Elektrokimyasal işleme sırasında elektrolit basıncının blisk bıçaklarına etkisinin araştırılması
Investigation of electrolyte pressure effect on blisk blades during electrochemical machining
Yazar: MUHAMMED TURAN ASLAN
Danışman: PROF. DR. BAHATTİN KANBER ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN DEMİRTAŞ
Samsun Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bıçak = Knife ; Deformasyon = Deformation ; Elektrokimyasal işleme = Electrochemical machining ; Elektrolitler = Electrolytes ; Yüksek mertebeli sonlu elemanlar = Higher order finite elements ; İleri üretim teknolojisi = Advanced production technology

Özet:
Blisk bıçaklarının imalatında genellikle titanyum, nikel ve süper alaşımlar gibi mekanik özellikleri yüksek malzemeler tercih edilmektedir. Karmaşık geometriye sahip olmaları ve tercih edilen malzemelerin imalatının zorluğu nedeniyle, blisk üretiminde genellikle elektrokimyasal işleme yöntemi tercih edilmektedir. Ancak elektrokimyasal işleme yöntemi uygulamalarında yüksek elektrolit basıncının kullanılması, blisk bıçağı gibi ince geometriye sahip yapılarda probleme neden olmaktadır.
Tez çalışmasında; elektrokimyasal işleme ile üretilen türbin bıçaklarındaki üretim anında yüksek elektrolit basıncından dolayı meydana gelen deformasyonun analizi yapılmıştır. Bıçakların doğal titreşim analizi ayrıca çalışılmıştır. Elektrolitin bıçak yüzeyinde oluşturduğu basınç dağılımı fluent ortamında elde edilerek, deformasyon analizinin yapıldığı static structural ortamına aktarılmıştır. Analizlerde bıçak kalınlığı, bıçağın malzemesi ve pompa basıncı olmak üzere 3 farklı parametre incelenmiştir. Bu parametreler ile 270 adet deformasyon değeri elde edilmiştir. Elde edilen deformasyon değerleri katot ile anot arasındaki boşluk mesafeleri ile kıyaslanmıştır. Böylece blisk bıçaklarının üretiminde kullanılacak elektrolit için uygun basınç değerinin tespiti nümerik olarak yapılmıştır.
Çalışmada en yüksek deformasyon değerleri referans alınmıştır. Bu değerler bıçak üzerinde sabit yüzeye en uzak ve kavisin en fazla olduğu bölgede gerçekleşmiştir. Ayrıca 0.5 mm boşluk mesafesi için, yüksek basınç şartlarının uygun olmadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Materials with high mechanical properties such as titanium, nickel and super alloys are generally preferred in the manufacture of Blisk blades. Electrochemical processing method is usually preferred in blisk production due to their complex geometry and the difficulty of manufacturing of them with desired materials. However, the use of high electrolyte pressure in electrochemical applications causes problems in structures with thin geometry such as blisk blade. 
In this thesis; deformation of turbine blades produced by electrochemical processing due to high electrolyte pressure during production was analyzed. The natural vibration analysis of the blades was also studied. The pressure distribution created by the electrolyte on the blade surface was obtained in the fluent environment and transferred to the static structural environment where the deformation analysis was carried out. In the analyzes, 3 different parameters were examined, namely blade thickness, blade material and pump pressure. With these parameters, 270 deformation values were obtained. The obtained deformation values were compared with the gap distances between the cathode and the anode. Thus, the appropriate pressure values for the electrolyte to be used in the production of blisk blades was determined numerically.
In the study, the highest deformation values were taken as reference. These values were found on the blade in the region that is the furthest from the fixed surface and the most curved area. In addition, it has been determined that high pressure conditions are not suitable for 0.5 mm gap distance.