Bilgisayarlı nümerik kontrol (CNC) makineleriyle panel malzemelerden üretilmiş demonte sandalyelerin mekanik performanslarının değerlendirilmesi
Evaluation of mechanical performance of computerized numerical control (CNC) machines panel materials
Yazar: TAYCAN ÇAĞDAŞ SAPMAZ
Danışman: PROF. DR. ALİ KASAL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN DİLER
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Mobilya kullanımı ilk çağlardan günümüze pek çok temel ihtiyacı karşılamak amacıyla yapılmıştır. Eski dönemlerde üretilen mobilyalar yapısal özellikleri dikkate alınmadan, deneme yanılma ve gözleme dayalı olarak yapılmaktaydı. Günümüzde mobilya yapımının temelini ise işlevsel tasarım, estetik tasarım ve mühendislik tasarımı oluşturmaktadır. Mobilyada mühendislik tasarımı ve mukavemet analizi kavramları nispeten yeni kavramlar olup, Türkiye dâhil birçok ülkede sistematik olarak uygulanmamaktadır. Dayanımı ve kalitesi yüksek mobilya üretimi için, mobilya mühendislik tasarımı ilkeleri uygulanmalıdır. Bağlantı elemanlarındaki sağlamlık, maliyet ve dayanıklılık sorunu halen yaşanmakta olduğundan bağlantı elemansız birleştirme yöntemlerinin dayanımını araştırmak gerekmektedir. Bu yüzden bu çalışmada bağlantı elemansız birleştirmelerin dayanımları incelenmiştir. Bu çalışmada, daha önce çalışılmamış "bağlantı elemansız" mobilya üretimi konusunda CNC makinelerde işlem görmüş bağlantı elemansız sandalyelerin mukavemetleri belirlenmiş, tasarımı yapılmış sandalyelerin zayıf yönleri ve güçlü yönleri sayısal verilerle belirlenmiştir. Bu verilere göre de geliştirmeler yapılarak bu sandalyelerin yeterli mukavemeti sağlaması için öneriler sunulmuştur. Çalışmanın amacı, CNC makinelerinde seri olarak üretilmiş farklı tiplerdeki bağlantı elemansız sandalyelerin, mühendislik tasarımı yaklaşımıyla ve performans testlerini de kapsayan ürün mühendisliği yöntemleri kullanılarak performanslarının değerlendirilmesidir. Çalışma kapsamında, bağlantı elemansız 4 farklı sandalye tipi tasarlanmış, üretilmiş ve 3 farklı yönde (önden arkaya, arkadan öne ve yanal) devirli yüklemeler ile test edilmiştir. Sandalyelerin üretiminde 18 mm kalınlığında TS EN 310 standardına uygun yönlendirilmiş yonga levha (OSB), orta yoğunlukta lif levha (MDF) ve Doğu kayını (Fagus orientalis L.) kontrplak (KKP) kullanılmıştır.
Çalışmanın sonucunda, KKP'den üretilmiş deney sandalyelerinin en iyi performansları verdiği, MDF'den üretilen sandalyelerin yanal yöndeki test verileri dışında KKP deney sandalyelerine yakın performans değerleri verdiği anlaşılmaktadır. OSB'den üretilen sandalyelerin performans değerlerinin düşük çıkmasının, OSB malzemesinin mekanik dirençlerinin zayıf olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Özellikle, eğilme direnci, elasktikiyet modülü ve yüzeye dik çekme direnci değerlerinin düşük olması, bu levha türü ile fonksiyonunu güvenilir olarak yerine getirebilen bir taşıyıcı sistem oluşturulamayacağını göstermektedir.  
Sonuç olarak, KKP'den üretilen 2 ve 4 numaralı tasarım modelleri ile MDF'den üretilen 4 numaralı model önden arkaya yöndeki yüklemelerde en iyi performansı vermiştir. Yanal yüklemede, KKP'den üretilen 3 ve 4 numaralı tasarım modelleri, arkadan öne yüklemede MDF'den üretilen 2 ve 4 numaralı tasarım modelleri ile KKP'den üretilen 4 numaralı tasarım modeli en yüksek performansı göstermiştir.

Abstract:
The use of furniture has been made to meet many basic needs from the early ages to the present day. The furniture produced in ancient times was made on the basis of trial and error and observation, regardless of the structural features. Today, functional design, aesthetic design and engineering design form the basis of furniture making. Furnishing concepts in engineering design and strength analyzes are relatively new concepts and not systematically applied in many countries, including Turkey. For the production of furniture with high strength and quality, the principles of furniture engineering design principles should be applied. Since the strength and durability problems of the fasteners are still experienced, it is necessary to investigate the strength of the fastening methods without fasteners. Therefore, in this study, the strengths of joining without fasteners were investigated. In this study, the strengths of the unassembled chairs, which were processed on CNC machines, were determined with respect to the production of furniture without fasteners, and the weaknesses and strengths of the designed chairs were determined by numerical data. According to these data and suggestions, improvements have been made to ensure sufficient strength of these chairs. The aim of this study is to evaluate the performance of different types of non-fastened chairs which produced in series on CNC machines by using engineering design approach and product engineering methods including performance tests. Within the scope of the study, 4 different chair types without connection elements are designed, manufactured and tested with 3 different directions (front to back, rear to front and lateral) with rotational loads. In the production of chairs 18 mm thick Oriented Strand Board (OSB) in accordance with TS EN 310 standard, Medium Density Fiberboard (MDF) and Eastern beech (Fagus orientalis L.) plywood (KKP) conforming used.
As a result of the study, it is understood that the test chairs produced from KKP are giving the best performances and the chairs produced from MDF give close performance values to the KKP experimental chairs except the lateral test data. It is thought that the low performance values of the chairs produced from OSB are due to the weak mechanical resistance of the OSB material. In particular, the low bending strength, modulus of elasticity and tensile strength perpendicular to the surface indicate that a carrier system cannot be reliably performed with this type of plate.
As a result, design models 2 and 4 made of KKP and model 4 made of MDF gave the best performance in front-to-back loading. In lateral loading, design models 3 and 4 made from ERP, and design models 2 and 4 made from MDF in back-to-front loading and design model 4 made from KKP showed the highest performance.