA7075 alüminyum alaşımının 800°C sıcaklıkta döküm işlemi, kokil kalıp içerisine gerçekleştirilmiştir. Döküm deneyleri sonrası tasarlanan ve imalatı gerçekleştirilen kokil kalıbın, katılaşma ve standart çekme çubuğu açısından elverişli olduğu belirlenmiştir. Döküm işlemi sonucu katılaşma sonrası elde edilen çekme çubuğu standartlara uygun olarak işlenmiştir. Hazırlanan çekme çubuğu kullanılarak, çekme deneyi, sertlik ölçümleri ve mikro yapı incelemeleri yapılmıştır.

Abstract:
In this thesis study, permanent mold casting technology used for casting light alloys such as aluminum has been studied. In this context, a new mold design for casting tests has been carried out on permanent mold casting technology based on ASTM B108 aluminum standard drawbar mold. After the design and permanent mold manufacturing steps, the permanent mold test and casting tests were carried out. Especially in the casting tests, AA 7075 aluminum alloy, which has been increasingly used in aviation, automotive, military and defense industries in recent years, has been used.
In terms of experimental studies, especially the design and analysis studies, especially the permanent mold; the pull bar area, the feeder zone, and the horizontal and vertical runner zones. These areas on the permanent mold were evaluated in terms of individual surface tensile values under three different preheating temperatures, 100°C, 150°C and 200°C. In addition, fatigue damage analyzes were performed at 800°C temperature of the designed permanent mold, and optimum mold life was calculated. Subsequently, immediately after the permanent mold casting process, the casting of the commercially available AA7075 aluminum alloy at a temperature of 800°C was carried out in a permanent mold. The casting permanent mold designed and manufactured after casting tests has been determined to be suitable for solidification and standard drawing bar. The casting process is carried out in accordance with the standards after the final solidification. Tensile tests, hardness measurements and microstructural investigations were carried out using the prepared drawing bar.