Döner kaynak makinesi ve endüstriyel ark robotundaki titreşimlerin parça kalitesi üzerindeki etkilerinin analizi
Analysis of the effects of vibrations in rotary welding machine and industrial arc robot on part quality
Yazar: MURAT ONAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM ERDEM BOĞOÇLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Otomotiv sanayisinde sıklıkla kullanılan gazaltı ark kaynağı, karbondioksit ve argon gazı yardımıyla eriyen elektrodun iki metali birleştirdiği kaynak metodudur. Bu metot ile yapılan kaynak uygulamalarında kaynak kalitesini etkileyen pek çok etken mevcuttur. Sistemin hızı ve kaynak sırasında yarattığı titreşimler, bu unsurları oluşturan mekanik davranışlardır. Bu tez çalışmasında, kaynak işlemi sırasında ortaya çıkan mekanik davranışların dairesel ark kaynağına olan etkileri incelenmiştir. Bu sebeple sabit torç ve servo motor tahrikli döner fikstür yapısı ile endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılan ark robotu karşılaştırılmıştır.
Servo motor tahrikli döner fikstürün çalışması sırasında ortaya çıkan titreşimler, arduino MPU6050 sensörü ile ölçülmüştür. Ortaya çıkan sonuçlar doğrultusunda titreşimin kaynak kalitesine olan etkisini araştırmak için dairesel kaynağa sahip parça üzerinde denemeler yapılmıştır. Bu bağlamda, kaynak kalitesini doğrudan etkileyecek olan, kaynak hızı, torch açısı ve kaynak gazı gibi etkenler değiştirilmeden, dairesel kaynak işlemi ark robotu üzerinde tekrarlanmıştır. MPU6050 sensörü robot torcuna bağlanmış, robot eksenlerinin hareketi sırasında torç ucunda meydana gelen titreşimler analiz edilmiştir. Farklı mekanik titreşimlere sahip iki yapı üzerinde üretilen parçaların kaynak kalitesi incelenmiş, kaynak dikişleri üzerinde mikro yapı analizleri yapılmıştır. Yapılan çalışmalar ile birlikte, parça kalitesini etkileyecek optimal titreşim frekansı irdelenmiştir.

Abstract:
Gas metal arc welding, commonly used in the automotive industry, is a welding method in which the melting electrode combines two metals with the aid of carbon dioxide and argon gas. There are many factors affecting the quality of welding in this method. The speed of the system and the vibrations during welding are the mechanical behaviors that affect the welding quality. In this thesis, the effects of mechanical behaviors during circular arc welding are investigated. For this reason, the fixed torch and rotary welding fixture structure is compared with the commonly used arc robot in the industrial field. The vibrations during the operation of the rotating fixture were measured by the arduino MPU6050 sensor. In order to investigate the effect of vibration on welding quality, experiments were performed on the part with circular weld. In this context, the circular welding process was repeated on the arc robot without affecting the welding speed, torch angle and welding gas, which would directly affect the welding quality. The MPU6050 sensor is connected to the robot torch, the vibrations at the torch tip during the movement of the robot axes are analyzed. The weld quality of the parts produced on two structures with different mechanical vibrations were examined and microstructure analyzes were performed on the weld seams. Together with the studies, the optimal vibration frequency which will affect the part quality is examined.