Bazı tarım makinalarının imalatında elle ve robotla yapılan kaynakların tahribatsız muayene yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of manual and robotic welds in the manufacturing of some agricultural machinery by non-destructive testing methods
Yazar: MURAT ELİBÜYÜK
Danışman: PROF. DR. HARUN YALÇIN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Tarım Makinelerı ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Endüstri Ürünleri Tasarımı = Industrial Design ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Kaynak kalitesi = Welding quality ; Robot sistemleri = Robot systems ; Tahribatsız muayene = Nondestructive inspection ; Tarım makineleri = Agricultural machinery

Özet:
Tarım makinalarının imalatında gerçekleştirilen kaynak işlemlerinin hatasız olması sonucunda tarım makinalarının kullanım ömrü uzamış olur. Kaynak kalitesini belirleyen unsurlar, kaynak işleminde kullanılacak malzemenin türü ve özellikleri, kaynak makinasının özellikleri, tercih edilen kaynak yöntemi, uygun çalışma koşullarının sağlanması, doğru tel veya elektrod malzemesinin seçimi, eğitimli ve deneyimli kaynak operatörü ile uygun kaynak pozisyonunun belirlenmesine bağlıdır. Bu unsurlar doğru bir şekilde seçilip uygulandığında, kaynak işleminin dayanıklılığı ve kalitesi artar. Bu unsurlardan herhangi birinde eksiklik olması veya hatalı yöntem seçimi, kaynak kalitesi düşürecek, kaynak işinde hatalar meydana gelecek ve makinanın ekonomik kullanım ömrü kısalacaktır. Yapılan çalışmalarda elde edilen bulgular, en fazla karşılaşılan üretim hatalarının kaynaklı birleştirmelerde oluştuğu göstermektedir. Kaynaklı birleştirme uygun şartlarda yapılmaz ise kaynaklarda kırılma ve çatlama olasılığı önemli oranda artmaktadır.
Bu çalışmada tarımsal üretimde, toprak işlemede yoğun olarak kullanılan rotovatör ve rototiller incelenmiştir. Bu makinalar üzerinde toprak işleme sırasında değişken kuvvetlere maruz kalan ve makinanın kullanım ömrünü doğrudan etkileyen kaynaklı parçalar seçilmiştir. Rototiller alt bağlantı noktası ve rotovatör derinlik ayar kızağı parçaları yoğun titreşim ve darbeli yüklenmeye maruz kalan kaynakla birleştirilmiş parçalardır. Bu parçaların kaynaklanmasında elle ve robotla olmak üzere MAG (Metal Aktif Gaz) kaynağı ayrı ayrı uygulanmıştır. Çalışmada kaynak kalitesinin belirlenmesinde ilgili standartlar doğrultusunda tahribatsız muayene (ultrasonik muayene, penetrant sıvı muayenesi ve gözle muayene) yöntemleri kullanılmıştır. 
Rototiller alt bağlantı noktasında penetrant sıvı testinde elle yapılan E4 kaynağında 3mm uzunluğunda yüzeye yakın bölgede çatlak tespit edilmiştir. Diğer elle ve robotla yapılan kaynaklarda kaynak hatası tespit edilmemiştir. Gözle muayene sonucunda elle ve robotla yapılan kaynaklarda hata tespit edilmemiştir. Ultrasonik muayene sonucunda elle yapılan E1 kaynağında 12mm uzunluğunda, E3 kaynağında ise 14mm uzunluğunda nüfuziyet hatası tespit edilmiştir. Diğer elle ve robotla yapılan kaynaklarda herhangi bir hataya rastlanılmamıştır. Rotovatör derinlik ayar kızağı elle ve robotla yapılan kaynaklarının penetrant sıvı testi ve gözle muayene sonucunda herhangi bir kaynak hatasına rastlanılmamıştır.

Anahtar Kelimeler: Tarım Makinaları, Robotla Kaynak, Tahribatsız Muayene, Kaynak Kalitesi

Abstract:
As a result of the error-free welding processes carried out in the manufacturing of agricultural machinery, the useful life of agricultural machinery is extended. The factors that determine welding quality depend on the type and properties of the material to be used in the welding process, the features of the welding machine, the preferred welding method, ensuring appropriate working conditions, selection of the right wire or electrode material, and determining the appropriate welding position with a trained and experienced welding operator. When these elements are selected and applied correctly, the durability and quality of the welding process increas. Deficiency in any of these elements or incorrect method selection will reduce the welding quality, errors will occur in the welding work and the economic life of the machine will be shortened. The findings obtained from the studies show that the most common production errors occur in welded joints. If the welded joint is not made under appropriate conditions, the welds' possibility of breakage and cracking increases significantly.
In this study, rotovators and rototillers, which are used extensively in agricultural production and soil cultivation, were examined. Welded parts were selected for these machines, which are exposed to variable forces during soil processing and directly affect the service life of the machine. Rototiller lower connection point and rotovator depth adjustment slide parts are welded parts exposed to intense vibration and impact loading. MAG (Metal Activated Gas) welding was applied separately, manually and robotically, in the welding of these parts. In the study, non-destructive testing methods (ultrasonic inspection, penetrant liquid inspection and visual inspection) were used in accordance with the relevant standards to determine the weld quality.
In the penetrant liquid test at the bottom connection point of the rototiller, a 3mm long crack was detected in the E4 weld made by hand in the area close to the surface. No welding errors were detected when welding was done by other hands or robots. As a result of visual inspection, no errors were detected in manual and robot welding. As a result of ultrasonic examination, a 12mm-long penetration error was detected in the manual E1 weld and a 14mm-long penetration error in the E3 weld. No errors were found in welding done by other hands or robots. No welding defects were found as a result of the penetrant liquid test and visual inspection of the rotavator depth adjustment slide welds made by hand and robot.

Key Words: Agricultural Machinery, Robot Welding, Non-Destructive Testing, Welding Quality