Al6061 T6 alaşımlarının yapıştırılmasında farklı yüzey hazırlığı işlemlerinin mekanik dayanıma etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different surface preparations on mechanical strength of bonding Al6061 T6 alloys
Yazar: TİMUÇİN ÖĞRENİR
Danışman: PROF. DR. SALİM ASLANLAR
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüz endüstriyel üretimlerde, yapıştırma metotu sıklıkla kullanılmaktadır. Özellikle demiryolu sektöründe, farklı malzeme türlerinin birbirleriyle yapıştırılabilmesi, hafiflik, estetik tasarım gibi sebeplerle çok yoğun olarak tercih edilmektedir. Yapıştırma işlemlerinin diğer bağlantılara oranı gün geçtikçe artmakta ve kullanım alanları yaygınlaşmaktadır. Ancak her bir birleştirme metodu gibi yapıştırma işlemlerinin de avantaj ve dezavantajları mevcuttur. Yapıştırma işlemlerinde yüzey hazırlığı işlemi bir zorunluluk olarak kabul edilebilir. Ancak bu işlemin bir zorunluluk olması genelde bir dezavantaj olarak yorumlanır. Yapıştırma bağlantılarından önce genellikle iyi bir yüzey ıslanması ve iyi bir yüzeye tutunma elde edebilmek için yüzey hazırlığı işlemleri gerçekleştirilir. Böylelikle hem yüzeylere tutunabilme kapasitesi artar hem de uzun süreli dayanım, korozyon dayanımı gibi kazanımlar elde edilebilir.
Bu tez içerisinde hafif demiryolu araçları üretiminde sıklıkla kullanılan alüminyum (AL 6061 T6) alaşımlarının farklı yüzey hazırlığı işlemleri ve onların kombinasyonlarının uygulanmasının kıyaslanması ele alınacaktır. Seçilen yüzey hazırlık metotları ve kombinasyonları, demiryolu araçları üretimine odaklı olacaktır. Dolayısıyla araç gövdesine yapıştırılan parçaların uygulamalarında bazı yüzey işlemleri uygulanabilir olmadığından gündelik hayata yönelik, pratik metotlar ve kombinasyonlar daha ağırlıklı olarak tercih edilmiştir. Bu esnada, farklı yüzey işlemlerinin yüzey gerilimlerine ve ıslatma açılarına etkileri laboratuvar deneyleri ile ispat edilecektir. Farklı yüzey hazırlıkları uygulandıktan sonra özellikle demiryolu araçları üretimi sektöründe sıklıkla kullanılan epoksi bazlı yapıştırıcı kullanarak mekanik testler uygulanacaktır. Bu testler, tasarım ve kalite kontrolde sıklıkla kullanılan tek tesirli bağlantıların kayma kesme yönünde dayanımı testi şeklinde uygulanacaktır. Testlerden sonra kırılma yüzeyleri analiz edilecek, ileri yüzey görüntüleme tetkikleri ile yüzeyler analiz edilecektir. Daha sonra elde edilen veriler neticesinde gerekli kıyaslamalar yapılarak maliyet, işlem kolaylığı gibi faktörler ele alınarak yorumlanacaktır. 
Yapılan testler neticesinde, kimyasal işlemlerin iyi dayanım göstermesine rağmen araç gövdesine uygulanabilirliği zor olduğu, mekanik işlemlerden bazı işlemlerin olumsuz etki yaratabileceği, kumlamanın fiyat, uygulanabilirlik, performans, pratiklik gibi sebeplerle çok güçlü bir alternatif olduğu, tüm testler ile ilgili yaşlanma deneylerinin tasarım öncesinde yapılması gerekliği deneysel olarak görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Yapıştırma, Yüzey, Yüzey Hazırlığı, Epoksi, Alüminyum, Islatma, Yüzey Gerilimi, Yüzey Görüntüleme,

Abstract:
In today's industrial production, the bonding method is frequently used. Especially in the railway sector, it is preferred very intensely for reasons such as bonding different types of materials with each other, lightness, aesthetic design. The ratio of bonding processes to other connections is increasing day by day and their usage areas are becoming widespread. However, like any joining method, bonding processes also have advantages and disadvantages. Surface preparation can be considered a necessity in bonding processes. However, the fact that this process is a necessity is generally interpreted as a disadvantage. Before the bonding joints, surface preparation processes are generally carried out in order to obtain a good surface wetting and good adhesion to the surface. Thus, the capacity to adhere to surfaces increases, and gains such as long-term durability and corrosion resistance can be achieved.
In this thesis, the different surface preparation processes of Aluminum (AL 6061 T6) alloys, which are frequently used in light railway vehicle production, and the comparison of the application of their combinations will be discussed. The surface preparation methods and combinations chosen will be focused on rolling stock production. Therefore, since some surface treatments are not applicable in the applications of the parts attached to the car body, practical methods and combinations for daily life have been preferred more. Meanwhile, the effects of different surface treatments on surface tensions and wetting angles will be proved by laboratory experiments. After applying different surface preparations, mechanical tests will be performed by using epoxy-based adhesive, which are frequently used in the railway vehicle production sector. These tests will be applied in the form of tests for the strength of single acting connections in the shear shear direction, which are frequently used in design and quality control. After the tests, the fracture surfaces will be analyzed, and the surfaces will be analyzed with advanced surface imaging examinations. Then, as a result of the data obtained, necessary comparisons will be made and factors such as cost, ease of operation will be discussed and interpreted.
Keywords: Bonding, Surface, Surface Preparation, Epoxy, Aluminum, Wetting, Surface Tension, Surface Inspection