Soğuk sac şekillendirme kalıbında projeksiyon kaynak sistemi tasarımı ve kaynak parametrelerinin deneysel ve teorik analizi
Design of projection welding system  in cold sheet forming die and experimental and theoretical analysis of welding parameters
Yazar: BİRCAN ALBAK
Danışman: PROF. DR. SİNAN SERDAR ÖZKAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada üzerinde projeksiyon (kabartılı nokta) kaynaklı somun bulunan bir otomobil torpido travers parçasının kaynak işleminin şekillendirme kalıbı içerisinde yapılmasını sağlayacak bir sistem tasarımı yapılması ve kaynak parametrelerinin optimum değerlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ürüne özgü kalıp tasarımı yapılarak tasarlanan elektrotların adaptasyonu sağlanmıştır. Somunun kalıp içerisine transfer edilebilmesi için mevcut sistemler araştırılmış ve alternatif bir aktarma ekipman tasarımı yapılmıştır. Pres, ürüne özel prograsif kalıp, elektrot takımı, transformatör grubu ve besleme ünitesinin senkronize bir şekilde çalışabilmesi için ilk etapta sistemler birbirinden bağımsız olarak tasarlanmış ve son aşamada tasarımlar birleştirilmiştir. Kalıp içerisinde uygun kaynak parametrelerinin belirlenmesi için farklı kaynak parametrelerine sahip numunelerin kaynak işlemleri yapılmıştır. Kaynatılmış numunelerin kaynak koparma testleri ve metalografik muayeneleri yapılarak, parametrelerin dayanım üzerindeki etkisi detaylı bir şekilde irdelenmiştir. 

Çalışma sonucunda, üzerinde somun, cıvata, pul veya vida bulunan sac parçaların ikincil istasyonlara gerek kalmadan kalıp içerisinde kaynak işleminin tek proseste tamamlanabilmesini sağlayacak sistem tasarımı yapılmıştır. Bu sistem tasarımına göre, imalat ve kaynak işlemleri 13 saniyede yapılan somun kaynatılmış bir sac parçada bu sürenin 8 saniye 'ye ve daha azına düşürülebileceği öngörülmüştür. Bununla birlikte, ikincil operasyonlardan kaynaklı zaman kayıpları, proses verimsizliği, ikincil makine yatırım maliyetleri ve operasyon için harcanan güç, enerji ve alan kayıplarından oluşan ek maliyetler minimuma indirilebilecektir. Ayrıca, elde edilen projeksiyon kaynaklı bağlantıların dayanım değerlerinin kaynak akım şiddeti, kaynak ve tutma zamanları ile değişimini gösteren diyagramlar oluşturularak söz konusu kaynak parametrelerinin optimum değerleri belirlenmeye çalışılmıştır.

Abstract:
In this study, it is aimed to design a system that provides the welding process of an automobile torpedo traverse part with projection (projected spot) welded nut in the forming die and to determine the optimum values of the welding parameters. Adaptation of the designed electrodes has been provided by designing die special to product. In order to transfer the nut into the die, the existing systems have been investigated and an alternative transfer equipment design has been made In the first stage, the systems were designed independently seeing that synchronous operation of press, die, electrode groups, transformer group and feeding unit and the designs has been commonized in the final stage. In order to determine the appropriate welding parameters within the die, welding processes of samples with different welding parameters were made. The welding strength tests and metallographic examinations of the welded samples were made and the effect of the parameters on the strength was examined in detail.

As a result of the study, the system has been designed to ensure that the sheet metal parts with nuts, bolts, washers or screws can be completed in one process without the need for secondary stations. It is foreseen that this process can be reduced to 8 seconds and less in a sheet metal part that has projection welded nut which is completed in 13 seconds in accordance with this system design. In addition, costs due to time losses from secondary operations, process inefficiency, secondary machinery investment costs, and the power, energy and space losses spent on operations can be minimized. Moreover, it was tried to determine the optimum values of welding parameters by creating diagrams showing the welding current intensity, welding and holding times and the change of the strength values of the projection welded products.