Metal esaslı kompozit malzeme üretiminde kullanılacak otomatik kontrollü mekanik karıştırıcı tasarımı ve imalatı
Design and production of automatic controlled mechanical mixer to be used in metal matrix composite material production
Yazar: ERMAN YAMAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLHAN ÜRKMEZ TAŞKIN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uygulamalı Bilimler ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde, metal esaslı kompozit malzemelerin kullanım alanlarını arttırmak için birçok çalışma yürütülmektedir. Metal esaslı kompozit malzemelerin üretiminde karşılaşılan en önemli sorun; farklı özellikte malzemelerin kendi özelliklerini kaybetmeden homojen olarak karıştırılabilmesi, hedeflenen özelliklerin sağlanabilmesi ve bu başarımlar için ekonomik üretim yöntemlerinin seçilmesidir. Metal esaslı kompozit malzeme üretimi için; takviye malzemesinin sıvı, katı ve yarı-katı haldeki matris malzemesi içine belirlenmiş oranlarda ilave edilerek homojen olarak dağıtılması ve matris-takviye ara yüzünde istenen bağın sağlanması gerekmektedir. Karıştırma işlemleri matrisin sıvı, katı veya yarı-katı halinde yapılabilir. Sıvı yöntemlerin seçildiği pek çok uygulamada takviyenin homojen karıştırılamaması, takviyenin dibe çökmesi, sıvı dışına itilmesi, topaklanma ya da istenmeyen reaksiyon ürünlerinin oluşması gibi sorunlarla karşılaşılmaktadır. Toz metalürjisi gibi katı hal yöntemlerinde de homojen karıştırma aşaması aşılması gereken başlıca problemdir. Karıştırma işleminin matris malzemesinin yarı katı halinde yapılması ile bu sorunların pek çoğu bertaraf edilebilmektedir. Ancak, matris malzemesini karıştırma işlemleri tamamlanana kadar yarı katı halde tutmak önemli bir sorun olarak literatürde yer almaktadır. 
Bu tez çalışmasında parçacık takviyeli metal matrisli kompozit üretimi için metal matrisi takviye ilave işlemleri bitinceye kadar matrisi yarı katı halde tutacak ve homojen karıştıracak bir düzenek tasarlanmış ve imal edilmiştir. Tasarımı yapılan karıştırıcı ile alüminyum kompozit malzeme üretim testleri gerçekleştirilmiştir. Bu tasarım ile mevcut karıştırıcılar ile karşılaşılan sorunlar bertaraf edilmiştir.

Abstract:
Nowadays, many studies are being carried out to increase the usage areas of metal-based composite materials. The most important problem encountered in the production of metal-based composite materials is; to be able to mix different materials uniformly without losing their properties, to achieve the targeted properties and to select economic production methods for these achievements. For the production of metal-based composite materials; the reinforcement material must be homogeneously dispersed in the matrix material at the specified ratios and the desired bond must be provided at the matrix-reinforcement interface. Mixing operations can be carried out in liquid, solid or semi-solid phases of the matrix. In many applications where liquid methods are selected; problems such as the inability to non-disperse the reinforcement material homogeneously in the liquid matrix, rejection of reinforcement out of the liquid, agglomeration of the reinforcement or formation of undesired reaction products between the reinforcement and the liquid matrix material occur. In solid state processes such as powder metallurgy, the homogeneous mixing stage is the main problem to be overcome. Most of these problems can be avoided when the mixing process is performed while the matrix material is semi-solid. However, keeping the semi-solid state of the matrix material until the mixing process is completed is included in the literature as an important problem.
In this thesis study, a device for the production of particle reinforced metal matrix composite was designed and manufactured. This device keeps the matrix material in a semi-solid state until the reinforcement addition process is finished and can mix homogeneously. Aluminum composite material production tests were carried out with the designed mixer. This design eliminates the problems with existing mixers.